摘要：【目的】开发簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,为开展簸箕柳和三蕊柳杂交选育速生、抗虫新种质的真实性鉴定提供参考。【方法】利用簸箕柳和三蕊柳重测序数据,开展全基因组SNP位点分析,筛选出种特异性的SNP位点并设计KASP引物,利用SeqHunter2检测设计引物在簸箕柳中的通用性,并利用簸箕柳和三蕊柳自然群体材料对合成的引物进行实验验证,筛选出簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,并对它们的杂交子代进行真实性鉴别。【结果】将三蕊柳和簸箕柳重测序的数据比对到三蕊柳基因组,共获得个6598144个SNPs。经过筛选,最终在簸箕柳中检测到674144个和三蕊柳相比为纯合突变的位点。从每条染色体上随机选取100个位点用于KASP引物设计,在1900个SNPs位点中,750个SNP位点可以成功设计出KASP引物。从每条染色体上选取2组,共选取38组引物,通过SeqHunter2检测得到11组引物在簸箕柳中是通用的。利用簸箕柳和三蕊柳自然群体DNA对合成的10组通用引物进行种内保守和种间差异性检测,获得4组在簸箕柳、三蕊柳和种间杂交子代中聚类明显的引物。引物Stri08_82809、Stri14_11602、Stri14_12274和Stri17_10731在簸箕柳自然群体中分别扩增出纯合G/G、T/T、A/A和T/T位点,在三蕊柳自然群体分别扩增出纯合A/A、C/C、G/G和C/C位点,而在真实杂交子代中分别扩增出G/A、T/C、A/G和T/C杂合位点。利用上述4组引物对簸箕柳×三蕊柳的杂交子代进行鉴定,发现在31个杂交子代中,29个个体扩增出杂合位点,说明同时遗传了2个亲本的特征位点,为真实的种间杂交子代。有2个个体扩增的位点为纯合且和母本相同,说明这2个子代为簸箕柳花粉污染的子代。【结论】本研究获得了簸箕柳和三蕊柳种间特异性KASP标记4组,可以准确快速的开展簸箕柳和三蕊柳种间杂交子代的真实性鉴别,为进一步簸箕柳和三蕊柳种间杂交及回交创制抗虫新品种提供了技术支持。

摘要：传统人工测量仪器提取植物形态表型参数的方式存在效率低、误差大、适用性弱、破坏性强等缺陷,成为制约植物表型研究发展的瓶颈。将模式树种杨树的姊妹种簸箕柳(Salix suchowensis Cheng)作为研究对象,设计了一套基于图像处理技术的植物形态表型参数获取系统,通过高分辨率RGB相机获取植株的二维图像序列,基于HSV模型阈值分割方法实现簸箕柳与背景环境的分割,结合运动中恢复结构算法生成三维点云,并利用棋盘格进行坐标系间的距离转换。使用本系统提取簸箕柳的株高、基径、叶片面积、分枝数和分枝角等表型参数并与传统人工接触式测量值相比较,平均绝对百分比误差分别为7.69%,13.94%,9.99%,5.32%,9.30%。结果表明,本研究设计的植物形态表型参数获取系统能够较好地重建植物三维点云,并可快速、准确提取植物的形态表型参数,能够实现无损测量,满足研究对象簸箕柳三维形态表型参数的测量和生长观测的需求,可为植物尤其是林木表型研究提供数据参考。