关于荔枝种质‘紫囊’和‘红绣球’是否同物异名的鉴定研究

黄小凤，韦阳连*，余金昌，陶 旭，胡桂兵

(1.东莞植物园，广东 东莞523086；2.华南农业大学 园艺学院，广东 广州510642)

东莞是著名的荔枝之乡，荔枝种植历史悠久，其气候、水土非常适合荔枝生长，积累了丰富的荔枝种质资源，2000～2018年我国审(认)定了40个荔枝新品种，其中‘观音绿’、‘冰荔’、‘唐夏红’、‘岭丰糯’、‘红绣球’等优良新品种均选育自东莞[1-6]。本课题组经调查走访，在东莞的各镇街还发现一些民间流传的优质荔枝种质，如寮步镇的‘白油麻’、茶山镇的‘紫囊’、中堂的‘奉冲大造’、南城区的‘大红帽’等。在对荔枝资源进行性状调查过程中，发现来自东莞市茶山镇南社村的‘紫囊’与来自东莞市大朗镇水平村的‘红绣球’(‘红绣球’是广东省农作物品种审定委员会2003年审定的优良品种)的果实性状很相似，猜测可能为同一荔枝种质。荔枝种质同名异物或同物异名的现象，易造成生产和科研上混乱，为澄清荔枝种质命名混乱和重复现象，便于荔枝种质资源管理，通过对‘紫囊’和‘红绣球’进行来源考证、引种观察及SNP分子标记分析，鉴定两者是否为同物异名。

1 材料与方法

1.1 试验材料

‘紫囊’来源于广东省东莞市茶山镇南社村，是记载始于明代的传统名优荔枝种质；‘红绣球’来源于东莞市大朗镇水平村。

1.2 来源考证

采用查阅文献和实地走访的方式进行。

1.3 引种观察

2016年3月，以树龄30年‘糯米糍’大树为砧木，通过高接换种的方式，将‘紫囊’和‘红绣球’的接穗嫁接到东莞植物园的荔枝园，每份种质各嫁接5株。待其成活进入正常生长期后，每份种质选择3株进行物候期及果实性状的观测、比较。

1.4 SNP分子标记

1.4.1 DNA准备

将‘紫囊’和‘红绣球’的叶片研磨后，用实验室改良的CTAB小样法提取DNA，使用琼脂糖电泳以及核酸蛋白(Nanodrop ND-2000)测定仪测定DNA浓度与纯度等数据后，DNA稀释到一定倍数用于进行SNP标记分析。

1.4.2 SNP分析

20对分型稳定、多态性高的SNP引物(表1)参考Liu等[7]；SNP分型采用高分辨率溶解曲线技术(High resolution melting，HRM)，HRM分型引物的设计、HRM检测及数据分析参考孙清明等[8]。

表1 本研究所用SNP引物信息

2 结果分析

2.1 种质来源的比较

2014年，本课题组在查阅文献进行东莞本地荔枝资源挖掘时发现，明末清初广东著名的学者、诗人屈大均所著《喜谢九丈莞中见过之作》诗云“紫囊一树人争食，明岁招予作白猿”[9]，此诗描述的是屈大均到东莞市茶山镇南社村吃过谢九丈【注：谢九丈即谢重华(1598～1679)，南社乡农、诗人，明遗民】培育的‘紫囊’后，极赞‘紫囊’荔枝的抢手，感叹到：明年若能品尝紫囊，请先招呼，我宁可到南社当白猿，也要上树摘吃。茶山镇南社族谱有《樟岗记》载：“黄梅紫荔，错落争荣”，明确提出，‘紫囊’原来盛产于南社村的樟岗岭，历来与黄梅争荣斗艳。由此可见，‘紫囊’迄今至少有300多年的栽培历史，在东莞市茶山镇曾经栽培极为兴盛。后经实地走访屈大均诗中描述的主人翁谢重华的后人谢进球先生得知，他的祖辈曾在金头墓(南社一地方土名)种植‘紫囊’，前些年因山地征用这些荔枝树要被砍，村民认为该荔枝品种品质优良应保其后代，故取其芽条嫁接，种植在狗屎岭(南社另一地方土名)，现仅剩此一株。但最早种植的‘紫囊’从何地引进谢家已无法考究。

根据《荔枝新品种红绣球的选育》[1]一文记录，‘红绣球’是广东省农业科学院果树研究所的技术人员1997年在东莞市大朗镇水平村发现的荔枝种质，当地农民认为该品种核小、成熟期与大种‘糯米糍’相近，误认为是‘糯米糍’，但经过调查分析，认为该品种性状与‘糯米糍’没有相似之处，不是‘糯米糍’。后经AFLP鉴定，确认‘红绣球’AFLP指纹图谱存在特征带，未发现与该品种同名异物、同物异名的特征带，认定‘红绣球’为新品种，并于2003年通过广东省农作物品种审定委员会审定。

对比‘紫囊’和‘红绣球’的发现史可知，‘红绣球’于1997年发现，2003年通过品种审定，而‘紫囊’虽至少有300多年的栽培历史，却于2014年才被挖掘出来，即‘红绣球’在进行AFLP鉴定时，并未与‘紫囊’进行比较。

2.2 引种表现

2.2.1 植物学特性

高接3年后，‘紫囊’和‘红绣球’的植物学特征基本一致。树冠呈半圆形，树高 3.5～4.0 m，冠幅 3.5 m ×3.5 m，接穗平均粗度6 cm，表皮呈灰褐色。羽状复叶，对生，4～6片小叶，叶片披针形或长披针形，墨绿色，中等大小， 长8～12cm，宽2.5～3.5 cm，尖端渐尖，主侧脉明显，花序中等，雌花柱头2裂。

2.2.2 物候期

自2017年1月至2019年12月，连续三年对‘紫囊’和‘红绣球’进行物候期观察发现，两者的物候期基本一致。 每年可抽生3～4批新梢。白点期1月下旬，抽穗期2月中旬，初花期3月下旬，盛花期4月上旬，谢花期4月中旬，落果主要集中在 5月上旬，果实着色期6月上中旬，果实成熟期7月上旬。

2.2.3 果实特征

2019年6月，即高接后第三年， 在‘紫囊’和‘红绣球’的结果树中各自随机选择3株的果实进行果实特征观测，结果表明‘紫囊’和‘红绣球’的果形、果皮颜色、龟裂片特征、种子外观、口感、风味等特征一致。经对二者果实的单果大小、单果重、可溶性固形物、可食率等进行比较发现，‘紫囊’的果实单果重、横径、侧径、果皮重、国核重、果肉重等略小于‘红绣球’，但它们的果实纵径、可溶性固形物和可食率基本一致。方差分析显示，‘紫囊’和‘红绣球’的果实特征指标之间无显著差异(表2)。

表2 ‘紫囊’和‘红绣球’的果实特征比较

2.3 ‘紫囊’与‘红绣球’的SNP分型结果

HRM分型结果表明，在20对特异性位点上，‘紫囊’荔枝与‘红绣球’荔枝的分型结果一致(表3)，表明两份材料在这20对特异性引物上所表现出的基因型完全一致。

表3 ‘紫囊’与‘红绣球’的20对SNP位点分型

3 讨论与结论

来源考证显示，‘紫囊’与‘红绣球’分别来源于东莞市的茶山镇南社村和大朗镇水平村，两地相距约30 km。‘紫囊’是记载始于明代，发现于2014年，在当地仅存一株的传统荔枝种质；‘红绣球’是在大朗及周边镇、村都有种植，发现于1997年，审定于2003年的荔枝新品种。文献考证和走访调查都无法判断‘紫囊’与‘红绣球’在茶山镇和大朗镇之间有无相互传播的可能，可确定的是‘红绣球’在进行AFLP分子鉴定时，并未与‘紫囊’进行比对。两者引种后所表现的植物学特征、物候期及果实性状基本一致，两者果实的形状、果皮颜色、龟裂片特征、口感、风味等特征一致，不同的是‘紫囊’的果实略小于‘红绣球’的果实，但差异不显著。传统植物分类学认为，绿色开花植物分类的主要依据是花、果实和种子，‘紫囊’与‘红绣球’的枝、叶、花、果实、种子性状基本一致，在性状鉴别层面上可将二者视为同一植物种类。

荔枝品种归类主要依靠形态学特征，而表型可受环境影响，同一基因型在不同地区可能产生不同的表型，有些表型差异甚至很大，以至于给人新品种的误判[10]。随着分子生物学技术的不断发展与技术成熟，分子标记已逐渐成为果树品种资源的鉴定与亲缘关系的探究的不可缺少的技术手段之一。单核苷酸多态性标记(SNP)是同一个物种不同个体间染色体上遗传密码单个碱基的转换、颠换以及单碱基的插入或缺失等，主要表现为基因组核苷酸水平上的变异引起的DNA序列多态性[11]。SNP标记是目前为止分布较为广泛、应用较多的一种标记方法，在遗传上高度稳定，具有二等位性，非此即彼，在基因组筛选中只需+/-的分析，而不用分析片段的长度即可判定，易于自动化分型。由于具备上述的优势，SNP标记已愈来愈成为品种鉴定的重要技术手段[12-15]。近年新审定荔枝品种‘御金球’及‘燎原’等即应用了SNP标记这一技术手段[8,16]。为进一步验证‘紫囊’与‘红绣球’是否为同一种质，利用20对SNP引物对‘紫囊’与‘红绣球’进行分子标记研究，结果显示它们在20对特异性引物上所表现出的基因型完全一致，即在分子水平上证实‘紫囊’与‘红绣球’为同一种质。

综合引种观察和SNP标记研究结果，可以判定记载始于明代的东莞传统名荔‘紫囊’与当前栽培的‘红绣球’为同一荔枝种质，两者属同物异名。