五味子果色遗传假设
2013-04-20张正海李玉环李爱民
张正海,张 悦,李玉环,李爱民
(中国农业科学院 特产研究所,吉林 长春130112)
五味子[Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.]果实颜色是决定五味子药材品质的重要感官指标,探索和研究五味子果实颜色的遗传规律,对五味子的育种工作具有重要的理论意义和应用价值。在五味子种质资源调查过程中发现五味子果色变异表现出一定的规律,其果实颜色有纯白、粉白色、粉红色、浅红色、深红色和白色嵌镶红斑7 种颜色变异,不同种质果色变化如图1 所示;本假设以调查中所观察和统计的结果为依据对五味子果色遗传规律进行假设,假设的合理性需要后期实验来验证[1-6]。
图1 不同种质果色
1 数量遗传假设
根据果实颜色变异对其遗传规律作不完全显性遗传、数量遗传和嵌镶遗传的假设[7]。假设五味子果实颜色深浅由三对基因Aa、Bb 和Cc 共同控制,基因A 对a 使五味子颜色加深,其A 对a 不完全显性,AA 颜色最深,Aa 为颜色平均值,aa 颜色最浅,基因B 对b 和基因C 对c 的作用也一样,3 对基因不连锁,相互独立分配,基因作用具有相加性。假定一个亲本是AABBCC,果实颜色最深,假定为黑红色或黑色,另一个是aabbcc,果实颜色最浅为白色,杂交子一代果实颜色介于两个亲本中间,子一代自己可以产生64 种基因型,根据显性作用大小可有7 种表现型,如图2 所示,0 个大写字母占1/64,其表现型应该和假设的亲本一样为纯白色果实颜色,1 个大写字母占6/64,其表现型为粉白色,2 个大写字母占15/64,其表现型为粉红色,3 个大写字母占20/64,其表现型为浅红色,4 个大写字母占15/64,其表现型为红色,5 个大写字母占20/64,其表现型为深红色,6 个大写字母占1/64,其表现型应该和假设的亲本一样为黑红色或者黑色。
图2 数量遗传的理论模型
由于在生产实践中人们以红色的深浅作为判断五味子品质好坏的直接感官指标,因此五味子果色在自然进化中受到人为的定向选择压力,在实生苗果园中以红色至深红色五味子占绝大多数,但也有自由分离的后代产生,在源调查中收集的90 余份优异资源中纯白色占1 份,粉白占2 份,白色镶嵌红斑1 份,粉红占3,浅红至红色80 份,深红3 份,这也在某种程度说明这个问题;数量遗传假设可以解释颜色由纯白色渐变至深红色,并且可以推断在自然界应该有黑红色甚至黑色五味子存在,如果数量遗传假设成立,可以通过粉红色或浅红色单株自交来获得纯白和黑色或黑红色五味子,如果通过粉红色或浅红色单株自交能得到纯白和黑色或黑红色五味子,从反面也能证实五味子果色遗传为数量遗传的假设。
2 嵌镶遗传假设
多基因控制的数量性状遗传能较好的解释五味子果实颜色由纯白色渐变至深红色的现象,但是不能解释白果嵌镶红斑五味子的现象,由于白果红斑五味子的红斑点大小和分布没有规律性,且这种植株极少发现,因此推断除控制五味子果色深浅的三对基因Aa、Bb 和Cc 外,还有一对与控制果色深浅基因连锁较为紧密的基因Dd,这个基因控制红色分布的均匀性,当控制果色分布的基因突变或者缺失导致红色分布不均匀,成斑点状分布,类似嵌镶遗传。
3 果实与果梗颜色组合
在调查中发现果实颜色与果梗颜色也具有不同组合,有白果白梗,白果红梗,粉白果白梗,粉红果红梗,红果红梗几种组合,未发现红果白梗,说明果实与果梗颜受不同基因控制,其组合具有不完全自由性。
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