美洲黑杨群体结构分析及核心种质库构建

【目的】利用SSR分子标记技术研究美洲黑杨种质资源的群体结构,构建美洲黑杨核心种质资源库,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】利用15对SSR引物,分析美洲黑杨6个种源23个采样点的338个个体的遗传结构。应用Gene Al Ex 6.503等软件计算等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)、Nei’s遗传多样性指数(H)和多态信息含量(PIC)等遗传参数,并进行主坐标(PCoA)分析。采用分组的逐步聚类方法结合位点等位基因数目最大化法和位点稀有等位基因优先相结合的取样策略构建核心种质库,并在核心种质库的基础上补充种质个体使等位基因保留比例达到100.00%,形成优化核心种质库。通过对相关遗传参数的t检验和PCoA分析验证核心种质库和优化核心种质库的有效性。【结果】美洲黑杨群体结构研究结果表明6个种源群体被划分为3大类型,即分布在圣劳伦斯河流域的Que种源的个体和哥伦比亚河流域的Was种源个体归为一类;分布在密西西比河中下游流域的种源个体(Mis、Lou、Ten)大致归为一类;分布在密西西比...     

基于水青树叶表型性状的核心种质资源库构建策略

[目的]为了更好地构建水青树核心种质资源库,本文以161个水青树种质为试材,利用叶表型性状的遗传变异数据,对其构建方法进行了探索。[方法]首先,采用欧氏距离和瓦尔德法对所有个体进行逐步聚类;然后,设定10个取样比例(10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%),分别用随机取样策略、偏离度取样策略和位点优先取样策略筛选出与之对应的核心种质资源库。将这3种不同取样策略构建的核心种质资源库进行比较,从而筛选出最适种质资源。[结果](1)三种取样策略中,位点优先取样法明显提高了其种质资源库的方差差异百分率(VD)、变异系数变化率(VR)和极差符合率(CR),且45%是最适合构建水青树核心种质资源库的比例;(2)对种质资源核心库不同数量性状进行t检验,其累计贡献率达到82%以上。[结论]在欧氏距离结合瓦尔德法聚类条件下,位点优先取样策略是构建水青树种质资源核心库的最佳方法。     

欧洲黑杨优质核心种质库的初步构建

对159份欧洲黑杨种质资源的生长、育种值、材性、养分利用率和水分利用率等13个性状进行分析,采用13种表型选优的抽样方法构建欧洲黑杨优质核心种质库。表型值评价表明：当抽样群体比例达到21.4%以上即能满足构建核心种质要求,而只有抽样群体比例达到30.2%以上 SSR 分子遗传多样性才能满足构建核心种质要求。最终确定的欧洲黑杨优质核心种质库包含48份种质资源,占原群体的30.2%;与原群体相比,均值和方差不存在显著差异,极差符合率和变异系数变化率分别为97.07%和89.72%;优质核心种质库的有效等位基因数、Nei’s 遗传多样性系数和 Shannon’s 信息指数与原群体之间没有显著差异,保持了原群体的遗传多样性。     

美洲黑杨与不同种源青杨杂种子代无性系遗传变异和初步选择研究

参试材料为美洲黑杨50号(母本)和5个种源(各10个单株)青杨(父本)杂交获得的25个家系115个子代无性系。5年生生长性状的方差分析结果表明,子代无性系在父本不同种源间、种源内家系间和家系内无性系间3个不同水平上存在a=0．001水平的显著差异,具有较大选择潜力。根据子代无性系的生长量和水泡溃疡病抗性,初步选择出了36个生长量大且对水泡溃疡病有一定抗性的优良无性系。     

基于球果和种子的青海云杉无性系表型性状多样性研究

【目的】种质资源变异研究是开展遗传改良的前提与重要环节,了解变异程度可对种质资源的保护与可持续利用提供遗传信息,分析不同种源青海云杉无性系表型变异程度和规律,为青海云杉目标性状选育提供依据。【方法】以甘肃省张掖市龙渠青海云杉无性系种子园内的7个种源青海云杉为研究对象,测定和统计不同种源的青海云杉球果、种鳞、种翅和种子表型性状,通过多重比较、方差分析、相关分析、聚类分析,分析和讨论青海云杉种源间、种源内表型性状多样性特点。【结果】青海云杉不同种源间球果、种鳞、种翅和种子性状均存在极显著差异,青海云杉表型分化系数平均值为74.20%,青海云杉表型变异主要来源于种源间的变异;球果和种子表型性状的变异丰富,变异范围为11.40%～55.50%,平均变异系数为21.07%;不同种源间变异差异明显,隆畅河林区种源平均变异系数最大(23.15%),西水林区种源平均变异系数最小(18.46%),11个表型性状间大多数呈显著或显著的正相关关系;通过欧氏聚类分析可将7个种源青海云杉划分为5个类群。【结论】不同种源青海云杉球果与种子的表型性状变异较为广泛,变异来源丰富。因此,在青海云杉种子园遗传改良过程中,应根据不同的育种目的,充分考虑种源间和种源内的变异情况,本研究在青海云杉种质资源收集、遗传多样性保护以及遗传改良方面具有一定的指导意义。     

南方型黑杨种质资源表型及生长性状遗传多样性分析

为了解南方型黑杨种质材料的表型及生长性状遗传多样性,丰富黑杨种质资源遗传基础,并进一步为南方地区黑杨种质资源定向选育提供参考,选取地径、苗高、叶面积、叶长、叶宽、叶柄长、叶绿素、侧枝数、叶厚、单株总叶片、叶片干质量共11个树体性状及生理指标,同时观测记录了每个无性系的生长期和抗性,对62份南方型黑杨种质资源的13个性状进行了遗传多样性分析。结果表明:62份黑杨资源分成7个类群,各类群材料根据不同性状的相似性进行聚类,整体比较分散,具有较高的分化强度。13个性状的多样性指数H′变化范围介于0.587~1.550之间,平均值为1.098,叶片相关性状以及生长期遗传多样性较丰富。主成分分析将相关变量转化为叶片形态、单株叶片数量、抗性及生长期、侧枝数4个主成分,涵盖了13个测定性状80.953%的遗传信息。本研究首次从表型及生长相关性状等方面探明了南方型黑杨的遗传多样性,对于充分发掘黑杨资源优良基因型,进一步开展南方型黑杨遗传改良工作具有重要意义。     

美洲黑杨基因资源收存及其遗传评价的研究

从１７个国家引进３３１个黑杨派无性系（其中５２个美洲黑杨无性系）,在山东省长清县营建我国第一个黑杨派无性系基因库。连续１０年对基因库内美洲黑杨无性系进行了多性状系统研究,结果表明各无性系间在物候期、生长、生根、抗寒和抗病虫等方面均存在着显著的差异,遗传变异丰富;系间的主要性状与无性系起源纬度及各性状间存在一定相关性。主要材料性状变异的研究结果表明,３８个８年生美洲黑杨无性系在木材基本密度、纤维长度无性系间变异达到极显著水平;木材密度和纤维长度与树高和胸径呈一定相关性;木材密度和纤维长度这两个性状在遗传上相互独立,受不同遗传机制控制。利用分子遗传标记ＲＡＰＤ技术研究库内美洲黑杨无性系ＤＮＡ多态性,结果表明本库美洲黑杨ＤＮＡ多态率为８６％,再次证明本库美洲黑杨遗传多样性高,可为我国杨树改良提供丰富的育种材料。     

基于表型的灰楸核心种质构建

目的 为得出较为可靠的灰楸初级核心种质群体,以加强灰楸种质选育、开发利用和分子遗传学研究,解决其种质资源保存成本较高问题,促进灰楸种质资源的鉴定和有效利用。 方法 本研究以来自甘肃省、陕西省、山西省和河南省的200个11年生灰楸无性系的叶部性状,13年生的生长性状和材性性状为依据,采用5种距离计算方法、6种系统聚类方法、3种取样方法和5种取样比例构建灰楸初级核心种质资源,并进行评价。 结果 采用欧式距离和最短距离系统聚类法,以15%的取样比例进行偏离度取样构建的包括30个无性系的灰楸初级核心种质,均值差异百分率为10.00%、方差差异百分数为40.00%、极差符合率为91.95%、变异系数变化率为136.96%,最能代表原有的种质群体;核心种质的构建提高了叶长、叶宽、叶长宽比、叶柄长、胸径、冠幅和弹性模量高于均值的种质份数占比,降低了Pilodyn值高于均值的种质份数占比;陕西省、山西省和河南省的核心种质份数占比均高于原始种质。 结论 灰楸种质各性状均存在丰富的遗传变异,30份核心种质不仅还原了原种质的均值、极差和变异程度,还提高了种质的变异系数,略提高了核心种质的生长和材性水平,为促进种质资源的鉴定和有效利用奠定了基础。     

美洲黑杨无性系苗期初步评价

利用386个美洲黑杨无性系一年生苗高、地径进行方差分析、遗传参数估算发现,各性状在无性系间差异极显著,苗高、地径遗传变异系数分别为24.47%、40.48%,表型变异系数分别为25.77%、41.52%,广义遗传力分别为0.90、0.95,均较大,说明美洲黑杨无性系苗期各性状变异广泛,主要受遗传控制,可进行优良无性系选择。分别以中菏1号、I-69和T-66为对照,采用布雷金多性状综合评定法对美洲黑杨无性系苗高、地径进行综合评价,筛选出77个优良无性系,其群体苗高、地径遗传增益分别为6.14%、8.19%,现实增益分别为6.46%、9.09%,选择效果显著。筛选出的优良无性系可进一步营造区域化试验林,进而选育高产优质、适地适品种的优良无性系。     

美洲黑杨引种苗期试验初报

为了丰富当地杨树种质资源,从南京林业大学引种4个美洲黑杨无性系进行扦插育苗试验,结果表明：4个无性系中,895杨、797杨、95杨在当地均有良好的生长适宜性,其苗高分别为对照加拿大杨的124．3％、116．8％和114．2％,地径分别为对照加拿大杨的159．3％、136．5％和133．9％。关键词：美洲黑杨;引种;苗期试验;成活率;生长量     

南亚松种子园无性系成活率及生长性状分析

以南亚松(Pinus latteri)种子园嫁接无性系为研究对象,分析南亚松无性系的成活率和生长性状,为南亚松种质资源保存、种子园营建及良种选育提供参考。结果表明,南亚松种子园不同种源的无性系成活率在28%～88%之间,平均58.5%。海南和越南种源无性系的平均成活率高于防城港。3个种源南亚松嫁接株的平均接穗高生长量、接穗径生长量、冠幅和主干分枝数分别为91 cm、31.32 mm、73 cm和5,不同指标间均呈极显著正相关(P 0.01)。成活率大于70%的17个无性系间对比分析表明,越南无性系的生长优于海南无性系;多重比较分析表明来自越南的11#和13#无性系生长最优。     

北方型美洲黑杨不同无性系重要性状评价

[目的]为杨树高产低耗高效工业用材新品种选育筛选新种质。[方法]采用布雷金多性状综合评定法和模糊数学隶属函数值法,系统分析和评价北方型美洲黑杨种质生长及光、水分、养分等关键环境资源利用性状。[结果]表明:(1)种源间、种源内无性系间在生长、光合、水分和养分利用方面的差异显著或极显著。(2)总叶面积、成叶速率、暗呼吸速率、氮素转移率、生长旺期水分利用效率与北方型美洲黑杨胸径显著或极显著相关。(3)筛选出M6、Q1、Q5、M5、Q7、Q3、M3、Q9等高产型种质,M6、Q1、Q2、M5、Q5、M3、Q4、M2等高产高光效型种质,Q5、Q1、W9、M5、Q7、M6、M3、W2等高产高水分利用型种质,Q9、Q5、Q3、Q8、Q1、M10、Q7、I5高产高养分利用型种质。其中,Q5、M6、Q1、Q2、Q9等无性系兼具生长和对资源(光、水分和养分)的利用优势。[结论]北方型美洲黑杨遗传变异丰富,为优良种源和种质选择提供了依据;总叶面积、成叶速率、、暗呼吸速率、氮素转移率等5个与生长关系密切的指标可作为种质资源评价的可靠指标;筛选出的优良种质特别是综合表现最优的5个无性系是后续育种工作的有效资源。     

基于SSR标记的楠木核心种质构建

楠木是我国特有的珍贵用材树种，研究楠木核心种质的构建策略对强化楠木资源保护与利用，加快楠木良种选育进程具有重要意义。利用14对SSR引物，以102份楠木种质资源为材料，利用M策略、随机取样法、遗传多样性最大法和等位基因最大法分别构建核心种质。采用等位基因数、有效等位基因数和Shannon’s信息指数等遗传多样性指标进行比较分析来确定最适合的楠木核心种质构建方法。14对SSR引物共检测到166个等位基因，平均有效等位基因数为4.875,Shannon’s信息指数为1.297，表明楠木种质资源具有较为丰富的遗传多样性。在较高抽样比例时，等位基因最大化、遗传多样性最大化法和M策略抽取的核心种质均对原有种质有较好的代表性。等位基因最大化法抽取的核心种质等位基因保留率与M策略均达100.00%，但其有效等位基因数和遗传多样性的保留率相对较低；遗传多样性最大化法抽取的核心种质的Shannon’s信息指数保留率与M策略相差不大，但其等位基因和有效等位基因数保留率低于M策略。综合考虑遗传多样性参数，M策略构建的核心种质能最大程度地代表原有种质，为最优的取样策略。主坐标分析结果也证明M策略构建的核心种质...     

37份文冠果优新种质资源表型性状遗传变异分析

目的 明确文冠果优新种质资源表型性状的变异特点和多样性,为遗传改良提供依据。 方法 2019—2020年连续2年对37份种质资源的35个表型性状进行了方差分析、主成分分析、聚类分析等。 结果 37份种质资源的35个表型性状的平均变异系数为25.49%,变异范围为12.80%～63.25%,各部位变异系数大小排序为枝条性状（45.51%）＞花序性状（31.01%）＞果实性状（24.67%）＞花性状（24.35%）＞种子性状（21.82%） ＞叶性状（21.45%）。平均表型分化系数为80.525%,表明种质资源间的变异是表型变异的主要来源。主成分分析结果表明,前9个主成分的累积方差贡献率达到80.333%,可以综合反映35个性状的信息。聚类分析将37份文冠果种质资源根据其特点分为2个主要类群,6个亚类群,并初步明确了各亚类群性状特征和育种价值。 结论 文冠果种质资源表型性状遗传变异丰富,其中,花序、果实和花等性状变异范围大于叶片和种子,为文冠果种质资源的遗传改良、保存和评价提供了有益的信息。     

基于SSR标记的木荷核心种质构建

【目的】通过对比分析与评价以确定木荷核心种质构建的最适取样策略和比例,并构建木荷核心种质;在此基础上,进一步建立核心种质分子身份信息,为木荷种质资源的深入研究和加强利用、发掘优异基因资源提供理论依据和核心材料,同时也可为其他多年生木本植物核心种质的构建提供参考。【方法】利用13对SSR引物,以来自7个省(市)29个地区的754份木荷种质资源为材料,利用M策略(M)、随机取样法(R)、遗传多样性最大化法(SAGD)和等位基因最大化法(SANA)分别构建核心种质。采用等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)和Shannon’s信息指数(I)等遗传多样性指标进行比较分析来确定最适合的构建方法。【结果】13对SSR引物共检测到128个等位基因(Na),平均有效等位基因数(Ne)为3.47,Shannon’s信息指数(I)为1.39,表明木荷种质资源具有丰富的遗传多样性。SANA、SAGD和M策略构建的核心种质均优于R策略。SANA和SAGD法抽取的核心种质对原有种质均具有较好的代表性,但等位基因保留率较低。M策略构建的核心种质等位基因(Na)保留比例明显高于其他3种策略所构建的核心种质。根据遗传多样性参数综合考虑,同时考虑抽样数量,M策略构建的核心种质能以最小的取样量、最大程度地保留原有种质的遗传多样性,为最优的取样策略。采用主坐标分析法显示,M策略构建的核心种质能够较全面地代表木荷种质资源的遗传多样性,利用该策略得到的115份木荷核心种质,保留了原有种质15.3%的种质材料,等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)和Shannon’s信息指数(I)的保留率分别达到93.8%,115.6%和109.9%。依据13对SSR引物的扩增数据,经过多态性谱带的有序编码转换,构建了115份木荷核心种质的特异分子身份信息,置信概率达到99.99%,具有有效性和唯一性。【结论】M策略是较适宜的构建木荷核心种质的方法,构建的115份核心种质能最大程度代表木荷种质资源的遗传多样性,同时,本研究所采用的方法对其他多年生木本植物核心种质的构建具有重要的参考价值。     

美洲黑杨与不同种源青杨杂种苗叶片和生长性状多水平变异研究

利用美洲黑杨50号为母本和青杨5个种源(各10个单株)为父本杂交,获得杂种F1代无性系,对此多水平杂交育种体系叶片和生长遗传变异进行了研究.结果表明,父本青杨种源间及种源内单株间均达到极显著差异,F1代无性系的种源间、种源内家系间和家系内无性系间存在不同差异.杂种F1代无性系扦插苗父本种源不同的杂交组合间和组合内家系间成活率差异不显著,1、2、3年生苗的生长性状在不同层次变异水平上差异显著或极显著,表明父本青杨种源间和种源内变异对F1代生长有显著影响,F1代无性系存在丰富的遗传变异,具有选择潜力.杂种F1代叶片形态与苗期生长性状间未发现有较大相关性.     

美洲黑杨与不同种源青杨杂种苗叶片和生长性状多水平变异研究

利用美洲黑杨 5 0号为母本和青杨 5个种源 (各 10个单株 )为父本杂交 ,获得杂种F1代无性系 ,对此多水平杂交育种体系叶片和生长遗传变异进行了研究。结果表明 ,父本青杨种源间及种源内单株间均达到极显著差异 ,F1代无性系的种源间、种源内家系间和家系内无性系间存在不同差异。杂种F1代无性系扦插苗父本种源不同的杂交组合间和组合内家系间成活率差异不显著 ,1、2、3年生苗的生长性状在不同层次变异水平上差异显著或极显著 ,表明父本青杨种源间和种源内变异对F1代生长有显著影响 ,F1代无性系存在丰富的遗传变异 ,具有选择潜力。杂种F1代叶片形态与苗期生长性状间未发现有较大相关性     

杨树胶合板材纸浆材新品种鲁林1、2、3号的选育

分别以国内美洲黑杨优良无性系228—379为母本,进行天然杂交育种;以国外引进的美洲黑杨优良无性系PE-3—71、PE-19—66、S307—26为父本,I-72、I-69杨为母本,进行人工杂交育种。通过对杂种的苗期选择、无性系测定、无性系基因型与环境互作的区域化试验,从生长量、形质指标、生理生化指标、木材材性、环境适应性、抗逆性、胶合板制作与制浆造纸性能等方面,采用单性状评价、多性状综合选择的方法,选育出适宜培育杨树胶合板材和纸浆材的优良新品种—鲁林1号、鲁林2号、鲁林3号杨。     

美洲黑杨生长变异与无性系选择

从美洲黑杨原产地密西西比州、得克萨斯州和路易斯安娜州等地引种了104个无性系,并于1998年春在江苏省泗洪县陈圩林场开展无性系对比试验造林。12年生试验结果表明,来自于密西西比州和得克萨斯州7个产地89个无性系长势较好,路易斯安娜州的15个无性系长势较差。树高、胸径和材积等3个生长性状在无性系间差异极显著,性状遗传力(0.552 3~0.658 7)较高,遗传变异系数(8.26%~31.61%)较大。在入选率为5%,选择强度为2.02条件下,材积生长量的选择增益为50.82%。选择的S3412等5个速生无性系12年平均单株材积生长量为1.021 1 m3,超过对照(CK)品种I-69杨15.05%。     

柳树表型遗传多样性研究

以不同种源地的天然单株和杂交无性系柳树资源为研究对象,系统分析了种源间和种源内柳树变异系数、显著性水平差异、多重比较和聚类分析。结果表明:柳树种源间和种源内变异系数较大,变异区间分别为9.0%~35.4%、6.4%~57.35;种源间和种源内的性状差异达到显著以上水平(P0.05)的指标分别为:种源间57.1%,种源内89.9%;多重比较表明16个表型性状存在不同层度的差异,东营柳树资源种源内差异显著;聚类分析表明江苏种源与其他种源差异较大。野生柳树表型性状变异较大,不同种源间存在地理隔离的影响。