埃塞俄比亚芒果基因多样性的SSR标记评估及其与国际种质资源的比较研究

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Scientia Horticulturae 3.9

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  为解决埃塞俄比亚芒果种质资源遗传背景不明、品种混杂及育种材料匮乏等问题,研究人员通过SSR分子标记对162份本土芒果种质与73份国际参考品种进行遗传多样性分析。研究发现本土种群具有较高杂合度(He =0.68)和独特基因簇,但商业品种存在命名错误现象。该研究为埃塞俄比亚芒果资源保护与育种策略优化提供了关键分子依据。

  

芒果(Mangifera indica L.)作为全球第五大热带水果,在埃塞俄比亚等东非国家兼具经济价值与粮食安全意义。然而,该国芒果种质长期面临两大困境:一是商业化栽培导致地方品种被少数引进品种(如Kent-et、Tommy Atkins-et)快速替代,二是缺乏系统遗传评估使得本土资源管理陷入盲目。更棘手的是,官方推广的“商业品种”与国际标准种质存在命名混乱,严重制约育种效率与国际市场准入。

为破解这一困局,来自西班牙地中海与亚热带园艺研究所(IHSM)的Alemayehu Kassa团队联合国际研究者,首次对埃塞俄比亚西北部塔纳湖周边及阿瓦什裂谷地区的162份芒果资源展开SSR(简单序列重复)分子标记分析,并与西班牙La Mayora种质库的73份国际品种进行比对。研究揭示:埃塞俄比亚芒果群体具有显著高于预期的遗传多样性(平均He
=0.68),但58.6%的样本为克隆繁殖,其中90%竟为同一品种Kent-et的复制品。令人意外的是,所谓“Kent-et”与国际参考库中的Kent品种基因型完全不匹配,暗示历史上可能存在引种标签错误。该成果发表于园艺学权威期刊《Scientia Horticulturae》,为热带果树资源保护与利用提供了范式。

研究采用八对多态性SSR引物(如LMMA4、LMMA11等)进行基因分型,通过POPGENE和STRUCTURE软件计算遗传参数(Na
、Ho
/He
、Fst
)和群体结构。样本涵盖埃塞俄比亚12个果园的139株实生/嫁接树及国家种质库23份材料,国际对照组包含印度、以色列等地的73个品种。

3.1 遗传多样性指数
八对SSR共检测到69个等位基因,本土种群平均等位基因数(Na
)达8.63,其中LMMA11位点变异最丰富(13个等位基因)。阿瓦什裂谷种质的遗传多样性(He
=0.70)显著高于西北部群体(He
=0.65),而国际种质库的等位基因丰富度(Ar
=4.80)和私有等位基因数(Np
=20)均居首。

3.2 遗传关系与群体结构
UPGMA聚类显示本土种质形成独立分支,但部分个体(如KR6)与国际品种Keitt基因型完全一致。结构分析(K=3)进一步确认埃塞俄比亚种质构成独特基因簇(Cluster III),仅Madame Francis等少数国际品种与之亲缘接近。值得注意的是,Van Dyke-et与参考库Van Dyke存在7/8位点匹配,证实其为半同胞关系。

4.1 埃塞俄比亚芒果群体的遗传模式
克隆繁殖(占比58%)导致西北部种群遗传瓶颈,但实生苗的基因流维持了较高杂合度(Ho
=0.75)。阿瓦什裂谷种质作为国家资源库核心材料,其多样性水平(He
=0.70)预示巨大育种潜力。

4.3 品种起源的重新审视
Kent-et与Keitt-et的“身份错位”揭示以色列引种过程中的标签错误历史。而塔纳湖修道院古树的独特基因型暗示可能存在印度直引路径,与10世纪阿曼商人传播的主流假说形成互补。

这项研究不仅为埃塞俄比亚芒果种质库建设划定优先区域(如阿瓦什裂谷),更警示商业化栽培中品种溯源的重要性。未来需扩大采样至西部/南部产区,并结合GBS(简化基因组测序)等新技术深化起源解析。正如作者强调,挽救那些“名不副实”却支撑产业的品种,或许是东非芒果产业可持续发展的关键密钥。

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