新疆是世界杏重要的起源中心之一,現(xiàn)有杏屬(Armeniaca Mill.)植物品種資源200多個類型,種質資源極為豐富[1]。新疆栽培杏的種植主要集中在南疆地區(qū),其栽培面積和產量均居全國各省區(qū)之首,經長期栽培實踐,已選育出許多地方優(yōu)良品種,但目前新疆原產杏品種多數為自交不親和品種,造成新疆杏品種產量低而不穩(wěn)定,成為制約新疆杏資源發(fā)展的主要問題。目前研究普遍認為杏的自交不親和性屬于S-RNase體系的配子體自交不親和系統(tǒng),受一個具有復等位基因的S-位點控制,S-位點至少包括2個基因,一個在花柱中特異表達,稱花柱S-RNase基因,另一個在花粉中特異表達,稱花粉SFB基因。當雌雄性器官具有相同的S等位基因時,交配不親和,花粉管在花柱中生長受到抑制,不能延伸生長進入子房;當雌雄雙方的S基因不同時,交配能親和,花粉能順利生長進入子房,完成受精[2]。因此新疆主栽杏品種的S-基因型的系統(tǒng)鑒定是目前為新疆杏品種配置適宜授粉樹,提高杏樹產量的關鍵環(huán)節(jié)。
目前關于杏的自交不親和S基因的研究取得了一定的進展:Burgos 等[3]利用S特異等位基因PCR技術鑒定出了歐洲品種群中的‘Goldrich’和‘Harcot’2個杏品種的S基因型;齊潔等[4]利用RT-PCR技術鑒定出了紅荷包、二花槽等7個華北品種群杏品種的S基因型[4];吳燕等[5]利用S-等位基因專一性PCR技術鑒定出了歐洲品種群中凱特和華北品種群新世紀及其部分雜種后代的基因型; Feng等[6]利用RT-PCR技術對凱特和新世紀杏S-基因氣球期花柱中的表達量進行了研究;張立杰等[7] 利用不同的引物組合對30個中國杏品種進行了S基因的擴增;吳俊等[8]鑒定了11個中國杏品種的S基因型,并發(fā)現(xiàn) 6 個新的S-RNase基因;劉月霞等[9]利用薔薇科保守序列設計引物對葉片基因組DNA進行SFB基因特異PCR擴增,共擴增出了 12 個新的SFB基因;吳俊等[10]利用花粉SFB基因的同源擴增結合內切酶酶切的方法,在 9 個中國杏品種中首次克隆了 6 個SFB基因。王大江等[11]在新疆杏中擴增出20個新的SFB基因,并對它們的實時定量表達進行了分析。另外在其他果樹上相應的研究也取得較大進展,如扁桃(Prunus dulcis L.)、杏(P. arminica L.)、梅(P. mume Sieb. et Zucc.)、甜櫻桃(P. avuum L.)等樹種上都成功鑒定了S-RNase[12-13]。一些研究者在歐洲甜櫻桃[14]、酸櫻桃[15]、梅[16]、歐洲杏[17]、中國李[18]、扁桃[19]獲得了花粉S基因的候選基因。
目前國內外對杏S-基因鑒定的研究仍不系統(tǒng),并且大部分都是針對歐洲品種群和華北品種群,對起源于我國新疆的中亞品種群S-RNase基因的檢測缺乏深入系統(tǒng)的研究。我們通過有效篩選新疆地區(qū)主栽杏品種S-RNase基因的引物,系統(tǒng)鑒定新疆地區(qū)主栽杏品種S-RNase基因型,為從S-基因序列上探討杏自交不親和機理、研究栽培杏的起源演化提供重要的理論依據,同時為科學合理地配置杏授粉品種,提高杏產量提供有利的技術支撐。