摘要
为了明确不同苹果属资源的SFB基因及在各居群中SFB基因的类型和分布频率，本研究以奎花等栽培苹果及新疆野苹果等野生资源共82份为试验材料，利用3对苹果属SFB基因特异性引物，以叶片DNA为模板进行PCR扩增。特异扩增结果显示：所有试材中均只鉴定出单一的SFB基因片段。经GenBank同源性比较分析，发现这些片段分属5种不同的SFB等位基因，分别为SFB1、SFB2、SFB3、SFB7、SFB9。同时对不同生态种群中SFB基因的分布频率进行了分析，结果表明不同SFB基因出现的频率不同，SFB3出现的频率最高为43.90%，其次为SFB1（39.00%），而相同的SFB基因在不同苹果种间及种内出现的频率亦不同。此外，系统进化树分析显示，新疆野苹果与土库曼苹果及栽培苹果的驯化起源有关。
苹果（Malus×domestica （Suckow） Borkh.）属于蔷薇科苹果属植
长期以来，人们对蔷薇科自交不亲和性研究主要集中在花柱S-RNase基因的克隆及鉴定上，关于SFB基因的探索与研究存在比较滞后的现象。在蔷薇科植物中，Ushijima
据统计国内外学者运用PCR或PCR酶切技术成功鉴定了1000多种苹果S基因型并构建了苹果S-RNase基因型数据
本研究供试材料均在中国农业科学院果树研究所国家苹果种质资源圃（兴城）采集，于2022年6月10日采集82份苹果属资源的幼嫩叶片，分别标记后带回实验室，置于-80 ℃低温保存（
代号 Code | 名称（编号） Names （Code） | 拉丁学名 Latin name | 资源类型 Resource type | 来源 Source |
|---|---|---|---|---|
| A1 | 南岔沙果2 | Malus asiatica Nakai | 古老栽培品种 | 中国黑龙江 |
| A2 | 乌马河振华伟沙果 | Malus asiatica Nakai | 古老栽培品种 | 中国黑龙江 |
| A3 | 日新沙果1 | Malus asiatica Nakai | 古老栽培品种 | 中国黑龙江 |
| A4 | 崂山柰子 | Malus asiatica Nakai | 古老栽培品种 | 中国山东 |
| A5 | 西府海棠 | Malus micromalus Makino | 古老栽培品种 | 中国山东 |
| A6 | 花红 | Malus asiatica Nakai | 古老栽培品种 | 中国山东 |
| A7 | 双红 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（红玉×红魁） | 中国辽宁 |
| A8 | 奎花 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（金冠×红星） | 中国河北 |
| A9 | 枣强短枝 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 中国河北 |
| A10 | 扁果海棠 | Malus coronaria（L.）Mill. | 野生资源 | 美国 |
| A11 | 西蜀海棠 | Malus prattii （Hemsl.） C.K. Schneid. | 野生资源 | 中国 |
| A12 | 南山1 号 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 中国辽宁 |
| A13 | 南山4号 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 中国辽宁 |
| A14 | 华帅1号 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（元帅短枝芽变） | 中国辽宁 |
| A15 | 新疆327 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 中国新疆 |
| A16 | 青岛1号 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（元帅芽变） | 中国山东 |
| A17 | 张家口短枝 | Malus domestica（Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 中国河北 |
| A18 | 3006 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆新源 |
| A19 | 3024 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆新源 |
| A20 | 3011 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆新源 |
| A21 | 3022 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆新源 |
| A22 | 3025 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆新源 |
| A23 | 2622 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆新源 |
| A24 | 27011 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
|
代号 Code |
名称（编号） Names （Code） |
拉丁学名 Latin name |
资源类型 Resource type |
来源 Source |
| A25 | 27015 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A26 | 27018 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A27 | 26008 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A28 | 27006 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A29 | 26026 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A30 | 26006 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A31 | 26007 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A32 | 26012 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A33 | 26014 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A34 | 26019 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A35 | 26020 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A36 | 26025 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A37 | 27003 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A38 | 27012 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A39 | 26021 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆霍城 |
| A40 | 28006 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A41 | 28010 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A42 | 28014 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A43 | 29004 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A44 | 28003 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A45 | 28007 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A46 | 29001 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A47 | 29008 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A48 | 29017 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A49 | 29024 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A50 | 29032 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A51 | 28001 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A52 | 28002 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A53 | 28008 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A54 | 28009 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A55 | 28011 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A56 | 28012 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A57 | 29009 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A58 | 29013 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A59 | 29019 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A60 | 29029 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A61 | 29033 | Malus sieversii （Ledeb.） M. Roem. | 野生资源 | 中国新疆特克斯 |
| A62 | 长果 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 俄罗斯 |
| A63 | 东方苹果 | Malus orientalis Uglitz. | 野生资源 | 欧洲 |
| A64 | 土库曼苹果 | Malus turkmenorum Juz. & M. Pop. | 野生资源 | 土库曼斯坦 |
| A65 | 红冠 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（金冠×红冠） | 美国 |
| A66 | 奥勒岗矮生 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种 （红王短枝芽变） | 美国 |
| A67 | 米勒矮生 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种 （红星短枝芽变） | 美国 |
| A68 | 克鲁斯 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 美国 |
| A69 | 秋金星 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（自然实生） | 中国 |
| A70 | 玉霰 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（自然实生） | 美国 |
| A71 | 小町 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 美国 |
| A72 | 甜安东诺夫卡 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 原苏联 |
| A73 | 米丘林纪念 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种 （香槟海棠实生后代） | 原苏联 |
|
代号 Code |
名称（编号） Names （Code） |
拉丁学名 Latin name |
资源类型 Resource type |
来源 Source |
| A74 | 大陆52号 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种 （不详） | 不详 |
| A75 | 黄色立哈尔德 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种 （不详） | 不详 |
| A76 | 冬甜 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 原苏联 |
| A77 | 乔雅尔 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 加拿大 |
| A78 | 古德伯格 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 不详 |
| A79 | 巴斯美 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 英国 |
| A80 | 正定2号 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 比利时 |
| A81 | 阿伊瓦尼亚 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 保加利亚 |
| A82 | 青龙 | Malus domestica （Suckow） Borkh. | 栽培品种（不详） | 法国 |
叶片DNA提取参照新型植物基因组DNA提取试剂盒DP320说明书（北京天根）。利用1%的琼脂糖凝胶电泳检测DNA完整性，利用核酸蛋白仪Thermo NANODrop 2000检测DNA浓度及纯度。DNA样品于-20 ℃保存备用。
本研究根据苹果属SFB基因的文献报道，选用3对引物，分别为MdS-1F+MdS-1R、MdS-3F+MdS-3R、MdS-5F+MdS-5R，均由北京六合华大基因科技有限公司合成，具体引物序列见
| 序号No. | 引物组合Primer combination | 序列（5'-3'） Sequence（5'-3'） | 退火温度（℃）Anneal temperature | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|
| 1 | MdS-1F | GAA GGG ATT TTG TTA TTG GTT TAC | 55 |
［ |
| MdS-1R | TTT TGG ACA CAA GCA TAT TAC ATT T | |||
| 2 | MdS-3F | TTC TAC CTT CCC CCC CGA A | 57 |
［ |
| MdS-3R | AAG AGC TTC AAA ACC CGT AAT C | |||
| 3 | MdS-5F | TTA ATG AGA GAG TTG CAC ACA | 57 |
［ |
| MdS-5R | AAA TAT AAT AAA ACT CCA AAC CAA |
以叶片DNA为模板进行SFB基因克隆，PCR反应采用20 μL体系：含10×Buffer 2.5 μL，3.0 mmol/L MgCl2 2.5 μL，2 mmol/L dNTP 2 μL，0.5 μmol/L上下游引物各0.5 μL，20~50 ng模板DNA 1 μL，1.25 U Taq 酶 3μL，ddH2O水补至20 μL。PCR反应程序为94 ℃预变性5 min，94 ℃变性30 s，72 ℃延伸1 min，35个循环后72 ℃延伸5 min，引物MdS-1F+MdS-1R退火温度为55 ℃，MdS-3F+MdS-3R和MdS-5F+MdS-5R退火温度为57 ℃，4 ℃保存。PCR反应完成后，取5 μL扩增产物，用1%的琼脂糖凝胶电泳检测，5 μL DL2000 DNA Marker作为参照，以用来检测PCR扩增产物的有无及目的片段大小，琼脂糖凝胶电泳结束后利用凝胶成像系统拍照。
利用3对SFB基因特异引物组合对82份苹果属资源的叶片DNA进行PCR扩增，如
图1 供试苹果属资源SFB基因片段的PCR扩增结果
Fig.1 PCR amplification results of SFB gene fragment of Malus Mill. germplasm resources
A图所用引物为MdS-1F+MdS-1R，B图所用引物为MdS-5F+MdS-5R，C图所用引物为MdS-3F+MdS-3R
The primer used in Figure A is MdS-1F+MdS-1R， the primer used in Figure B is MdS-5F+MdS-5R， the primer used in Figure C is MdS-3F+MdS-3R
将上述获得的核苷酸序列在GenBank中进行同源性比较分析，BLAST对比结果表明，所克隆到的SFB基因与GenBank中已登录的苹果属SFB基因的同源性均在98%以上（
品种名称 Cultivar name | 片段大小（bp） Length of fragment | 基因名称 Gene name | 同源基因登录号 Accession No. of homologous gene | 同源性（%） Homology |
|---|---|---|---|---|
| 南岔沙果2 | 562 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 乌马河振华伟沙果 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 日新沙果1 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 100 |
| 崂山柰子 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 西府海棠 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 花红 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 双红 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 奎花 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 枣强短枝 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 扁果海棠 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 西蜀海棠 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 南山1 号 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 南山4号 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 华帅1号 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 100 |
| 新疆327 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 青岛1号 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 张家口短枝 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 3006 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 3024 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 3011 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 3022 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 3025 | 782 | SFB3 | GU345811.1 | 100 |
|
品种名称 Cultivar name |
片段大小（bp） Length of fragment |
基因名称 Gene name |
同源基因登录号 Accession No. of homologous gene |
同源性（%） Homology |
| 2622 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 27011 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 27015 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 27018 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 26008 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 27006 | 585 | SFB7 | GU345816.1 | 99 |
| 26026 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 100 |
| 26006 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 26007 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 26012 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 26014 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 26019 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 26020 | 783 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 26025 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 27003 | 783 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 27012 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 26021 | 782 | SFB9 | FJ610153.1 | 99 |
| 28006 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 28010 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 28014 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 29004 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 28003 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 28007 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 29001 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 29008 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 29017 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 29024 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 29032 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 28001 | 716 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 28002 | 782 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 28008 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 28009 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 28011 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 28012 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 29009 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 29013 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 29019 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 29029 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 29033 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 长果 | 555 | SFB1 | DQ422810.1 | 98 |
| 东方苹果 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 土库曼苹果 | 698 | SFB2 | MG458455.1 | 99 |
| 红冠 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 奥勒岗矮生 | 716 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 米勒矮生 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 克鲁斯 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 100 |
| 秋金星 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 玉霰 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
|
品种名称 Cultivar name |
片段大小（bp） Length of fragment |
基因名称 Gene name |
同源基因登录号 Accession No. of homologous gene |
同源性（%） Homology |
| 小町 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 甜安东诺夫卡 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 米丘林纪念 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 大陆52号 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 黄色立哈尔德 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 冬甜 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 100 |
| 乔雅尔 | 698 | SFB3 | GU345811.1 | 99 |
| 古德伯格 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 巴斯美 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 正定2号 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 阿伊瓦尼亚 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
| 青龙 | 556 | SFB1 | DQ422810.1 | 99 |
本研究鉴定的82份苹果属资源中共包括：6份古老栽培品种、28份栽培品种、48份野生资源，共涉及到5种不同的SFB等位基因。分析结果显示不同的SFB等位基因在82份苹果属资源中分布频率明显不同，分布频率最高的是SFB3，为43.90%，其次是SFB1（39.00%），SFB9（14.60%），SFB2和SFB7均仅出现1次，频率为1.20%。
此外在苹果属不同资源类型中SFB基因分布频率也有所差异：分析发现6份古老栽培品种的SFB基因共涉及到SFB1和SFB3，其在82份苹果属资源中的占比为SFB1（6.09%）和SFB3（1.20%）；28份苹果栽培品种中同样涉及到SFB1（7.31%）和SFB3（26.82%），但与6份古老栽培品种相比，栽培品种中SFB1、SFB3基因分布频率较高；而SFB2、SFB7、SFB9这3个基因型均只分布在苹果野生资源中，未在其他资源类型中分布（
图2 82份材料的SFB基因频率
Fig.2 SFB gene frequencies of 82 materials
研究发现，供试材料中种间甚至种内的SFB基因分布频率亦大不相同。本研究共涉及8个种，新疆野苹果（Malus sieversii（Ledeb.） M. Roem.）、栽培种（Malus domestica（Suckow） Borkh.）及花红（Malus asiatica Nakai）为82份供试苹果资源中主要的3个种，西府海棠（Malus micromalus Makino）、扁果海棠（Malus coronaria（L.） Mill.）、西蜀海棠（Malus prattii （Hemsl.） C.K. Schneid.）、东方苹果（Malus orientalis Uglitz.）及土库曼苹果（Malus turkmenorum Juz. & M. Pop.）在供试材料中均只有1份资源。对不同苹果种间SFB基因分布频率分析，可以看出SFB基因的分布是不均等的。除土库曼苹果以外，SFB1基因在其他7个种内均有分布，且SFB1在新疆野苹果中分布频率最高，为21.95%；SFB3基因主要分布在新疆野苹果、栽培种及花红中，且SFB3在栽培种中分布频率最高，为26.80%；SFB7和SFB9基因仅分布在新疆野苹果中；SFB2基因仅分布在土库曼苹果中，频率为1.20%。对同一种内SFB基因分布频率分析，可以看出在新疆野苹果中SFB1基因分布频率最高，SFB3和SFB9基因的分布差异不明显，而SFB7基因分布频率最低；在栽培种中SFB3基因分布频率最高；在花红中SFB1基因分布频率最高；在西府海棠、扁果海棠、西蜀海棠、东方苹果这4个种内均只分布SFB1基因，且频率相同为1.20 %（
图3 不同种的SFB基因频率
Fig.3 SFB gene frequencies among different species
供试苹果SFB基因的频率和分布与所依赖的不同生态居群有着密切的关系，研究结果显示，82份苹果属资源中大陆52号、黄色立哈尔德、古德伯格这3个栽培种由于原产地及来源地不详，未将其统计在生态居群中。因此，共涉及9个不同的生态居群，其中国内包含5个分布居群，分别为黑龙江居群、辽宁居群、山东居群、河北居群以及新疆居群，国外包含4个不同的分布居群，分别为加拿大居群、美国居群、欧洲居群以及俄罗斯居群。在9个不同的生态居群中SFB基因的分布是不同的：中国的黑龙江、河北、山东、新疆特克斯县以及俄罗斯居群均分布有SFB1和SFB3；中国新疆新源县及美国居群中均有3个不同的SFB等位基因，为SFB1、SFB3、SFB9；欧洲居群中有3个不同的SFB等位基因，为SFB1、SFB2、SFB3；中国新疆霍城县居群中有4个不同的SFB等位基因，为SFB1、SFB3、SFB7、SFB9；中国辽宁、加拿大居群中均只有1个SFB等位基因，为SFB3（
序号 No. | 生态居群 Ecological population | SFB基因种类及占比 （%） Type and proportion of SFB gene |
|---|---|---|
| 1 | 中国黑龙江 | SFB1 （66.7）、SFB3 （33.3） |
| 2 | 中国山东 | SFB1 （75.0）、SFB3 （25.0） |
| 3 | 中国辽宁 | SFB3 （100.0） |
| 4 | 中国河北 | SFB1 （25.0）、SFB3 （75.0） |
| 5 | 中国新疆新源县 | SFB1 （66.7）、SFB3 （16.6）、SFB9 （16.6） |
| 6 | 中国新疆霍城县 | SFB1 （18.7）、SFB3 （6.3）、SFB7 （6.3）、SFB9 （68.7） |
| 7 | 中国新疆特克斯县 | SFB1 （50.0）、SFB3 （50.0） |
| 8 | 加拿大 | SFB3 （100.0） |
| 9 | 美国 | SFB1 （22.2）、SFB3 （66.6）、SFB9 （11.1） |
| 10 | 欧洲 | SFB1 （60.0）、SFB2 （30.0）、SFB3 （10.0） |
| 11 | 俄罗斯 | SFB1 （25.0）、SFB3 （75.0） |
此外，SFB等位基因在不同居群中的比率是不均等的，SFB1和SFB3等位基因在9个不同的生态居群中占有一定的频率，分析认为这2个等位基因可能在苹果SFB基因中占有主导地位，SFB9等位基因虽出现在中国新疆霍城、新源及美国这3个不同的生态居群中，却在中国新疆霍城居群中占较高比率，为68.7%，分析认为苹果SFB9等位基因可能是新疆霍城居群的主要等位基因。SFB7和SFB2这2个基因分布比率较低，SFB7仅在中国新疆霍城居群分布，SFB2仅在欧洲居群分布，未在其他居群分布，分析认为这2个等位基因可能为这2个居群新进化来的。
为进一步分析蔷薇科苹果属、李属、梨属SFB基因在系统进化上的关系，利用NCBI数据库检索选取了已登录的蔷薇科SFB基因，包括李属扁桃（Prunus dulcis（Mill.） D. A. Webb）、樱桃（Prunus pseudocerasus Lindl.）、大岛樱（Prunus speciosa（Koidz.） Nakai）、中国李（Prunus salicina Lindl.）、杏（Prunus armeniaca L.）、梨属白梨（Pyrus bretschneideri Rehder）、新疆梨（Pyrus sinkiangensis T. T. Yu）的15条SFB基因，与本研究得到的5种苹果SFB基因序列利用MEGA11.0软件构建系统进化树。结果如
图4 蔷薇科SFB基因系统进化分析
Fig.4 Phylogenetic analysis of SFB gene in Rosaceae Juss
图中数据从左往右依次为物种拉丁学名、SFB基因及SFB基因登录号
The data in the figure from left to right are Latin names of species， SFB genes and SFB gene registration numbers
生产中广泛栽培的苹果品种大多数是二倍体，仅有少数品种为多倍体。参试的82份苹果属资源在理论上都应扩增出2条带，但本研究均只扩增出1条特异性条带，并不能确定所有供试材料的SFB基因型。对此袁德义
自交不亲和是一种古老的遗传机制，早在属/种分化前就已经存
随着居群的分离，SFB基因的出现频率亦大不相同。如SFB1和SFB3在9个不同的生态居群中均占据着一定的比例，分析认为这2个基因很有可能是为了适应当地环境，受到一些自然选择，使得SFB基因在遗传中发生偏好性，更加倾向于一方。本研究中鉴定的SFB7基因只出现在中国新疆霍城居群，SFB2基因只出现在欧洲居群，而在其他居群中均未鉴定到该基因，分析认为SFB7和SFB2基因可能是这2个居群新进化产生的，也可能是由于其他生态居群所选取的资源份数相对较少致使未鉴定出SFB7和SFB2。因此，还需加大对不同生态居群苹果资源SFB基因的鉴定数量。总之，对苹果自交不亲和性SFB基因发生频率及在不同居群分布的分析研究，有助于更好了解自交不亲和SFB基因进化的历程。
目前研究普遍认为蔷薇科李属、梨属、苹果属S-RNase基因的序列聚类模式主要为梨属和苹果属S-RNase基因聚类在一起，而李属S-RNase基因单独聚类在一起，出现这种聚类模式主要与蔷薇科自交不亲和的识别方式有
参考文献
Sassa H. Molecular mechanism of the S-RNase based gametophytic self-incompatibility in fruit trees of Rosaceae. Breeding Science， 2016， 66 （1）：116-121 [百度学术]
王昆，刘凤之，高源，龚欣，刘立军，王大江.我国苹果种质资源基础研究进展.中国果树， 2013 （2）：61-64 [百度学术]
Wang K， Liu F Z， Gao Y， Gong X， Liu L J， Wang D J. Advances in basic research on apple germplasm resources in China. China Fruits， 2013 （2）：61-64 [百度学术]
段乃彬.栽培苹果起源、演化及驯化机理的基因组学研究.泰安：山东农业大学，2017 [百度学术]
Duan N B. Genomic analyses provide new insights into apple evolution， domestication and genetic diversity. Taian： Shandong Agricultural University， 2017 [百度学术]
Mccubbin A G， Kao T H. Molecular recognition and response in pollen and pistil interactions. Annual Review of Cell Develop Biology， 2000，16（1）：333-364 [百度学术]
Ushijima K， Sassa H， Dandekar A M， Gradziel T M， Tao R， Hirano H. Structural and transcriptional analysis of the self-incompatibility locus of almond： Identification of a pollen-expressed F-box gene with haplotype-specific polymorphism. Plant Cell， 2003，15：771-781 [百度学术]
吴俊，谷超，张绍铃，张树军，宋宏峰，赵习平.中国杏自交不亲和花粉特异SFB基因的鉴定与序列分析.园艺学报， 2010， 37（8）：1329-1338 [百度学术]
Wu J， Gu C， Zhang S L， Zhang S J， Song H F， Zhao X P. Identification and sequence analysis of pollen-specific SFB genes in self-incompatible Chinese apricot （Prunus armeniaca）. Acta Horticulture Sinica， 2010， 37（8）：1329-1338 [百度学术]
刘月霞，冯建荣，王大江，樊新民，姜新.新疆主栽杏品种自交不亲和SFB基因的检测.园艺学报， 2011，38（4）：666-674 [百度学术]
Liu Y X， Feng J R， Wang D J， Fan X M， Jiang X. Identification of self-incompatibility SFB genes for apricot cultivars in Xinjiang area. Acta Horticulture Sinica， 2011， 38（4）：666-674 [百度学术]
于鹏.中国樱桃SFB基因的克隆与表达研究.泰安：山东农业大学， 2010 [百度学术]
Yu P. Cloning and expression of SFB genes in Chinese cherry. Taian： Shandong Agricultural University， 2010 [百度学术]
胡国峰，倪照君，Daouda Coulibaly，高志红.梅品种S基因型分析及新S基因鉴定.植物遗传资源学报， 2021，22（3）：860-872 [百度学术]
Hu G F， Ni Z J， Daouda C， Gao Z H. Identification of S genotype and novel S-RNase genes in Japanese apricot （Prunus mume Sieb.et Zucc.）. Journal of Plant Genetic Resources， 2021， 22（3）：860-872 [百度学术]
龙慎山，李茂福，韩振海，张冰冰，王昆，李天忠.苹果两个新S-RNase基因克隆与46个品种S基因型鉴定.农业生物技术学报， 2010，18 （2）： 1-7 [百度学术]
Long S S， Li M F， Han Z H， Zhang B B， Wang K， Li T Z. Characterization of two novel S-RNase genes and PCR analyzing of S-genotypes of 46 cultivars in Malus domestica Borkh. Journal of Agricultural Biotechnology， 2010，18 （2）： 1-7 [百度学术]
Heo S， Han S E， Kwon S I， Jun J H， Kim M J， Lee H J. Identification of S-allele genotypes of Korean apple cultivars by using allele-specific polymerase chain reaction. Horticulture Environment and Biotechnology， 2011，52（2）：158-162 [百度学术]
李洋，刘春生，于杰，松本省吾，王昆，刘志，李天忠.苹果S基因型数据库的建立与使用.中国果树， 2017 （5）：5-8 [百度学术]
Li Y， Liu C S， Yu J， Song B X W， Wang K， Liu Z， Li T Z.The establishment of apple S genotype database and instruction. China Fruits， 2017 （5）：5-8 [百度学术]
Cheng J H， Han Z H， Xu X F， Li T Z. lsolation and identification of the pollen-expressed polymorphic F-box genes linked to the S-locus in apple （Malus×Domestica）. Sexual Plant Reproduction， 2006， 19 （4）：175-183 [百度学术]
Sassa H， Kakui H， Miyamoto M. S-Locus F-Box Brothers： Multiple and pollen-specific F-box genes with S haplotype-specific polymorphisms in apple and Japanese pear. Genetics， 2007， 175：1869-1881 [百度学术]
Li M F， Zhu K K， Bai S L， Liu Z， Li T Z. Isolation and S-genotyping application of S-allelic polymorphic MdSLFBs in apple （Malus domestica Borkh.）. Molecular Breeding， 2011，28：171-180 [百度学术]
曾斌，高启明，田嘉，李疆. 新疆扁桃品种自交不亲和S-RNase基因型的分析鉴定.新疆农业科学， 2014， 51（8）：1400-1408 [百度学术]
Zeng B， Gao Q M， Tian J， Li J. Analysis and identification of self-incompatibility S-RNase genotype of almond varieties in Xinjiang. Xinjiang Agricultural Sciences， 2014，51（8）：1400-1408 [百度学术]
袁德义，谭晓风，张琳，赵思东，乌云塔娜，段经华，曹玉芬. 新高系梨10个品种S基因型的鉴定.园艺学报， 2007， 34（6）：1353-1360 [百度学术]
Yuan D Y， Tan X F， Zhang L， Zhao S D， Wu Y T N， Duan J H， Cao Y F. Identification of S-genotype of ten cultivars from Niitaka Line pear. Acta Horticulturae Sinica， 2007， 34（6）：1353-1360 [百度学术]
唐忠建.砀山酥梨自然保护区梨S基因型研究.合肥：安徽农业大学，2007 [百度学术]
Tang Z J. Studay on S-gene of pear cultivated in the protection district of Dangshansu pear germplasm resources. Hefei： Anhui Agricultural University， 2007 [百度学术]
陈秋菊，孟冬，李威，顾钊宇，段续伟，袁晖，张懿，李天忠.新疆桃花柱S-RNase和花粉SFB基因的克隆与分析.中国农业大学学报，2015，20（6）：76-83 [百度学术]
Chen Q J， Meng D， Li W， Gu Z Y， Duan X W， Yuan H， Zhang Y， Li T Z. Cloning and analysis of S-RNase and SFB genes in Xinjiang peach （Prunus ferganensis Kost.et Riab）. Journal of China Agricultural University， 2015，20（6）：76-83 [百度学术]
李亚兰，李淑玲，曹晓艳，刘月霞，冯建荣.赛买提杏自交不亲和SFB基因全长的克隆与序列分析.新疆农业科学， 2014，51（10）：1787-1791 [百度学术]
Li Y L， Li S L， Cao X Y， Liu Y X， Feng J R. Cloning and sequence analysis of the SFB gene from Saimaiti apricot. Xinjiang Agricultural Sciences， 2014， 51（10）：1787-1791 [百度学术]
李洋，李长龙，王晶，闫国华，张晓明，李威，张开春，李天忠.甜樱桃‘拉宾斯’自交亲和性与SFB4基因的关系研究.园艺学报，2015，42（7）：1251-1259 [百度学术]
Li Y， Li C L， Wang J， Yan G H， Zhang X M， Li W， Zhang K C， Li T Z. Research of relationship between sweet cherry Lapins Self-compatibility and SFB4 gene. Acta Horticulture Sinica， 2015， 42（7）：1251-1259 [百度学术]
Ikeda K， Ushijima K， Yamane H， Tao R， Hauck N R， Sebolt A M， Iezzoni A F. Linkage and physical distance between the S-haplotype S-RNase and SFB genes in sweet cherry. Sex Plant Report， 2005， 17： 289-296 [百度学术]
曾斌，刘楠楠，夏江宏，刘梦雯，王建友，王波.新疆野扁桃自交不亲和花粉SFB基因的克隆及生物信息学分析.中国农学通报， 2017，33（25）：22-30 [百度学术]
Zeng B， Liu N N， Xia J H， Liu M W， Wang J Y， Wang B. Molecular cloning and bioinformatics analysis of SFB genes controlling self-incompatibility in Xinjiang wild almond （Prunus tenella Batsch.）. Chinese Agricultural Science Bulletin， 2017， 33（25）：22-30 [百度学术]
Aguiar B， Vieira J， Cunha A E， Fonseca N A， Reboiro-Jato D， Reboiro-Jato M， Fdez-Riverola F， Raspe O， Vieira C P. Patterns of evolution at the gametophytic self-incompatibility sorbus aucuparia （Pyrinae） S pollen genes support the non-self-recognition by multiple factors model. Journal of Experimental Botany， 2013， 64：2423-2434 [百度学术]
Kakui H， Kato M， Ushijima K， Kitaguchi M， Kato S， Sassa H. Sequence divergence and loss-of-function phenotypes of S locus F-box brothers genes are consistent with non-self-recognition by multiple pollen determinants in self-incompatibility of Japanese pear （Pyrus pyrifolia）. Plant Journal， 2011， 68：1028-1038 [百度学术]
Okada K， Takasaki T， Saito T， Moriya Y， Castillo C， Norioka S， NakanishiT. Reconsideration of S-genotype for a Japanese pear 'Kumoi'. Japanese Society Horticultural Science， 2004，73：524-528 [百度学术]