论文标题：Genetic Characterization and Core Collection Development of Litchi chinensis var. fulvosus Using Leaf Phenotypic Traits and ISSR Markers

论文链接：https://www.mdpi.com/2311-7524/12/5/556

期刊名：Horticulturae

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/horticulturae

导读

Litchi chinensis var. fulvosus 是云南重要的野生荔枝资源，具有早花、早熟、一年多次开花和坐果率高等优良农艺性状，在早熟荔枝品种选育中具有重要利用潜力。然而，该资源的遗传多样性和群体结构长期缺乏系统研究。

近日，中国热带农业科学院等单位在 Horticulturae 期刊发表题为“Genetic Characterization and Core Collection Development of Litchi chinensis var. fulvosus Using Leaf Phenotypic Traits and ISSR Markers”研究论文，综合叶片表型性状与 ISSR 分子标记，对云南野生荔枝 L. chinensis var. fulvosus 的遗传特征进行系统评价，并构建核心种质集合，为其资源保护、评价利用和荔枝遗传改良提供了重要参考。

研究过程与结果

研究团队以云南野生荔枝 Litchi chinensis var. fulvosus 为研究对象，在云南省 10 个县采集了 192 份种质资源，系统分析其地理分布、叶片表型变异、分子多样性、群体结构及核心种质构成。研究数据包括 8 个描述性叶片性状、9 个数量性叶片性状，以及 7 条 ISSR 引物的分子标记结果，为综合评价该野生荔枝资源的遗传特征提供了多维度依据。

在资源分布方面，192 份材料主要来自云南红河州、文山州和玉溪市，其中红河州采集 141 份，文山州采集 15 份，玉溪市采集 36 份。采样点覆盖 22°40′N–24°14′N、101°40′E–104°53′E，海拔范围为 169–1470 m，显示该资源虽然主要集中分布于云南特定区域，但生境条件具有明显差异。调查还发现，不同年龄个体在生境分布上存在一定分化，较老的大树多见于较高海拔区域，而较年轻个体更多分布在河边、农田边缘、道路旁和居民点附近。

在叶片表型分析中，研究团队首先对 8 个描述性状进行统计，包括小叶形状、叶缘、叶姿、复叶排列、叶基形状、叶尖形状、幼叶颜色和成熟叶颜色等（图1）。结果显示，不同性状的变异程度并不均衡：幼叶颜色仅观察到 2 种表型状态，变异较低；而叶尖形状、叶基形状、叶姿和复叶排列等性状表现出更丰富的类型。描述性状的 Shannon–Wiener 多样性指数为 0.05–1.73，平均值为 1.19，说明该资源在部分形态性状上具有较明显的多样性。

进一步分析 9 个数量性叶片性状后发现，供试材料在叶片大小、叶形和叶柄相关指标上同样表现出显著变异。其中叶长为 7.97–15.20 cm，叶宽为 2.41–5.36 cm，叶面积为 15.55–55.38 cm²，叶周长为 19.10–51.95 cm；数量性状的变异系数为 10.12%–52.59%，平均值为 23.50%。其中叶柄面积变异最大，而叶形指数相对稳定。数量性状 Shannon–Wiener 多样性指数为 2.09–3.01，平均值为 2.76，表明叶片数量性状能够较好反映 L. chinensis var. fulvosus 种质间的表型差异。

在分子遗传多样性分析中，作者从 ISSR 引物中筛选出 7 条扩增清晰、重复性好的引物，用于 192 份材料的基因分型。这 7 条引物共产生 49 条可评分条带，其中 34 条为多态性条带，多态性比例为 68.45%。每条引物产生 4–9 条条带，平均 7 条；平均观测等位基因数为 1.68，平均有效等位基因数为 1.34，平均期望杂合度为 0.20，平均 Shannon–Wiener 多样性指数为 0.31。该结果说明，供试群体中存在可检测的分子遗传差异，但整体分子多样性水平相对有限。

在群体结构分析中，研究团队整合 17 个叶片表型性状和 7 条 ISSR 引物数据，开展聚类分析和主成分分析。结果显示，192 份材料可划分为 2 个主要亚群。Group 1 主要由红河州材料构成，表现为楔形叶基、披针形小叶和反卷叶姿等特征；Group 2 则包括较多文山州和玉溪市材料，主要表现为宽楔形叶基、长圆形小叶和平展叶姿。数量性状比较也支持这一分类结果，Group 1 在叶周长、叶长和叶形指数等指标上显著高于 Group 2。

基于表型与分子标记的综合数据，作者进一步构建了 L. chinensis var. fulvosus 核心种质集合。研究按照约 5%、10%、15% 和 20% 的取样比例，分别构建 CC1、CC2、CC3 和 CC4 四套候选核心种质，对应 10、20、30 和 40 份材料。比较结果显示，不同候选集合均能在一定程度上代表原始群体，但在取样效率和多样性保留能力之间存在差异。

综合评价后，CC3 被认为是最优核心种质方案。该集合由 30 份材料组成，约占原始群体的 15%，能够保留描述性状 75% 以上、数量性状 85% 以上，以及 4 个 ISSR 分子多样性参数 90% 以上的多样性。研究认为，CC3 在较小保存规模下较好地兼顾了表型代表性与分子遗传多样性，可作为后续 L. chinensis var. fulvosus 资源保存、鉴定评价和育种利用的重要材料基础。

图1. Litchi chinensis var. fulvosus 叶片表型变异

研究总结

本研究将叶片表型评价与 ISSR 分子标记相结合，系统揭示了云南野生荔枝 L. chinensis var. fulvosus 的遗传多样性和群体结构，并构建了 30 份材料组成的核心种质集合。该成果有助于提高野生荔枝种质资源保存和利用效率，也为优异基因资源挖掘、早熟荔枝品种选育和荔枝种质创新提供了基础材料。

Horticulturae 期刊介绍

主编：Luigi De Bellis, Università del Salento, Italy

期刊重点关注温带到热带园艺的所有领域及相关学科，主题包括果树、蔬菜、花卉、苗圃和风景、以及草药和香料作物等，研究涉及整个园艺供应链。