張璐瑤,肖陳晨,葉曉林,葛長軍,李世升*
(1.生物與農(nóng)業(yè)資源學(xué)院/大別山資源利用與開發(fā)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心/經(jīng)濟(jì)林木種質(zhì)改良與資源綜合利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北黃岡 438000;2.黃岡市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖北黃岡 438000)
青頭蘿卜適應(yīng)性強(qiáng)、耐貯運(yùn),具有良好的商品性,是廣大種植戶的主栽品種。青頭蘿卜肉質(zhì)緊密、脆甜多汁,有清熱解毒、助消化等醫(yī)療保健功能[1]。為篩選長勢更優(yōu)、產(chǎn)量更高、營養(yǎng)更好的青頭蘿卜品種,結(jié)合形態(tài)學(xué)及分子標(biāo)記分析,開展針對黃州蘿卜、濰縣青蘿卜等系列地方優(yōu)秀青頭蘿卜品種比較試驗(yàn),以期為廣大種植戶和育種材料篩選提供參考。
參試蘿卜品種為吳家山青頭蘿卜、濰縣青蘿卜、九頭青蘿卜、河南青頭蘿卜、甘肅青頭蘿卜、黃州蘿卜、自由青頭蘿卜、蘋果味青頭蘿卜、武青蘿卜和南鄉(xiāng)蘿卜,各品種種子來自黃岡師范學(xué)院大別山生物資源庫和黃州蘿卜研究中心,2020 年9 月采用常規(guī)方法種植于黃岡市農(nóng)科院梅家墩實(shí)驗(yàn)基地。
試驗(yàn)地塊土壤為砂壤土,前茬為蘿卜,小區(qū)試驗(yàn)面積為21.6 m2,筑深溝高洼,穴播。每個蘿卜品種3 次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列[2]。
待成熟后采收蘿卜,利用Imge-J 軟件V 1.4 進(jìn)行植物學(xué)性狀測定,利用SPSS 15 進(jìn)行相關(guān)性狀方差分析。
提取蘿卜樣品DNA,通過1%瓊脂糖電泳檢測DNA質(zhì)量,之后利用PCR 擴(kuò)增目的基因,PCR 反應(yīng)體系包括:12.5 μL 2×Taq PCR MasterMix,0.5 μL DNA,1 μL 10 μmol·L-1引物,10 μL雙蒸水。擴(kuò)增程序?yàn)椋?4 ℃預(yù)變性3 min;94 ℃變性30 s,56 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,35 個循環(huán);72 ℃終延伸5 min,4 ℃保存,PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物使用1%瓊脂糖凝膠電泳分離。分子標(biāo)記引物序列如表1[3-4]。
表1 蘿卜SSR 分子標(biāo)記引物序列編號
傳統(tǒng)蘿卜肉質(zhì)根為主要食用部分,故其商品性主要體現(xiàn)在根部。通過觀察比較各參試青頭蘿卜品種的生長發(fā)育過程,對青頭蘿卜品種的根、葉等重要植物學(xué)性狀進(jìn)行統(tǒng)計,并重點(diǎn)分析根部性狀,統(tǒng)計結(jié)果如表2。
由表2 可知:單根長最長的是蘋果味青頭蘿卜長(25.67 cm),南鄉(xiāng)蘿卜的單根長最短(5.47 cm),差異顯著;單根寬最寬的是南鄉(xiāng)蘿卜(7.60 cm),濰縣青蘿卜的單根寬最短(4.43 cm),差異顯著;單根最重的是九頭青蘿卜(0.48 kg),濰縣青蘿卜的單根重最輕(0.13 kg),差異顯著;甘肅青頭蘿卜葉片數(shù)最少(10 片),葉片數(shù)最大的是黃州蘿卜(17 片),差異顯著;展開度最大的是黃州蘿卜(72.33 cm),河南青頭蘿卜的葉片展開度最短(47.67 cm),差異顯著;吳家山青頭蘿卜露地高度為0 cm,蘋果味青頭蘿卜露地高度為14.67 cm,差異顯著;濰縣青蘿卜的株高最低(18.97 cm),單株株高最高的是黃州蘿卜(36.83 cm),差異顯著;葉片長度最長的是武青蘿卜(45.93 cm),九頭青的葉片長度最短(27.00 cm),差異顯著。
表2 青頭蘿卜各項(xiàng)植物學(xué)性狀綜合比較
青頭蘿卜肉質(zhì)根是體現(xiàn)其商品性關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。圖1 顯示了青頭蘿卜各品種的肉質(zhì)根形態(tài)及肉質(zhì)根橫切面結(jié)構(gòu),可以看到肉色和肉質(zhì)根皮色較為一致,肉質(zhì)根皮青色分布較廣且較深時肉質(zhì)根內(nèi)部顏色也都更表現(xiàn)為青色,如濰縣青蘿卜及蘋果味青頭蘿卜肉質(zhì)根內(nèi)外都充滿青色且分布較多。除此之外,發(fā)現(xiàn)肉質(zhì)根空心(糠心)程度差異明顯,相同生長周期條件下,南鄉(xiāng)蘿卜較早出現(xiàn)肉質(zhì)根空心情況。
圖1 青頭蘿卜肉質(zhì)根形態(tài)比較
蘿卜形態(tài)差異同遺傳物質(zhì)特別是分子標(biāo)記的差異分布密切相關(guān)。由圖2 可知,蘿卜SSR 分子標(biāo)記R101 在武青蘿卜沒有擴(kuò)增出條帶,與其他9 個樣品存在差異;SSR 分子標(biāo)記R102 在濰縣青蘿卜和蘋果味青頭蘿卜中沒有擴(kuò)增出條帶,與其他8 個樣品存在差異;SSR 分子標(biāo)記R103 在武青蘿卜中也沒有擴(kuò)增出條帶,與其他9 個樣品存在差異。
圖2 分子標(biāo)記R101(A)、R102(B)和R103(C)擴(kuò)增結(jié)果
基于R101、R102 和R103 三種SSR 分子標(biāo)記的擴(kuò)增條帶比較結(jié)果,發(fā)現(xiàn)武青蘿卜、濰縣青蘿卜和蘋果味青頭蘿卜同本實(shí)驗(yàn)中的其他類型蘿卜遺傳關(guān)系較遠(yuǎn)或差異更大,相對而言,南鄉(xiāng)蘿卜、自由青頭蘿卜、黃州蘿卜、甘肅青頭蘿卜、河南青頭蘿卜、九頭青蘿卜和吳家山青頭蘿卜遺傳關(guān)系較近。
通過對各參試青頭蘿卜品種的植物學(xué)形態(tài)特征和分子標(biāo)記等進(jìn)行連續(xù)觀察和比較分析,結(jié)果表明南鄉(xiāng)蘿卜單根最寬且長度最短,相同生長周期條件下較早出現(xiàn)糠心;濰縣青蘿卜根長、單根重和株高均為最低;黃州蘿卜的葉片展開度、葉片數(shù)量和株高都是最高,但露地高最低。武青蘿卜在分子標(biāo)記R101 和R103 中均未能擴(kuò)增出條帶,表明武青蘿卜明顯不同于其他類型青頭蘿卜;濰縣青蘿卜和蘋果味青頭蘿卜在R102 分子標(biāo)記中均無法擴(kuò)增出條帶,表明濰縣青蘿卜和蘋果味青頭蘿卜比較接近,符合兩者肉質(zhì)根形態(tài)特征的一致性,另外該兩類蘿卜也明顯不同于其他蘿卜。
通過植物學(xué)性狀比較及分子標(biāo)記分析后,上述結(jié)果可為廣大蘿卜種植用戶選擇青頭蘿卜品種提供參考依據(jù)。結(jié)合前人研究結(jié)果[5-6],本研究對青頭蘿卜進(jìn)行系統(tǒng)形態(tài)比較及分子標(biāo)記檢測,可更有針對性利用與開發(fā)青頭蘿卜類型的地方優(yōu)秀蘿卜品種。