毛红椿天然群体遗传多样性及取样策略探讨

[目的]研究毛红椿天然群体遗传多样性取样策略,为其种质资源收集、保存和遗传多样性保护等提供参考依据。[方法]利用8对微卫星分子标记进行毛红椿天然群体遗传多样性和空间自相关分析,综合制定其天然群体合理取样策略。[结果]毛红椿天然群体等位基因数平均为7.5个,期望杂合度(H_e)和多态性信息指数(PIC)均值分别为0.643 7和0.636 0,基因分化系数(G_(ST))均值为0.290 7。在遗传多样性取样策略方面,提出了根据毛红椿群体基因分化系数来确定取样群体遗传变异所占总变异比例的运算公式为1-(G_(ST))~(n-1),其中,n为取样群体的数量。当取样群体达到4个时,基本上能包括该树种97.5%的遗传变异;同时确定了目标群体的选择方法,应选择与其它群体间基因分化系数均值较大的4个群体,即贵州册亨(CH)、浙江遂昌(SC)、浙江仙居(XJ)和云南师宗(SZ)。通过构建云南宾川(BC)、云南师宗(SZ)和江西宜丰(YF)群体内取样单株数量与基因多样性和等位基因之间的捕获曲线,确定了群体内取样单株数量应达到15个以上;毛红椿天然群体内300～520 m范围内的单株间存在相似关系,超出此范围个体间差别较大,说明在进行群体内单株取样时,单株间距应大于520 m。[结论]取样群体数量、群体间遗传分化系数、群体内单株数量以及单株间距离等影响了毛红椿取样群体的遗传多样性。毛红椿天然群体遗传多样性取样策略为取样群体4个、每个群体最少取样15个单株,单株间距大于520 m。     

枫香同工酶遗传多样性分析

对取自枫香16个群体的幼嫩叶片样品采用垂直板聚丙烯酰胺电泳技术进行了同工酶分析.结果表明:(1)群体间的遗传结构差异显著.在所分析的6个酶系统共6个位点中,各个位点的等位基因频率变化从0～1不等,16个群体中有9个群体存在稀有基因,6个群体存在特有基因,一共发现了4个稀有基因,3个特有基因;(2)枫香群体水平每位点等位基因数总平均为3个,每位点有效等位基因数总平均为1.855 7个,多态位点百分率总平均为100％,观察杂合度总平均为0.582,期望杂合度总平均为0.443,Shannon信息指数总平均为0.711 0.从整体上看,群体内的杂合子超过了哈代-温伯格平衡所要求的比例,杂合子过量.(3) UPGMA聚类分析显示,枫香16个群体中分为2大类,第1大类就是福建建瓯,其他15个群体即为第2大类.在第2大类中遗传距离较远的群体是重庆丰都、安徽黄山,它们与本类群体中其他13个群体的遗传距离较远,而该13个群体间的遗传距离较近,因此可以看出,福建建瓯与其他群体间的遗传距离是最远的,16个群体基本上呈现按地理距离聚类的趋势,与地理分布格局较吻合.     

燕山山脉西伯利亚杏的遗传多样性和遗传结构

以西伯利亚杏分布的核心区域燕山山脉地区的17个群体为材料,利用9对微卫星标记进行遗传多样性和遗传结构的分析。在533个个体扩增得到203个等位基因,每位点平均等位基因数为22.556个。分析表明燕山山脉西伯利亚杏群体具有较高的遗传多样性,每位点平均有效等位基因数(Ne)为5.714,多态位点百分率(P)为100%,期望杂合度(He)为0.788。根据有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(He)和Shannon信息指数(I)3个遗传多样性参数,遗传多样性最高的群体为北京八达岭,其次为平泉榆树林子,而最低的群体为崇礼驿马图。群体间总的遗传分化系数FST为0.065,总的基因流Nm为3.836。分子方差分析(AMOVA)结果显示燕山山脉地区西伯利亚杏群体的遗传变异主要存在于群体内(95.62%)。Mantel检验发现遗传距离与地理距离呈显著相关性(r=0.5894,P<0.0001)。UPGMA聚类结果显示,地理距离接近的群体聚在一起,进一步验证了Mantel检验结果。基于上述分析结果,提出西伯利亚杏的种质收集策略。研究结果为西伯利亚杏可持续利用与保护提供一定的理论依据。     

基于空间自相关分析研究毛红椿天然居群的空间遗传结构

利用8对微卫星标记对分布于我国的3个毛红椿天然居群的遗传结构进行研究.收集毛红椿3个天然居群209个单株材料并对每个单株的位置进行定位,运用空间自相关分析研究毛红椿居群的空间遗传结构,了解该物种的进化历程和濒危机制,并为制定有效的保护策略和措施提供科学依据.研究结果表明:1)居群等位基因的平均数为5.3,有效等位基因数平均为2.6;2)观察杂合度平均为0.599 0,期望杂合度平均为0.589 3;3)空间自相关分析结果揭示毛红椿宜丰天然居群在0～240 m存在着显著的空间遗传结构;4)宾川和师宗居群内遗传变异在空间上为随机分布,不存在明显的空间遗传结构;5)导致居群内空间遗传结构形成的原因,包括花粉种子局限传播、微环境异质性和居群密度等.     

欧洲黑杨育种基因资源SSR多态性比较研究

本研究利用13对SSR引物对120份(105份国外引进、15份我国新疆)欧洲黑杨基因资源进行了遗传多态性分析,共检测出171个等位基因,每个多态性位点检测到7～19个等位基因,平均为13.2,多态信息指数为0.396～0.909,平均为0.808;遗传距离为0～0.456 4.欧洲黑杨基因种源具有丰富的遗传多样性.通过UPGMA等类分析,将120份材料划分为8类,地理分布较近的材料基本聚在一起,表明遗传距离与地理距离相关性强.     

白皮松保育遗传学 --天然群体遗传多样性评价与保护策略

在白皮松天然林中采取分层取样 ,抽取 10个群体 2 10个单株。测定分析 16种酶系统 ,得到 31个酶位点。白皮松物种水平遗传多样性参数为 :平均等位基因数AS=1 74 2 ,平均有效等位基因数AeS=1 4 9,多态位点百分率PS=5 4 8% ,期望杂合度HeS=0 16 2 ;白皮松群体水平遗传多样性参数为 :平均等位基因数AP=1 39± 0 11,平均有效等位基因数AeP=1 30± 0 12 ,多态位点百分率PP=34 85 %± 8 4 6 % ,期望杂合度HeP=0 0 99± 0 0 4 9,观测杂合度HoP =0 0 95± 0 0 4 2。白皮松遗传多样性在松属树种中属于中等偏下 ,群体间分化明显 ,遗传分化系数FST =0 133,群体间遗传距离 D =0 12 8,大于松属平均水平。根据Nei’s遗传一致度将 10个群体分为 3组。白皮松群体遗传多样性中心与资源分布中心和表型多样性分布中心吻合 ,适宜采取中心群体原地保护和多群体异地联合保存相结合的保护策略。     

侧柏种源遗传多样性分析

应用AFLP技术对17省市的18个侧柏种源进行遗传多样性分析。选用的8个引物共扩增出多态性带1613条,占92.91%;平均有效等位基因数1.1993,平均Nei's基因多样性指数0.1239,Shannon's信息指数0.1949,揭示侧柏具有丰富的遗传多样性,其中中部种源遗传多样性低于南、北部种源。AMOVA分析表明侧柏种源遗传分化大,74.86%的遗传变异主要存在种源内,11.12%存在区域间,14.02%存在于区域内种源间,其分布的间断性、地理隔离以及低水平基因流(Nm=1.4372)是导致其种源间分化的主要因素。应用Nei(1972)遗传距离进行非加权组平均法(UPGMA)聚类分析,结果显示纬度相近的种源聚在一起,把18个种源划分为北部、中部、南部和山东4个种源区。Mantel检验也证实种源间的遗传距离与地理距离呈正相关。     

白皮松天然群体遗传多样性的等位酶分析

采用8种等位酶对白皮松4个天然群体的遗传多样性和遗传分化进行了研究.在4个群体中共检测到10个基因位点,15个等位基因,其中6个位点为多态位点;群体总体水平多态位点比率P=60%,平均有效基因数A=1.92,平均期望杂合度He=0.106,种群平均遗传距离为0.006 8.南漳白皮松群落平均等位基因数A=1.9,平均有...     

白花树天然群体的遗传多样性

采用SRAP分子标记技术,对采自我国云南、广东、广西、江西、福建、湖南、贵州7个省以及越南安沛省的20个白花树天然群体共269个个体的遗传多样性和遗传结构进行研究。8对引物共获得88个条带,多态性条带81个。白花树在物种水平上的多态条带百分率(PPB)为91.0%,Shannon表型多样性指数(Ho)为0.4536;在群体水平上PPB为49.49%,Ho为0.2841,表现出高的遗传多样性。AMOVA分析显示,30.40%的变异存在于白花树群体间,69.60%的变异存在于群体内;群体内与群体间的遗传分化均很明显。Mantel检测表明群体间的遗传距离与地理距离存在显著的相关性。     

木荷优树无性系种质SSR标记的遗传多样性分析

【目的】利用SSR标记深入研究木荷优树无性系种质的遗传多样性,揭示其遗传多样性地理分布特点及种质间遗传关系,为木荷种质资源的保护和育种亲本的选择提供理论依据。【方法】利用10对SSR引物,分析我国5个省份24个地区的734份木荷优树无性系种质的遗传多样性和遗传结构。利用CERVUS、Gen AIEx 6.5、NTSYS、Arlequin和STRUCTURE 2.3软件进行无效等位基因检测、遗传参数估算、主坐标分析、聚类图构建、遗传变异分析及遗传结构分析。【结果】10对引物共检测到105个等位基因(Na),平均每个引物为10.5个,ss16引物检测到的等位基因数最多,为16个。Shannon’s信息指数(I)变化范围为1.121~1.908,平均值为1.473;多态信息指数(PIC)范围为0.557~0.807,平均值为0.668;平均期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为0.713和0.735。木荷优树无性系种质的主坐标(PCo A)和遗传结构分析基本可以保持一致,供试734份木荷优树无性系种质可被分为3个PCo A类群,而在遗传结构上可划分为5个群组。24个种质群体间遗传距离范围为0.030~0.804,平均为0.230,表明群体间的亲缘关系较近,但仍有部分种质群体间存在较远的亲缘关系,如HNSZ和GDSX,JXFY和FJSX等;不同种质群体Shannon’s信息指数(I)变化范围为0.980~1.431,遗传多样性与地理分布不完全相关。STRUCTURE分析表明,71.1%的木荷优树无性系种质遗传组分相对比较单一,28.9%的种质遗传背景比较复杂。分子方差分析(AMOVA)表明,供试的木荷优树无性系种质有5.91%的遗传变异存在于群体间,而94.09%的遗传变异来自于群体内。【结论】木荷优树无性系种质存在丰富的遗传多样性,各群体间遗传多样性水平相差较大。在木荷杂交育种亲本选配时不仅要考虑地理远缘,还应考虑亲本群体(个体)间的亲缘关系。     

江西毛红椿天然群体的遗传多样性分析

以江西境内的5个毛红椿天然群体为研究对象,开展基于ISSR与SSR分子标记的群体遗传多样性研究。结果显示,5个群体总体表现为杂合子过剩,纯合子不足,总的遗传多样性偏低;物种水平的基因多样度（h）为0.2524,各群体基因多样度按大小排序为：九连山>官山>井冈山>马头山>岩泉。毛红椿群体规模小且林龄结构单一,推测这是造成其杂合子过剩但是基因多样性低下的主要原因。遗传分化指标（GST）显示受检测的毛红椿各群体间已发生显著分化,但群体内的遗传变异约占总变异的70%,仍是变异的主要来源;群体间基因流值（Nm）仅为0.596,多世代后的随机遗传漂变会逐渐加剧毛红椿群体遗传分化。为保证遗传完整性及保持群体的多样性水平,在江西境内可仅选择遗传多样性水平较高的九连山与官山两个群体来开展毛红椿的资源保存以及迁地保护。     

不同种源2年生毛红椿光合特性差异研究

采用Li-6400光合系统测定仪对分别来自官山自然保护区、马头山自然保护区和九连山自然保护区的3个2年生毛红椿种源,进行光合特性差异分析,结果表明:来自官山自然保护区的毛红椿种源,在高温强光下较之其它两个种源有较强的光合能力。毛红椿的净光合速率Pn日进程曲线呈"双峰"型,高峰出现在一天中的10:00和14:00左右,在天气晴朗情况下有较明显的光合"午休"现象。同时通过比较同一种源不同月份(8～10月)的光合特性得知,9月是毛红椿生长的一个高峰期。     

马尾松毛红椿混交林生长效果和土壤肥力研究

通过马尾松毛红椿混交林和马尾松纯林生长量和土壤肥力状况的对比研究,结果表明,马尾松毛红椿混交林中马尾松胸径、树高、单株材积和总蓄积量均高于马尾松纯林。混交林中马尾松和毛红椿的生长量呈现出马尾松毛红椿混交比例4∶1>3∶1>2∶1的规律。马尾松毛红椿混交林土壤水分物理性质和化学性质均优于马尾松纯林,营造马尾松毛红椿混交林有利于提高土壤肥力。由于毛红椿生长快于马尾松,营造混交林以带状混交为佳,且毛红椿比例宜小。     

毛红椿天然林生长特性研究

分析毛红椿树高、胸径、材积生长特性,提出树高、胸径、材积生长规律和数量成熟年龄,为人工培育毛红椿大径材提供依据。     

毛红椿光合速率及生理生态因子的日变化规律

2010年8月利用Li-cor 6400便携式光合分析仪对2年生毛红椿幼树光合速率及生理生态因子进行测定,对其日变化规律进行了研究.研究结果表明:毛红椿光合速率日变化呈双峰曲线,呈现出光合"午休"现象;净光合速率最高峰出现在上午8:00,次高峰出现在中午13:00;相关分析和回归分析结果是,毛红椿光合速率的主要影响因子...     

毛红椿8年生人工林生长过程研究

为了解毛红椿人工林的生长动态,并对其制定合理的经营措施,以江西省南昌县毛红椿8年生人工林的树高、胸径调查数据为基础,分析毛红椿的生长过程,拟合毛红椿人工林的树高、胸径和材积的生长模型。结果表明, Logistic方程对毛红椿树高拟合程度较好,幂函数对胸径拟合程度较好,抛物线方程对材积生长过程的拟合较好,且均通过了显著性检验。本研究为一定区域内毛红椿人工林树高、胸径、材积的生长预测提供理论参考,同时也为毛红椿人工林定向培育提供现实依据。     

红椿和毛红椿种植与医药化工研究进展

红椿和毛红椿是珍贵保护用材树种。红椿在我国零星分布,种群规模小,发展潜力巨大。本文从红椿和毛红椿的种苗繁育,营养特征与施肥技术、造林设计、用材和相关运用、化学和药理等方面综述红椿和毛红椿的研究进展,并对研究利用做出展望。     

毛红椿播种育苗技术及苗期生长规律研究

于2005-2006年对毛红椿的播种育苗技术和苗期生长规律进行观测研究,结果表明,毛红椿于3月下旬播种,4月上旬出苗,7月下旬至9月中旬苗木高生长最快,9月中旬以后进入缓慢生长,至10月底苗木停止生长,其高生长量可达100 cm以上,最高可达150 cm;21、27、33、45株/m2 4种留苗密度实验表明,苗木地径生长与留苗密度密切相关,留苗越密则地径越小、高度越小,留苗越稀则地径越大、高度越小。生产上建议播种量为15 kg/hm2,留苗密度以30~33株/m2为宜。     

贮藏方法对毛红椿种子发芽能力的的影响

采用3个不同地理种源的毛红椿种子开展不同贮藏方法对种子发芽能力的影响实验,结果表明,不同种源的毛红椿种子其发芽率有较大差异,按发芽率高低排序依次为:官山自然保护区＞马头山自然保护区＞九连山自然保护区.在不同时间和温度处理下进行种子贮藏,不同种源种子的发芽率有显著差异,其中江西官山自然保护区种源的种子在贮藏1 a后其种子发芽率仍保持较高,达到50%以上.以适当的低温进行种子贮藏有利于提高毛红椿种子潜在发芽率.