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基于多技术解析柿及其近缘种亲缘关系与柿品种遗传多样性

一、引言

1.1研究背景与意义

柿(DiospyroskakiThunb.)隶属柿科(Ebenaceae)柿属(DiospyrosLinn.)，是重要的经济林树种，有着“铁杆庄稼”的美誉。其果实营养丰富，富含多种维生素和矿物质，既可鲜食，也能加工成柿饼、柿酒、柿醋等各类产品，在食品工业中占据一定地位；此外，柿树树姿优美，叶、果色泽艳丽，也常被用于园林景观绿化。在全球范围内，柿属植物种类繁多，分布广泛，主要集中在热带、亚热带地区，少数种类延伸至温带。中国作为柿属植物的分布中心和原产中心之一，种质资源极为丰富，为相关研究提供了得天独厚的条件。

据不完全统计，我国柿品种数量多达1058个，涵盖了完全涩柿、完全甜柿等多种类型。然而，由于长期的自然演化和人工栽培，加上缺乏统一的命名标准，柿品种中同物异名、同名异物现象普遍存在，这给品种的准确鉴定、分类以及资源的有效利用带来了极大困扰。比如，某些地区将同一品种的柿因形态上的细微差异或不同的栽培习惯，赋予了不同的名称；而在另一些情况下，不同品种的柿却被误称为同一个名字。这种混乱局面不仅阻碍了优良品种的推广和应用，也限制了柿产业的健康发展。

同时，随着全球气候的变化和人类活动的影响，一些野生柿属植物资源面临着生存威胁，其栖息地不断缩小，种群数量逐渐减少。因此，深入研究柿及其近缘种的亲缘关系，准确鉴别柿品种，对于保护和利用这些珍贵的种质资源具有重要意义。通过明确亲缘关系，可以更好地了解柿属植物的进化历程和遗传背景，为野生资源的保护和合理开发提供科学依据。

在柿品种的遗传多样性研究方面，虽然我国拥有丰富的种质资源，但目前对其遗传基础的了解还相对有限。遗传多样性是物种适应环境变化、维持生存和进化的基础，深入探究柿品种的遗传多样性，能够为柿树的遗传改良和新品种选育提供坚实的理论支撑。通过分析不同品种之间的遗传差异，可以挖掘出更多优良的基因资源，为培育出具有更高产量、更好品质、更强抗逆性的柿树新品种奠定基础。例如，在面对病虫害侵袭或气候变化时，拥有丰富遗传多样性的品种群体更有可能存在具有抗性或适应性的基因，从而为选育适应新环境的品种提供可能。

综上所述，研究柿及其近缘种的亲缘关系以及柿品种的遗传多样性，不仅有助于解决品种鉴定和分类的难题，保护野生柿属植物资源，还能为柿树的遗传改良和新品种选育提供有力支持，对推动柿产业的可持续发展具有重要的现实意义。

1.2国内外研究现状

在柿资源的调查、收集、保存方面，我国取得了显著进展。国家柿种质资源圃已收集品种资源700多份，涵盖了来自不同地区的野生种、农家品种、引进品种及近缘植物等。淄博市柿树国家林木种质资源库也已收集保存国内外400余份柿树种质资源。这些资源圃的建立，为柿属植物的研究提供了丰富的材料。日本在柿遗传资源收集和保存方面也较为系统，已基本完成本国原产柿品种的调查、收集、保存、鉴定等工作，目前由多个单位收集保存了上千余份柿品种资源。

在柿种质资源的形态学鉴定、评价上，形态指标一直是柿品种鉴定的重要依据之一。王仁梓利用100余项形态指标，并结合物候期、果实经济性状，鉴定了一些同物异名、同名异物的品种。日本学者也做了类似工作。然而，形态标记存在一定局限性，其数量有限，标准难以统一，且易受环境影响，导致近缘品种的鉴别常出现错误。

柿资源的细胞学研究主要集中在染色体数目、核型分析等方面。通过对柿属植物染色体的研究，有助于了解其遗传基础和进化关系。有研究对64份柿属种及品种的染色体倍数性进行了观察，发现绝大多数柿品种为六倍体(2n=6X=90)，少数为九倍体(2n=9X=135)。但细胞学研究技术要求较高，操作相对复杂，限制了其广泛应用。

柿资源的化学分类研究则通过分析植物体内的化学成分，如黄酮类、酚类、萜类等物质的含量和种类，来确定植物间的亲缘关系。有研究对不同柿种柿叶维生素C和酚类物质的差异进行了分析，为柿属植物的分类提供了化学依据。不过，化学成分的含量和种类易受生长环境、发育阶段等因素影响，稳定性较差。

柿资源的同工酶研究利用同工酶的多态性来分析品种间的遗传差异。罗正荣等应用同工酶技术鉴别同物异名柿，取得了一定成果。但同工酶标记数量有限，且受组织特异性和发育阶段影响，在遗传多样性分析中存在一定局限性。

随着分子生物学技术的发展，柿资源DNA分子标记研究成为热点。常用的分子标记技术有限制性片段长度多态性聚合酶链反应标记（PCR-RFLP）、随机扩增多态性DNA标记（RAPD）、简单重复序列多态性标记（SSR）、扩增限制性片段长度多态性标记（AFLP）等。梁晋军等利用叶绿体DNAP