陕西省油松不同种源和家系苗期性状的遗传变异分析

【目的】通过对苗期油松生长性状和生物量性状的测定与分析,初步评选出陕西省的油松优良种源和家系。【方法】采集陕西洛南、黄龙、太白、宁陕、黄陵和富县6个种源地的82株油松自由授粉优树种子,采用完全随机区组设计进行容器育苗试验,测定各家系2年生油松实生苗的株高、地径、主根长、地上部鲜质量和干质量、地下部鲜质量和干质量及侧根数,对测定性状进行方差分析、遗传变异分析、遗传相关分析,并采用综合选择指数评选优良种源和家系。【结果】所测定的油松实生苗性状在种源内家系间的差异均达极显著水平,同时除主根长外,其余7个性状在种源间的遗传差异也均达极显著水平;家系间油松实生苗的株高、地径、地上部干质量和鲜质量及地下部鲜质量和干质量两两间遗传相关均达到极显著水平,其中地上部和下部干质量、鲜质量4者间遗传相关系数≥0.813;家系间油松实生苗主根长和侧根数的遗传变异系数均较小,分别为7.976%和11.275%;家系间油松实生苗的地上部鲜质量与地上部干质量、地下部鲜质量与地下部干质量的相关遗传力均较大,分别为0.754和0.750,但是均小于其对应的家系遗传力,所以不适宜进行间接选择;运用综合指数选择法评选出17个油松优良家系,所选家系各性状值均明显优于82个家系各性状的平均值。【结论】洛南种源为陕西油松种子园建设的优选种源;选出了17个油松优良家系。     

油松数量性状间相关及通径分析

通过对陕西省境内秦岭南坡和渭北旱原2个采种区的4个产地,12个天然群体的表型性状及其子代表型性状的相关关系和通径分析,研究了油松表型性状间的关系;并通过对其同工酶和表型性状及环境因子的相关分析,研究了三者之间的关系.     

油松半同胞家系苗期生长性状遗传分析

【目的】通过苗期测定,初步评选出油松优良家系。【方法】采集陕西陇县八渡林场、黄陵双龙林场和洛南古城林场3个油松种子园155个家系的自由授粉种子,采用完全随机区组设计进行容器育苗试验,测定各种子园油松种子的千粒重及1和2年生油松苗的苗高、地径,对测定指标进行相关分析,计算不同种子园油松家系的遗传参数,从中选出优良家系并估算其一般配合力。【结果】3个油松种子园的1和2年生苗高、地径中,除黄陵双龙种子园油松家系1年生苗地径未达显著差异外,其余均达显著差异;3个种子园油松苗的2龄苗高与1龄苗高均极显著相关,2龄地径与2龄苗高显著或极显著相关;各种子园油松家系的苗高遗传变异系数依次为陇县八渡(14.86%)、黄陵双龙(11.93%)和洛南古城(11.73%),地径遗传变异系数依次为陇县八渡(12.49%)、洛南古城(11.95%)和黄陵双龙(10.12%);苗高的家系遗传力和单株遗传力均为陇县八渡(0.481,0.855)>黄陵双龙(0.270,0.753)>洛南古城(0.118,0.562),地径的均为陇县八渡(0.185,0.652)>洛南古城(0.135,0.563)>黄陵双龙(0.031,0.207);苗高和地径的平均遗传增益分别为17.45%和14.16%,均以陇县八渡的最大;从3个种子园中共选出14个油松优良家系,其苗高和地径的一般配合力变幅分别为2.4~10和0.05~1.23。【结论】从陇县八渡、黄陵双龙和洛南古城3个油松种子园中分别初步选出3,3和8个油松优良家系。     

油松种子园的遗传变异分析

对油松开花同步性、配子贡献和16个主要数量性状遗传水平的研究表明,无性系间的平均开花同步指数间有较大差异,开花同步指数的总平均值为0.569;配子贡献不同无性系差异较大,少数无性系对于配子库没有贡献;主分量分析的结果把16个性状浓缩成第1主成分雄花因子,第2主成分1年生球果数量因子,第3主成分球果形状因子;通径分析显示雄花和雌花的数量对于球果产量决定系数分别为0.43和0.363,均达到极显著水平.     

顶坛花椒结实性状表型多样性分析

以贵州花江峡谷地区特有经济树种顶坛花椒为研究对象,按海拔、坡向因素选取3个群体32个单株,调查了9个结实性状,采用多重比较、变异系数、相关分析、聚类分析等方法,分析顶坛花椒结实性状的多样性及群体间和群体内的变异特征和变异规律。结果表明,顶坛花椒结实性状在群体间和群体内均存在丰富的变异。3个群体9个性状的平均变异系数为29.81%（17.36%~50.96%）,9个形态性状的平均变异系数由大到小的顺序依次为果穗果粒密度（47.56%）>果穗果粒数（44.43%）>枝条结果部位长度（33.71%）>果穗宽（28.75%）>果枝直径（25.21%）>果穗长（24.61%）>果枝长宽比（22.54%）>果穗长宽比（21.23%）>果枝果穗密度（20.20%）,表明果枝果穗密度和果穗长宽比较为稳定,而果穗果粒密度和果穗果粒数稳定性较低。相关分析表明,果穗性状和枝条性状间无显著相关关系。聚类分析表明,顶坛花椒结实性状的变异无空间特异性。为顶坛花椒种质资源的评价、利用及遗传改良提供了依据。     

野生红三叶种群表型性状变异研究

通过变异系数、主成分分析和聚类分析对来自湖北地区25个野生红三叶居群进行表型多样性分析。结果表明:表型性状在野生红三叶居群内具有较大程度的变异,其中单株分枝数(33.33%)和单株花序数量(32.25%)变异系数较大;各性状在居群间也具有显著差异性(P<0.01)。主成分分析说明:株高、叶片大小、种子千粒重、总叶柄长度及单个花序小花数是引起红三叶表型性状变异的主要因子;聚类分析表明:25个居群分为3类,第一类包括1个居群,其特点是植株低,单株花序数和单个花序小花数较其他两个类群多,理论种子产量高;第二类包括6个居群,其特点是植株低矮,分枝少;第三类包括18个居群,其特点是植株高大、叶片大,理论牧草产量高。     

山西油松种群特点和亲子代性状的变异

山酉油松种群具有适应各种生态环境的特点，且产生分化的各自然群体遗传性相对稳定，种群变异丰富。种源、林分、个体３层次的亲、子代性状和生长存在如下变异：①种源和林分两层次的变异具普遍性，种源各性状变异幅度明显，山西种源各性状值较多是处于偏大的一侧，省内种源变异幅度均比全分布区种源的值小；②省内３个自然地理区比区内不同林分间树高变幅大，３个区区内林分间树高分化强度相近；③林分内树木高度分化强烈，年龄相近的树木高度比可达１．５～２倍甚至还多。３个层次存在强烈变异，为选种工作奠定了雄厚的资源基础。     

油松自由授粉子代抗逆性性状遗传分析与初选

对陕西省6个种源地95个自由授粉子代的2 a生油松实生苗的生物量和生理指标进行测定,并利用遗传主成分分析和指数选择分析法对油松家系进行了综合评价,评选出19个优良家系。结果表明:2 a生油松实生苗家系间各性状存在显著差异;除茎干重/茎长和根干重/根长的家系遗传力呈中度遗传外,其他6个性状的遗传力均≥0.679。茎干重/茎鲜重、根干重/根鲜重、SOD的遗传变异系数和表型变异系数均较小,其中遗传变异系数分别为13.978%、14.732%和11.512%。根冠比与茎干重/茎长、根干重/根长之间呈极显著负相关;可溶性蛋白含量与茎干重/茎长、根干重/根长之间,根干重/根鲜重与茎干重/茎鲜重之间,茎干重/茎长与根干重/根长之间呈极显著正相关。家系L33、L49、L44和H34的各主成分值都较大,是生物量和生理性状都较好的优良家系。指数选择法选出的19个优良家系各性状值高于95个家系的平均值。     

鸡爪槭翅果表型性状变异

为了阐明鸡爪槭(Acer palmatum)翅果表型性状间的关系及其变异规律。从黄山学院校园内随机选择10棵生长健康的鸡爪槭单株,对10棵鸡爪槭的9个翅果表型性状进行调查分析。10棵鸡爪槭的9个翅果表型性状的遗传变异系数范围为5.68%~19.71%;9个翅果表型性状间相关系数的范围是-0.451 4~0.729 4,这表明翅果表型性状间关系密切复杂;基于9个翅果表型性状划分的4个组别间表型性状差异明显,可为营建不同用途的鸡爪槭提供基本材料。研究表明鸡爪槭翅果表型性状变异丰富,多层次的变异为不同选育目标奠定了基础。     

马尾松家系木材基本密度遗传变异的研究

对福建三明市中村采育场9 a生马尾松家系测定林中73个家系、656个单株木材基本密度测定分析结果表明,木材基本密度在家系水平上变异较小,而在个体水平上变异很大;木材基本密度与胸径、材积、圆满度呈极显著的负遗传相关,与轮盘数呈显著的负遗传相关,与通直度呈极显著的正遗传相关;选择木材基本密度较大且生长迅速的马尾松家系和个体是有可能的.     

马尾松种源区内林分遗传变异及其阶段选择的研究

在福建马尾松优良种源区内，密集布点，选择林分，进行林分的遗传测定和分析。结果表明：马尾松优良种源区内林分间在树高、胸径、材积等调查性状上有着极显著的差异。树高、胸径、材积等生长性状的平均遗传方差分量为２６％，轮盘数具有较高的分量（７３．０６％）。１３个参试的初选林分，绝大多数比当地商品种长得快，在优良种源中再进行优良林分选择的材积、胸径、树高平均遗传增益分别为：４２．４７％、２０．４２％和１３．２１％。     

油松SSR-PCR引物筛选及反应体系的建立

油松是我国特有的重要乡土针叶树种,开发合适的油松PCR-SSR引物并建立优化的反应体系,是开展油松天然群体和种子园人工群体遗传研究的基础.该研究以油松总DNA为材料,分析了Taq聚合酶、样本浓度、Mg2+浓度、dNTP浓度以及引物浓度对PCR SSR扩增结果的影响,筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的SSR引物12对,建立了稳定的、可重复的油松PCR-SSR最佳反应体系及PCR扩增参数.研究结果表明:在15 μL SSR -PCR反应体系中,样本最适宜浓度为30 ng,Mg2+的最适浓度为0.25 mmol/L,dNTP最适浓度为0.2 mmol/L,单引物的最适浓度均为250 nmol/L;Taq聚合酶在15 μL反应体系中宜加入0.375 U.统计利用所选12对引物,对辽宁兴城油松种子园内49个建园无性系进行了SSR-PCR反应,通过6%的变性聚丙稀酰胺凝胶电泳检测,每对引物扩增产物在100～250 bp之间的等位谱带数最大为10,最小为5,不同无性系间DNA谱带多态性丰富.油松SSR-PCR引物筛选及反应体系的建立,为今后利用SSR标记技术开展油松种子园的父本分析及选择性受精研究提供了一个标准化程序和强有力的工具.      

油松无性系种子园雌雄球花量及球果量变异分析

对洛南古城油松种子园37个无性系共222个单株的雌雄球花量及2年生球果量进行调查,并对数据进行处理分析,研究其遗传变异规律.结果表明,无性系间雌球花量、雄球花量、2年生球果量、树高及冠幅均存在显著差异.雌雄球花及球果产量在各无性系内分株间存在一定的差异,雌球花量和结实量越多,其差异相对小得多.油松单株南北枝条间雌球花量及2年生球果量差异极显著,雄球花量差异不显著;有的无性系单株存在"偏雌偏雄现象";根据雌球花量、2年生球果量、树高、胸径、冠幅5个数量性状,采用育种值综合评分法筛选出6个优良无性系:285#、273#、291#、10#、266#、289#.     

油松针叶细胞膜脂肪酸组成的季节性变化研究

[目的]探究油松针叶细胞膜脂肪酸组成随季节变化的规律,进一步研究油松针叶耐严寒酷暑生理特性的机制。[方法]以1年生油松针叶为试材,分别在春、夏、秋、冬季节采样,并结合温度胁迫处理,定量分析针叶细胞膜脂肪酸的组成,测定油松针叶细胞膜透性。[结果]①油松针叶细胞膜脂肪酸的种类有：硬脂酸（18∶0）、棕榈酸（16∶0）、十四烷酸（14∶0）、油酸（18∶1）、亚油酸（18∶2）、亚麻酸（18∶3）,其中,棕榈酸占饱和脂肪酸的71.00%,亚麻酸占不饱和脂肪酸的75.40%;②油松针叶细胞膜脂肪酸中不饱和脂肪酸含量在冬季最高,为61.19%,春季开始减少,夏季最低,仅51.78%;③与对照相比,-18℃处理条件下,膜透性上升了27.60%,细胞膜脂肪酸不饱和指数（IUFA）上升了26.35;30℃处理条件下,膜透性上升了20.8%,IUFA下降了8.39。[结论]油松针叶细胞膜IUFA与温度有明显的线性负相关性,R2=0.9889。     

油松种内材质变异的研究

对油松2个天然林、11个人工林中326株样水以及11年生子代林16个家系151株样木的木材密度、管胞长度、晚材率作了观测,上述指标在树于不同方位间无显著差异,但在不同高度间有极显著的差异,纵向变异模式一致。材质指标的变异存在于种内各层次间,但林分内单株间的变量最大。生长快慢和材质间不存在相关,木材密度和管胞长度遗传力在中度以上。     

油松单亲子代苗期生长性状遗传分析

对陕西省3个油松Pinus tabulaeformis种子园和1个优良种源区的优树单亲子代苗期生长性状进行了研究分析.结果表明:油松林分、家系间具有丰富的遗传变异,家系方差分量大于林分;不同种子园和同一种子园的不同家系苗期生长差异均达极显著水平,生长最好的家系比生长最差的家系苗高生长大1倍以上;油松家系种子千粒质量之间变异较大,变异幅度为20.04～65.10 g,种子千粒质量与地径相关紧密而与苗高相关一般;油松苗高和地径的遗传力较高,运用生长量指数,评选46个优良家系,可获得苗高和地径16.32%～27.86%和6.39%～23.08%的遗传增益,增产效果十分显著.表7参12     

油松种子园无性系性状变异与配子贡献研究

根据对油松种子园 86个无性系生长及开花性状调查和对 119个优树家系生长性状的调查分析 ,研究了它们间的遗传差异、无性系配子贡献状况和影响因素 ,结果表明 :主干径生长、针叶长度、密度和花量在无性系间有显著遗传差异 ,花量与其它性状无显著相关关系 ,针叶密度与主干径生长相关密切 ;无性系间的树高生长育种值有显著遗传差异 ;无性系间的开花同步性、无性系的配子贡献和遗传贡献均有较大变异 ,遗传贡献对种子园子代的遗传品质有直接影响 .并探讨了种子园相应的经营策略 .     

油松胚珠蛋白质提取分离技术的优化

采用4种pH值和2种SDS浓度的Tris-HCl提取液、TCA/丙酮溶液对油松胚珠蛋白质进行提取.经SDS-PAGE电泳检测,提取液pH值对提取效果的影响与SDS浓度有关.低浓度SDS（0.2%）需要提高提取液的pH值,pH 8.8的效果最好.SDS浓度提高到2%,pH值对蛋白提取量影响不明显,电泳条带都很清晰,同时分子量为14.4、16.1、17.1 kD的蛋白条带明显增强.经IEF/SDS-PAGE凝胶电泳检测,TCA/丙酮沉淀法所得图谱效果好、干扰少、蛋白点数多;用pH 8.8 Tris-HCl提取液提取时,低浓度SDS（0.2%）比高浓度SDS（2%）所得图谱效果好.      

油松种子园配子产量平衡及其子代遗传增益

于１９８７～１９８９和１９９３年应用ＡｓｋｅｗＧＲ的针叶树种种子园配子贡献平衡指数ＵＩ，对卢氏县东湾油松种子园雌，雄配子贡献平衡状态进行了定量描述。结果表明，在不考察外源花粉染时，该时期油松种子配子的贡献平衡指数分别为９５．６，９７．４、９６．５和９８．８，１９８８～１９８９和１９９３年检测了种子园遭受外源花粉污染的机率，结果３年度配子贡献平衡指数比同期无污染时分别下降３０．１，２８．４和１９．２