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基于多性状分析的苹果属种质资源遗传关系解析

一、引言

1.1研究背景与意义

苹果，作为全球最受欢迎且具重要经济价值的水果之一，在世界果树产业中占据着举足轻重的地位。素有“水果之王”的美誉，其不仅口感香脆、营养丰富，适合全球人口味，还具有广泛的加工适用性，可制成苹果酒、苹果汁、果酱、果干等多种食品，进一步拓展了其食用范围与市场价值。“一日一苹果、医生远离我”这句谚语更是充分体现了苹果在人们日常生活中的重要养生地位。

从种植分布来看，全球有超过80个国家种植苹果，其足迹遍布各大洲。2014年，世界苹果种植面积达479.36万公顷，总产量约7700万吨。而中国，作为世界上最大的苹果生产国和消费国，种植面积、产量和消费量均占世界的40%左右。自上世纪90年代起，中国苹果总产量便一直位居世界首位，并且超过印度、巴西和美国等水果生产大国。2006年，中国苹果面积达2848万亩，产量2600万吨，分别占世界苹果面积、产量的35%以上，产业规模稳居世界第一。同时，随着《苹果优势区域布局规划》的深入推进，产业集中度、优质果率不断提高，渤海湾产区、西北黄土高原产区苹果生产集中度达85%，优质果率接近50%。

苹果属植物资源十分丰富，全世界约有35种，其中原产于中国的就有23种，从东北地区延伸至西南边界均有分布，尤其在四川、云南交界的原“川滇古陆”上，苹果属植物多达12种。中国作为苹果属植物的大基因中心，拥有各类种质、野生、半野生、栽培品种以及抗源材料，这使得中国在苹果属植物的起源、演化及种质资源亲缘演化等研究领域占据重要地位。丰富的苹果属种质资源是大自然赋予的宝贵财富，为苹果的品种选育、遗传改良等研究提供了不可或缺的物质基础。

对苹果属种质资源的研究具有多方面的重要意义。在品种选育领域，通过深入研究不同种质资源的特性，能够发掘出具有优良性状的基因，为培育出更优质、高产、抗病、适应不同环境的苹果新品种提供有力支持。例如，利用野生苹果种质资源中蕴含的抗病基因，通过杂交、基因工程等手段，可将这些基因导入到现有栽培品种中，从而增强栽培品种的抗病能力，减少农药使用，提高果实品质和产量。在遗传改良方面，研究种质资源的遗传多样性和亲缘关系，有助于深入了解苹果的遗传规律，为精准的遗传改良提供理论依据，打破传统育种的局限性，加速育种进程，培育出更符合市场需求和消费者喜好的苹果品种。

从产业发展角度而言，苹果属种质资源研究为苹果产业的可持续发展提供了坚实保障。一方面，通过选育优良品种，能够提高苹果的品质和产量，增强市场竞争力，促进苹果的销售和出口，增加果农收入，推动地方经济发展。例如，静宁县通过选育具有自主知识产权的苹果新优品种“成纪1号”和“静宁1号”，并建立苹果苗木组培繁育中心，为当地苹果产业转型升级提供了优质苗木保障，促进了当地苹果产业的蓬勃发展，苹果产业已成为当地果农致富、乡村振兴、县域发展的优势产业。另一方面，研究不同种质资源对环境的适应性，有助于合理规划苹果种植区域，优化产业布局，提高资源利用效率，减少自然灾害对苹果生产的影响，实现苹果产业的可持续发展。

此外，苹果属种质资源还承载着丰富的文化内涵，对其研究与保护也是对民族文化和传统的传承与弘扬，能够增强文化自信。许多苹果品种都有着独特的名称和传说故事，它们与当地的历史、文化紧密相连，成为地域文化的重要组成部分。保护和研究这些种质资源，就是保护文化的多样性和传承的连续性。

1.2国内外研究现状

在苹果属种质资源收集方面，国外起步较早，美国吉内瓦实验站、英国爱丁堡皇家植物园、俄罗斯巴普洛夫斯克实验站和迈科普实验站等保存了大量的苹果种质资源。美国在20世纪80年代末90年代初，积极开展对加拿大、哈萨克斯坦、中国、俄罗斯、土耳其等国家和地区的苹果野生资源考察和收集工作，通过长期努力，成为世界上苹果野生资源异位保存多样性最为丰富的国家。这些国家和机构在收集过程中，注重资源的多样性和代表性，对不同生态类型、地理来源的种质资源进行广泛收集，为苹果种质资源的研究和利用奠定了坚实基础。

我国自20世纪50年代初开始果树野生资源的考察和收集，山东省果树研究所、八一农学院、西南农业大学、西北林学院等单位，先后对山东、新疆、四川和陕西秦巴山区等地进行了果树种质资源的调查，但苹果属植物野生资源在当时并非重要调查对象。1980年农业部建立国家果树种质资源圃后，逐渐形成了系统专业的苹果种质资源收集、保存等保护利用体系。中国农业科学院果树研究所联合多家单位，自2005年起每年组织1次以上的苹果属植物资源调查收集，加强了对特异、濒危资源的集中收集，如连续3年对新疆野苹果的专项收集，对河北张家口广泛种植的八棱