木荷种子园的遗传多样性和交配系统

【目的】研究木荷种子园遗传多样性和交配系统,揭示种子园交配机制对后代遗传多样性的影响以及亲、子代遗传多样性变化规律,为木荷种子园遗传管理提供科学依据。【方法】以浙江省兰溪苗圃木荷种子园自由授粉子代为研究对象,运用13对SSR引物,对种子园内44个亲本及11个无性系的328个子代进行分析。【结果】在亲本群体中检测到等位基因数(N_a)5~9个不等,平均为6.286,有效等位基因数(N_e)为3.097;在子代群体中检测到5~11个等位基因(N_a),平均为7.786,较亲本群体高出1.500个等位基因,子代群体的有效等位基因数(N_e)为3.751,较亲本群体高出0.654个有效等位基因。子代群体包含亲本群体所有的等位基因,此外,还检测到1~5个子代特有等位基因。亲本群体遗传多样性水平适中(H_e=0.632),子代群体遗传多样性(H_e=0.600)比亲本略有降低,观测杂合度(Ho)略高于亲本,说明子代群体中实际观察到的杂合单株占全部单株的比例均较亲本有所增加,但差异不大。子代群体Nei’s基因多样度(h)和Shannon’s信息指数(I)分别为0.611和1.152,均与亲本群体基本保持一致。子代群体的F值为-0.143,存在杂合子过剩。多位点交配系统分析(MLTR)结果表明:种子园异交率较高,多位点异交率(t_m)为1.000,单位点异交率(t_s)为0.939,亲本的近交现象不显著(t_m-t_s=0.061),只有较少的双亲近交事件发生;但有效花粉供体数目较少(N_(ep)=2.3),单位点和多位点父本相关性的差值r_p(s)-r_p(m)=0.0120,表明只有小部分花粉供体是近亲关系。参试11个家系间异交率不存在明显差异(t_m为0.992~1.073),少数存在近交现象(31号:t_m-t_s=0.107;9号:t_m-t_s=0.117)。11个家系的父本相关性(r_p)和有效花粉供体数目变化较大,分别为0.210~0.762和1.3~4.8,说明各家系的父本相关性程度不一致,其中31号最高,最低的是48号。【结论】木荷种子园异交率高,近交现象不明显;无性系之间基因交流相对充分,遗传多样性丰富,子代能保持亲本所具有的较高的遗传多样性。     

97个山杏无性系的遗传多样性及SSR指纹图谱

【目的】山杏是北方半干旱地区重要的生态经济型树种,种质资源异常丰富,形态鉴定与分类难度大。利用SSR分子标记研究山杏优选无性系的遗传多样性并构建指纹图谱,以期为山杏种质鉴定提供科学依据。【方法】根据山杏简化基因组测序结果,合成600对SSR引物,利用4个山杏无性系进行引物筛选,选出155对扩增条带清晰的引物,对97个山杏优选无性系进行PCR扩增。应用引物组合法构建指纹图谱,采用非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析。【结果】利用155对SSR引物对97个山杏无性系进行扩增,共扩增出933个等位基因,每个位点的等位基因数为3~11个,平均为6.019个;各位点的多态性信息含量(PIC)为0.476~0.885,平均值为0.681,具有较高的多态性。50个山杏无性系在59个位点上具有特异等位基因,89个无性系在131个位点上具有特异基因型。采用5对引物(L56、X47H、L79H、P40H和X47)的组合可区分全部97个无性系,构建了指纹图谱。对97个山杏无性系进行亲缘关系分析,无性系间的遗传相似系数变化范围为0.669~0.943,平均值为0.757;基于遗传相似系数进行聚类分析,将97个无性系分为5大类,第1大类和第2大类下又分为3个亚类,分类结果与无性系的来源区域有明显的相关性。【结论】从600对SSR引物中筛选出155对,其扩增位点多态性较高、重复性较好。发现89个山杏无性系具有特异基因型,其中50个既具有特异基因型也具有特异等位基因。应用引物组合法构建了基于5对SSR引物扩增位点的山杏无性系指纹图谱。供试山杏无性系遗传差异较小,亲缘关系较近。研究结果可为山杏种质鉴别提供科学依据,也为山杏的育种工作奠定基础。     

木荷1代育种群体遗传多样性分析

木荷为我国亚热带地区主要的珍贵优质阔叶用材树种和生态防护树种.利用筛选的14对多态性强的SSR引物,对木荷1代育种群体中来自15个产地133个亲本进行遗传多样性分析,为其优异种质资源保存、杂交亲本选配及新种质创制提供科学依据.结果表明:14对引物共扩增86个位点,每对引物检测到的等位基因数(Na)变异范围为2～11个,平均等位基因数(Na)为6.14个,平均有效等位基因数(Ne)为3.23个,平均观察杂合度(Ho)为0.572 0,平均Shannon信息指数(I)和平均Nei's基因多样性指数(Nei)分别为1.224 7和0.599 0,说明木荷1代育种群体具有丰富的遗传多样性,其中,福建建瓯产地遗传多样性最高,浙江遂昌产地遗传多样性最低.木荷1代育种群体中成对亲本间遗传距离为0.023 3～1.633 8,平均为0.6067.不同产地遗传多样性与纬度呈显著的负相关关系(r=-0.5162,p=0.048 9).通过UPGMA聚类,可将133个育种亲本分成3个类群,其中,类群3又分为4个亚类群.木荷亲本选配时,应充分考虑优树的产地来源.     

基于SSR的刺槐无性系遗传多样性分析和指纹图谱构建

【目的】对山东省刺槐无性系进行遗传多样性分析和指纹图谱构建,为刺槐新品种选育、遗传改良和品种鉴定提供可靠的依据,为中国其他省市刺槐遗传资源保存、评价与利用提供参考。【方法】采用荧光SSR引物进行PCR扩增,产物经毛细管电泳仪进行检测;利用所得结果分析49个无性系遗传多样性并构建其指纹图谱;采用非加权组平均法(UPGMA)进行基于亲缘关系的无性系聚类分析。【结果】8对SSR引物共检测到51个等位基因,每个位点的等位基因为2~15个,平均每对引物扩增出6.375个多态性等位基因。不同位点的PIC值变化范围很大,在0.092~0.879之间,平均PIC值为0.509 8。使用组间平均数联结法进行UPGMA聚类分析,结果表明49份无性系没有严格按照不同区域聚类到一起,无性系分组与现有栽培区没有明显的规律。来自临沂的‘鲁刺8’和‘鲁刺13’、青岛的‘鲁刺40’和‘鲁刺42’以及日照的‘鲁刺10’和‘鲁刺86’亲缘关系最近。本研究所使用的9对引物中,其中2对Rply109和rops16可以区分开45份无性系,鉴定率达到91.84%。检测到22个刺槐无性系在1个或者2个位点得到3个等位基因,表明这些无性系可能是发生自然变异的多倍体。【结论】山东省刺槐具有较高的遗传多样性。无性系分组与现有栽培区没有明显的规律。引物Rply109和rops16对49份无性系的分子鉴定率为91.84%,可作为刺槐指纹图谱构建和分子鉴定的高效分子标记。利用SSR标记构建的指纹图谱可为刺槐遗传资源管理、品种鉴定和知识产权保护奠定坚实的基础,同时为刺槐的引种和遗传育种亲本选择提供科学的理论依据。     

基于SSR标记的西藏光核桃群体遗传多样性和遗传结构分析

【目的】利用SSR标记深入研究西藏光核桃的遗传多样性及遗传结构,揭示其遗传结构与地理分布、海拔梯度等的相关性,为西藏光核桃资源的有效利用与科学保护提供理论依据。【方法】利用25对SSR引物,分析西藏地区21个光核桃天然群体420份个体的遗传多样性和遗传结构。应用Gen Al Ex 6.501、Arlequin v3.1、NTSYS pc version 2.10、STRUCTURE、STRUCTURE Harvester、CLUMP和Distruct等软件进行遗传参数估算、主坐标分析、遗传变异分析、聚类图构建及遗传结构分析。【结果】基于25个SSR分子标记的遗传多样性分析表明,西藏光核桃群体遗传多样性和近亲繁殖水平适中,其平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(He)、观察杂合度(Ho)、Shannon’s信息指数(I)和近交系数(F)分别为3.8、2.5、0.52、0.44、0.95和0.17,其中,P17群体遗传多样性最高(Ne=4.7,He=0.63,Ho=0.56,I=1.57),而P18群体遗传多样性最低(Ne=1.7,He=0.30,Ho=0.22,I=0.49)。西藏光核桃的贝叶斯遗传结构分析(STRUCTURE)与遗传距离的主坐标分析(PCo A)、UPGMA聚类分析结果基本一致,均将供试420份光核桃个体划分为3个类群,其分组结果具有明显的地理区域特性。Mantel检测显示遗传距离与地理距离(r=0.50,P0.01)、海拔梯度(r=0.61,P0.01)呈显著正相关。分子方差分析(AMOVA)显示,16.3%的遗传变异来自群体间,群体间的遗传分化水平为中等,而大部分遗传变异(83.7%)来自群体内。【结论】西藏光核桃遗传多样性适中,群体间存在地理隔离效应和海拔梯度的遗传变异,其遗传分化程度较高,这可能源于西藏光核桃生境片段化、海拔梯度的影响以及山脉阻隔引起的地理隔离效应。西藏光核桃受人为干扰较严重,且个体间的近亲繁殖较频繁,若不及时采取保护措施,其遗传多样性将会逐渐降低。基于遗传结构分析,确定西藏光核桃3个保护单元,并建议限制人为活动对其破坏,实施就地保护的同时,促进不同居群间的基因交流,保护西藏光核桃的遗传多样性。     

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。     

基于SRAP标记的土沉香遗传多样性分析

【目的】在我国野生土沉香被大量被采伐,种质资源越来越少,甚至面临消失的情况下,为了利用与保护野生土沉香提供理论依据,采用SRAP分子标记对其种源遗传多样性进行分析。【方法】基于我国11个土沉香种源群体和越南2个土沉香种源群体的SRAP结果,应用POPGEN32软件对遗传多样性参数进行计算。【结果】各群体Nei's基因多样度指数的变化范围为0.1715~0.5394,Shannon多样性指数的变化范围为0.2491~0.4837,多态位点百分比的变化范围为42.03%~76.81%。运用GenAlex 6.4软件对土沉香13个群体进行分子方差分析(Analysis of molecular variance,AMOVA),结果显示有30%的遗传变异来自土沉香群体间,70%的遗传变异来自土沉香群体内。【结论】13个土沉香种源有中度的遗传多样性和遗传分化,野生土沉香种质资源正日渐稀少,应该加强资源的保护与利用。     

基于等位基因最大化法初步构建杜仲核心种质

【目的】构建杜仲核心种质,去除基因库中的遗传冗余,为杜仲种质资源的保存、研究和利用提供依据。【方法】以国内外54个地区的887份杜仲种质资源为试验材料,基于9对基因组SSR引物和等位基因数目最大化策略构建杜仲核心种质。利用分子生物学软件和统计分析软件,通过等位基因数(n)、平均等位基因数(Na)、平均有效等位基因数(Ne)、平均Shannon指数(I)、平均Nei’s遗传多样性指数(H)、平均基因型数(Ng)、平均多态信息含量(PIC)7个遗传多样性参数及其保留比例对所构建核心种质进行评价,结合遗传多样性指数的t检验法和主坐标分析法(PCo A)验证和确认核心种质对原始种质的代表性。【结果】9对SSR引物共检测到107个等位基因,遗传多样性参数Ne、I、H分别为5.096、1.812、0.925,表明杜仲种质资源具有丰富的遗传多样性。887份杜仲种质基于等位基因数目最大化原则得到189份核心种质和698份保留种质。189份核心种质占原始种质样品数的21.3%,保存了原始种质100%的等位基因,9个SSR位点的遗传多样性参数Na、Ne、I、H、Ng、PIC的保留比例分别为100%、116.5%、108.7%、101.5%、100%、103.3%;以上参数经t检验,与原始种质在0.01水平上差异不显著,主坐标分析也表明,核心种质与原始种质的样品在分布图上有着相似的分布结构,说明构建的核心种质具有代表性。698份保留种质占原始种质样品数的78.7%,保存了原始种质86.9%的等位基因,9个SSR位点的遗传多样性参数Na、Ne、I、H、Ng、PIC的保留比例分别为86.9%、95.7%、96.7%、99.4%、77%、99%;以上参数经t检验,与原始种质在0.01水平上差异不显著。【结论】构建的核心种质具有代表性,保存了原始种质全部的等位基因和基因型,核心种质与原始种质群体的6个遗传多样性参数(Na、Ne、I、H、Ng、PIC)差异不显著,核心种质与原始种质的样品在分布图上有着相似的分布结构。核心种质的遗传多样性参数均高于保留种质,在杜仲种质资源保存和建立育种群体时应优先使用核心种质。本研究为杜仲优异基因发掘和新品种选育奠定基础。     

不同引种黑莓品种的遗传多样性分析

【目的】开发适于黑莓Rubus spp.的EST-SSR引物,用于品种和种质的遗传多样性评价分析。【方法】基于前期获得的黑莓转录组数据,分析得到黑莓EST-SSR分子标记,筛查符合要求的SSR序列,设计合成127对较理想的EST-SSR引物进行扩增和多态性引物筛选,利用多态性好的引物用于18个引种黑莓栽培品种的遗传多样性分析。【结果】在127对引物中有125对可扩增出条带,有特异条带且大小符合预期的引物共有50对,50对引物中有45对具多态性的引物,占引物总数的36%,多数引物扩增的位点数为2~5。使用45对引物检测18个黑莓供试品种基因组DNA的多态性,共检测到191个等位基因变异,平均每个位点有4.24个等位基因,位点多态性信息含量为0.427~0.893,平均值为0.692。多态性最好的引物为Rh121,检测到8个等位基因,其次是Rh114和Rh118,均检测到7个等位基因。18份材料的遗传相似系数为0.49~0.88,表明品种间具有较丰富的遗传差异。利用UPGMA聚类,将18份种质分为3个类群,其中四倍体和多倍体黑莓品种明显归为不同类型,四倍体黑莓分为2类,相似育种产地的品种多聚在一起,推测与其品种遗传种质成分具一定相似性有关。【结论】EST-SSR标记可应用于黑莓品种种质遗传多样性分析,目前引种黑莓种质的遗传基础相对较窄。     

基于SRAP分子标记的苦楝种质资源遗传多样性分析

【目的】利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记对来自17个省(区)的31个苦楝种源进行遗传多样性分析,为苦楝种质资源的保存和育种计划的制订提供依据。【方法】通过SRAP分子标记获得1/0数据矩阵,计算SRAP分子标记各项遗传参数,同时进行分子方差分析(AMOVA)。随后计算遗传距离矩阵并进行主坐标分析(PCo A)、邻接法聚类分析(Neighbour-Joining)以及遗传距离和地理距离Mantel相关性分析。【结果】从783对SRAP引物中筛选出的20对引物可扩增出257条清晰的条带,其中145条具有多态性。引物多态性信息指数(PIC)为0.262~0.478,均值为0.385。PIC值较高的10对引物,可扩增出56条特异多态带,可以作为快速鉴别苦楝种源的工具。AMOVA结果显示,38.96%的遗传变异来源于种源间,61.04%的遗传变异来源于种源内。山区的贵州册亨和黎平,云南勐腊和麻栗坡,湖南东安、炎陵和浏阳,四川达州,河北保定,安徽滁州种源的遗传多样性高于其他种源。邻接聚类法根据Nei’s遗传距离将31个种源分为东西2类,西部云南、四川、贵州和甘肃的8个种源构成类群Ⅰ,其他地区的23个种源构成东部类群Ⅱ。类群Ⅱ中北方的济南、保定、泰安、渭南和许昌5个种源聚为一小类,华南地区的屯昌、五指山、钦州和仁化种源聚为一小类,其他相邻和相近的种源大多聚在一起。PCo A分析的种源间双标图结果与邻接法聚类结果基本一致。种源内双标图显示相同种源内的单株大都聚在一起,且种源间和种源内双标图总体分布大体一致。Mantel检验结果表明,种源间遗传距离和地理距离相关性显著(r=0.256,P=0.003)。【结论】SRAP分子标记可以准确、有效地用于苦楝遗传多样性分析。苦楝遗传变异主要来源于种源内,而种源间基因交流有限。种源遗传多样性整体偏低,而部分山区种源遗传多样性较高。在选择高遗传多样性种源的基础上,苦楝选育应侧重种源内家系和单株选择。苦楝种源特征明显,地理环境差异对其遗传多样性具有一定的影响。31个种源大致可分为东西2类,东部种源从北到南有多个聚类中心,其种质资源应采用多点就地保存方式。我国苦楝遗传多样性起源中心或许存在于2类不同种源的生态过渡区。     

基于转录组测序的陈山红心杉EST-SSR开发及应用

【目的】目前杉木分子标记数量无法满足种质资源评价及分子标记辅助育种等相关研究需求,需要开发更多的杉木SSR标记十分重要。【方法】以陈山红心杉转录组测序数据为基础,进行EST-SSR标记的检测和开发,并对陈山红心杉二代种子园进行遗传变异分析。【结果】转录组测序共获得99 122 394个reads片段,包含了14.87 Gb的序列数据。序列组装后,获得76 597个unigene,共计104.18 Mb数据,平均长983 bp。寻找到8 072个SSR位点,单核苷酸和三核苷酸是主要重复类型,分别占总数的66.30%和17.48%,其次是二核苷酸重复类型,占总数的12.31%。AT/TA和AG/TC是主要的双碱基重复序列,分别占总位点数的6.79%和1.93%。AGA/TCT和AAG/TTC是主要的三碱基重复序列,分别占总位点数的1.45%和1.44%。从随机挑选的150对SSR引物中筛选出11对多态性引物。陈山红心杉二代种子园SSR位点间的平均等位基因数为4.4个,有效等位基因为2.4个;群体平均观察杂合度、期望杂合度、Shannon多样性指数分别为0.533 5、0.563 8、1.003 4,表明该种子园遗传多样性较高。陈山红心杉二代种子园无性系间的遗传相似系数在0.240 0～0.977 8之间,平均值为0.589 3,说明这一群体有较宽的遗传基础。在阈值0.62处可将无性系划分为6个亚群体,亚群体内个体数量差异较大。【结论】本研究基于陈山红心杉转录组数据开发出11对EST-SSR标记,丰富了杉木分子标记库,这些标记可用于杉木种质资源评价、遗传多样性分析及分子标记辅助育种等方面。     

北亚热带日本落叶松不同改良水平群体的遗传多样性

【目的】利用EST-SSR标记比较和评价北亚热带亚高山区日本落叶松引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的遗传多样性及其变化趋势,为该区域日本落叶松高轮次遗传改良和持续利用提供依据。【方法】利用16个SSR标记分析日本落叶松3个群体共873份个体的遗传多样性,应用Gen Alex 6.41软件进行遗传参数估算、遗传变异分析和主坐标分析。【结果】16对引物在全部样品中共检测到106个等位基因,平均等位基因数为6.7个,不同位点的多态性差异较大,其中中高度多态性位点有14个,说明这些标记能够较好地反映该群体的遗传多样性水平; 3个群体的平均有效等位基因数(Ne)为2.543,Shannon多样性指数(I)为0.979,多态性信息含量PIC值为0.480,具有较高的遗传多样性;引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的多样性指数I值分别为0.911、1.017和1.009,PIC值分别为0.432、0.484和0.488,说明一代和二代育种群体的遗传多样性参数略高于种源群体,但方差分析结果显示3个群体之间差异不显著;总体来说3个群体间的遗传距离较小,在0.006～0.075之间,其中,一代和二代育种群体间的距离最小,种源群体与一代和二代育种群体间的遗传距离逐渐增大; AMOVA分析结果也表明3个群体间分化较小,变异主要来源于群体内;等位基因频率比较及主坐标分析(PCoA)结果显示种源群体与一代和二代群体的遗传基础存在着明显的差异,将少量种源群体中差异较大的基因型引入二代育种群体中,可有效提高二代育种群体的遗传多样性水平。【结论】北亚热带日本落叶松育种群体的遗传多样性较高,改良代群体遗传变异水平并没有降低,说明目前该区域的育种策略对于维持遗传多样性是合适的。3个群体的材料来源差异、栽培与育种中的花粉污染以及高强度的定向选择,是造成种源群体与一代、二代群体遗传多样性参数及遗传组成上的差异的主要因素,适时地将原产地资源补充到育种群体中,这对日本落叶松这样的外来树种的高轮次育种群体构建尤为重要。     

红豆树优树子代遗传多样性及与生长相关性分析

[目的]研究红豆树优树自由授粉子代遗传多样性及其对生长的影响,比较天然居群子代和孤立木子代遗传多样性差异,揭示子代遗传多样性的变化规律及天然居群在子代遗传多样性维持中的作用,为红豆树遗传保育和优异种质挖掘提供科学依据。[方法]以来自浙、闽、赣、川等26个红豆树优树自由授粉家系为研究对象,利用11对SSR引物对765个子代群体进行遗传多样性评价,同时分析子代遗传多样性参数与种子、生长性状的相关性。[结果](1)红豆树优树子代群体具有较高的遗传多样性,有效等位基因数为7.766个,观测杂合度(H_O)和期望杂合度(H_E)分别为0.469和0.865。(2)除SSR8外,其余位点的观测杂合度均小于期望杂合度,表明子代群体绝大多数位点处于杂合子缺失状态。(3)红豆树不同家系的遗传多样性存在明显差异,12号家系的遗传多样性水平最高,8号家系则最低。(4)比较发现,天然居群子代的遗传多样性显著或极显著地高于孤立木子代。(5)F统计量和分子方差分析(AMOVA)均表明,红豆树优树子代群体的遗传变异主要存在于家系内,家系间的遗传分化相对较小。(6)相关性分析发现,子代遗传多样性参数与种子性状、子代年高生长量呈显著正相关(r=0.378~0.527)。[结论]较大的红豆树天然居群在维持其子代较高遗传多样性中发挥了重要作用,子代遗传多样性显著影响苗木生长,这为红豆树遗传保育和优良家系选择提供了理论依据。     

广西马尾松第2代育种群体的组建

【目的】基于广西马尾松第1代育种群体的8片20年生及以上的子代测定林测定试验,在综合评价育种目标性状与遗传多样性的基础上,选择建立马尾松第2代育种群体,为马尾松高世代育种研究提供重要材料。【方法】采用SAS分析软件依据线性模型对子代生长量数据进行统计分析,并据此进行第2代优树选择。采用SSR分子标记对第2代优树进行遗传多样性分析、亲本分析及遗传距离估算,根据优树间遗传距离对第2代育种群体进行结构划分。【结果】在参试的子代测定林中,参试家系间在生长性状上均达到极显著差异;多数子代林的材积指标家系遗传力处于中等以上水平(h~2≥0.2),适于开展优良家系选择。基于此,采用配合选择与单株选择相结合的方法选择出第2代育种群体材料163株,平均遗传增益为21.95%。采用16对SSR引物对该第2代育种材料进行遗传多样性研究,16个位点共检测到45个等位变异。每个位点平均观察等位基因数(NA)为2.7,多态率为100%;平均有效等位基因数(Ne)为1.54;Shannon多样性指数(I)平均为0.49;平均观测杂合度(H_o)为0.32。采用Coancestry Version 1.0软件计算出第2代育种群体的平均共祖系数为0.042,育种群体状态数为11.9;根据16对SSR引物的扩增结果,采用CERVUS2.0软件对构建的第2代育种群体材料进行父本分析,发现在包含163个优树的第2代群体中,有57个个体在置信度95%的情况下可以确定父本,另有102个个体在置信度80%的情况下能够确定父本。为了有效避免高世代杂交育种过程中发生近交,以遗传距离为指标对第2代育种群体材料进行聚类,根据距离聚类结果将163个体划分为10个亚系,编号为桂GC2-A—桂GC2-J。在建立马尾松第2代种子园时,拟采用以下策略:从每个亚系中选择一定数量的最佳无性系作为精选群体建园;在进行下一代杂交育种时,进行亚系间的交配,使育种群体整体的近交程度保持在一个相对较低的水平。【结论】根据研究结果初步建立了由163株优树组成的广西马尾松第2代育种群体。该群体具有较高的遗传多样性,个体间的近交程度较低。根据遗传距离对第2代育种群体进行亚系划分,设计出"系间杂交、系内慎交"的高世代杂交育种策略,可有效避免近交,为有计划地开展马尾松高世代杂交育种奠定基础。     

南岭山地南方红豆杉天然林与人工干扰群体的遗传变异分析

【目的】南岭山地的南方红豆杉资源丰富,分布集中,群体类型多样,是研究不同干扰群体遗传变异的理想材料。本研究对南岭山地南方红豆杉群体的遗传变异水平进行探究,比较其天然林群体和人工干扰群体的遗传差异,揭示人类活动对植物群体遗传变异的影响,为制定南岭山地南方红豆杉遗传保护策略提供科学依据。【方法】本研究基于叶绿体基因组标记方法,利用4个非编码区序列分析南岭山地南方红豆杉的遗传变异模式,比较不同干扰程度群体(天然林和人工干扰林)的遗传变异特征及其遗传分化。【结果】在种的水平,8个南方红豆杉群体中共检测出4个单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.552,核苷酸多样性(Pi)为0.000 23。基因遗传分化系数分别为NST=0.190,GST=0.158,且NST (0.190)大于GST (0.158)(P 0.01)。不同干扰程度群体遗传变异检测结果表明,天然林群体中检测到4个单倍型,包含2个私有单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.603,核苷酸多样性(Pi)为0.000 27;而人工干扰群体仅检测到2个共享单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.508,核苷酸多样性(Pi)为0.000 20。【结论】南岭山地的南方红豆杉群体存在明显的谱系地理结构,分子方差分析(AMOVA)结果显示遗传变异主要来自群体内,遗传分化高。天然林群体的遗传多样性高于人工干扰群体,天然林和人工干扰林两组群间存在明显的遗传变异。研究结果可为南岭山地南方红豆杉资源的保护和可持续利用提供参考。     

河南省柿种质资源的遗传多样性

【目的】对河南省柿种质资源的遗传多样性进行分析,揭示河南省柿种质资源的遗传多样性程度,分析不同资源之间的亲缘关系,并进行种质资源鉴定,判断同名异物和同物异名品种。【方法】以柿近缘种君迁子、油柿、浙江柿、美洲柿、金枣柿及柿变种野柿共计9份材料作为对照,从已发表的柿属植物 SSR 引物中,筛选出多态性较高的,对来自河南省不同地区的柿主栽品种(18份)、农家品种(55份)及野生资源(20份),共计93份资源进行遗传多样性分析。【结果】利用17对 SSR引物对102份材料进行 PCR扩增,共得到159个不同的 DNA片段(即条带),平均每对引物9.35个,范围为5～14个,扩增条带最多的引物有2对,分别来自位点 ssrDK11/DQ097479和ssrDK14/DQ097482,最少的来自位点8125/DC592401;所得到的所有条带均具有多态性;共得到508个谱带类型(即带型),平均每对引物29.88个,范围为8～53个,最多的引物对来自位点 ssrDK11/DQ097479,而最少的则来自位点5553/DC585710;特异带型总数为267个,平均每对引物15.71个,范围为2～37个,最多的依然来自位点ssrDK11/DQ097479,最少的同样是5553/DC585710;特异带型比率73.68%～25.00%;种质鉴定率1.96%～36.27%;多态性信息含量(PIC)平均为0.8397,范围是0.4667～0.9647; Shannon信息指数(I)平均为2.6586,范围为1.1121～3.5967;平均观察杂合度( Ho )为0.7774,范围是0.1471～0.9608。综合对比,ssrDK11/DQ097479、ssrDK14/DQ097482和mDp17/EF567410这3个位点遗传变异程度最高。主坐标分析与聚类分析结果基本一致：柿及其近缘种彼此之间具有明显的遗传差异;柿种下所有资源单独聚为一大类,能够与近缘种区别开;与其他近缘种相比,美洲柿与柿的亲缘关系相对较远。扩增的位点可鉴别所有供试资源,并可判断部分同名异物或同物异名品种。【结论】河南省柿种质资源遗传变异程度较大,杂合程度高,具有较高水平的遗传多样性;本研究所用方法可有效应用于柿种质资源鉴定。     

51个木麻黄无性系遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对51个木麻黄无性系进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明:ISSR适用于木麻黄无性系遗传分析,22个ISSR引物在供试无性系中共扩增出199个位点,多态性位点154个,多态位点百分率为77.4%;平均有效等位基因数为1.5,Nei’s基因多样性指数为0.174 1 0.389 1,Shannon信息指数为0.273 20.556 0,相似系数为0.467 3 0.995 0,平均为0.743 0,表明供试无性系的遗传基础已相对比较狭窄。ISSR聚类分析表明:参试无性系并不能按来源地各自单独聚为1类,无性系亲缘关系的远近与来源相关不大;在相似系数为0.678时,可将所有供试材料分为2大类群;亲缘关系树状图在分子水平上显示了供试无性系间的亲缘关系,为今后木麻黄无性系的推广应用及育种亲本的选配提供了理论依据。     

楸树优良种质资源的AFLP遗传多样性分析

为研究44份楸树种质资源的遗传多样性及亲缘关系,利用AFLP分子标记技术,对采自鲁豫地区的44份楸树优良种质进行了分析。结果表明:筛选出的8对PstI/MseI引物组合从44份楸树种质中共扩增出1087条清晰条带,其中多态性条带(NPB)1043条,多态性比率(PPB)达到95.60%。平均每对引物可扩增出135.88条带和130.38条多态性带。每个位点的平均有效等位基因数(Ne)、Nei’s平均基因多样性(H)、Shannon平均信息指数(Ⅰ)分别为1.3210、0.2003和0.3204,且8对引物组合共产生261条特异性条带,表明楸树资源间具有丰富的遗传多样性。通过计算种质间遗传相似系数和进行UPGMA聚类分析得出,各种质材料间的遗传相似性系数在0.5022~0.7919间,平均为0.6527。以遗传相似性系数0.65为界44份楸树种质可划分为5组,其中第1组包括15个山东种质和2个河南种质;第2组包括18个山东种质和3个河南种质;第3组包括3河南种质;第4组包括1个河南种质;第5组包括2个河南种质。这表明不同地理生态条件造就了各种质材料间丰富的遗传多样性,其遗传多样性以及亲缘关系与其地理分布并不完全一致。综上,AFLP标记技术能较好的揭示楸树种质资源的遗传多样性和亲缘关系,可为楸树优良种质资源的收集、鉴别及利用提供参考依据。     

天然珙桐群体的RAPD标记遗传多样性研究

利用RAPD技术 ,通过 13个引物对 5个天然珙桐种群的遗传多样性、种群内和种群间的遗传变异进行了研究。结果表明 :珙桐天然种群具有丰富的遗传多样性 ,但群体间的差异明显 ,2 6 %的遗传变异存在于群体间 ,与我国濒危树种马褂木和银杉等相似 ,而与广布性树种相异。取样方法对遗传多样性参数的影响分析表明 ,有效等位基因数和基因多样度受取样个体数的影响较小 ,群体间的分化系数和基因流的估算受取样个体数的影响较大。研究还将珙桐划分为东南部和西北部两大种源区。通过珙桐遗传多样性的研究 ,为今后有效保存和合理利用珙桐种质资源提供了理论依据     

基于SSR标记的杜仲群体遗传多样性及遗传结构

通过分析杜仲群体的遗传多样性水平和遗传结构,旨在为杜仲资源的管理、保护和利用提供依据。利用9对基因组SSR引物对42个杜仲群体的868份种质资源进行遗传多样性分析、群体遗传结构分析、分子方差分析和聚类分析,主要结果如下:(1)遗传多样性分析表明,42个杜仲群体的遗传多样性水平均较高;(2)遗传结构分析表明,42个群体宜分为2个类群;(3)分子方差分析和聚类分析表明,杜仲的遗传变异主要在群体内,占93%,群体间的遗传变异仅占7%,群体间遗传分化水平低,相似程度高。本研究认为:杜仲群体的遗传多样性较高;杜仲群体间的遗传分化水平低,相似程度高;杜仲的遗传变异以群体内的变异为主,保护杜仲的遗传多样性时,应保存尽可能多的种群和特异单株。