欧洲黑杨育种基因资源评价研究

论文摘要

欧洲黑杨（Populus nigra L．）是跨欧亚大陆分布的一个杨属树种，是世界主栽杨树品种的重要基因供体，在我国杨树遗传改良中起重要作用。我国缺乏黑杨派基因资源（阿尔泰地区有少量欧洲黑杨分布），为了丰富我国欧洲黑杨育种基因资源，解决我幽杨树育种资源匮乏的难题，近年来我国已从欧洲引进了许多欧洲黑杨基因资源，全面了解这些引进资源，可为培育杨树新品种提供更可靠的科学依据。本研究对从欧洲引进的欧洲黑杨基因资源分别从叶片形态、生长、水分利用效率、木材性质等方面进行了评价，同时利用分子标记技术（SSR、SNPs）对其进行了分子遗传多样性评价。主要研究结果如下： 1、欧洲黑杨基因资源叶片形态及生长评价。对叶片形态以及生长性状的观察和分析表明，欧洲黑杨基因资源的叶片形态和生长性状具有丰富的多样性，叶片基部形态分为三种类型：心形、截形和楔形；方差分析显示基部为心形的叶片具有较大的叶面积，并可以根据叶片基部形态初步判断叶面积以及生长量的大小；叶片性状变异很大，其中叶面积的变异系数达到43.61％；对生长指标的综合评价排在前十位的具有生长优势和潜力的无性系分别为N23、N124、N31、N123、N117、N16、N52、N128、N5、N13。 2、欧洲黑杨基因资源水分利用效率评价。应用碳稳定同位素技术分析了欧洲黑杨的水分利用效率，结果显示欧洲黑杨基因资源在δ13C值上存在显著遗传变异，δ13C值变异范围为-30.400‰±0.006‰～-27.027‰±0.448‰；欧洲及国内不同地区的欧洲黑杨无性系δ13C值差异显著，其中，东欧和中欧地区的欧洲黑杨具有较高的水分利用效率；并对欧洲黑杨的水分利用效率与生长指标之间的相关性进行了初步分析；结合δ13C值与生长量指标，综合评价排在前十位的具有高水分利用效率并且生长量较大的基因资源分别N116、N51、N38、N40、N55、N52、N26、N27、N50、N96。 3、欧洲黑杨基因资源材性评价。分别对一年生和四年生欧洲黑杨基因资源进行了木材性质的测定和分析，结果显示在物理性状和化学性状方面不同的无性系间都存在着显著差异，具有丰富的遗传多样性，物理性状和化学性状受遗传控制较强；欧洲黑杨基因资源随着年龄的增加，基本密度、纤维长、纤维宽均表现为增加的趋势，微纤丝角则表现为递减的趋势；同时研究了木材性状之间以及木材性状与生长性状之间的相关性：欧洲黑杨基因资源生长性状与纤维长、纤维宽呈极显著正相关，与密度和微纤丝角呈弱负相关，达不到显著水平，苯醇抽提物与综纤维素和α纤维素呈极显著负相关，综纤维素与α纤维素呈极显著正相关，木

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的和意义
• 1.2 国内外杨树资源评价研究进展
• 1.2.1 表型评价
• 1.2.2 材性评价
• 1.2.3 抗性评价
• 1.2.3.1 抗寒及抗冻性评价
• 1.2.3.2 抗病虫评价
• 1.2.3.3 耐盐性评价
• 1.2.3.4 抗旱性评价
• 1.2.4 分子遗传多样性评价
• 1.2.4.1 限制性片段长度多态性（RFLP）
• 1.2.4.2 随机扩增多态性（RAPD）
• 1.2.4.3 扩增片段长度多态性（AFLP）
• 1.2.4.4 简单重复序列（SSR）
• 1.2.4.5 单核甘酸多态性（SNPs）
• 1.3 研究目标和主要研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 研究技术路线
• 第二章 欧洲黑杨基因资源叶片形态及生长评价
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.3 结果与分析
• 2.1.3.1 叶片形态变异
• 2.1.3.2 叶片不同基部形态的叶面积差异分析
• 2.1.3.3 欧洲黑杨生长变异
• 2.1.4 小结与讨论
• 第三章 欧洲黑杨基因资源水分利用效率评价
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 数据处理
• 3.2 结果与分析
• 13C值的差异'>3.2.1 不同基因型在同一试点δ¹³C值的差异
• 13C值差异'>3.2.2 相同基因型在不同试点的δ¹³C值差异
• 13C值之间的差异'>3.2.3 乡土欧洲黑杨与引进欧洲黑杨δ¹³C值之间的差异
• 13C值与生长性状的相关性分析'>3.2.4 δ¹³C值与生长性状的相关性分析
• 13C值与引进地区的气候、地理条件相关分析'>3.2.5 δ¹³C值与引进地区的气候、地理条件相关分析
• 3.2.6 综合评价分析
• 13C值评价'>3.2.6.1 欧洲黑杨基因资源δ¹³C值评价
• 13C值与生长指标综合评价'>3.2.6.2 欧洲黑杨基因资源δ¹³C值与生长指标综合评价
• 3.2.7 小结与讨论
• 第四章 欧洲黑杨基因资源材性评价
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.2.1 物理性状测定方法
• 4.1.2.2 化学性状测定方法
• 4.2 试验结果
• 4.2.1 物理性状分析
• 4.2.1.1 一年生欧洲黑杨物理性状分析
• 4.2.1.2 四年生苗木物理性状分析
• 4.2.2 四年生欧洲黑杨基因资源木材化学性状变异分析
• 4.2.3 四年生欧洲黑杨木材性状间及生长量与木材性状间相关分析
• 4.2.4 材性性状与引进地区的气候、地理条件相关分析
• 4.2.5 木材材性性状评价分析
• 4.2.5.1 材性性状评价分析
• 4.2.5.2 综合评价分析
• 4.3 小结与讨论
• 第五章 欧洲黑杨育种基因资源分子遗传多样性评价
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 植物材料
• 5.1.2 基因组DNA提取
• 5.1.3 SSR分析方法
• 5.1.4 SNPs检测与分型方法
• 5.1.4.1 与木材木质素和纤维素合成相关基因的检索
• 5.1.4.2 引物设计和PCR扩增
• 5.1.4.3 SNPs分型方法
• 5.1.4.4 用于SNPs分型的引物和探针
• 5.1.4.5 RT-PCR反应体系和扩增程序
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 SSR标记分析结果
• 5.2.1.1 SSR标记的多态性
• 5.2.1.2 SSR标记与一年生欧洲黑杨基因资源木材性状的相关分析
• 5.2.1.3 SSR标记与四年生欧洲黑杨基因资源木材性状的相关分析
• 5.2.1.4 SSR标记与一年生欧洲黑杨基因资源生长量的相关分析
• 5.2.1.5 SSR标记与四年生欧洲黑杨基因资源生长量的相关分析
• 5.2.2 SNPs多态性分析
• 5.2.2.1 SNPs多态性检测结果
• 5.2.2.2 SNPs分型结果
• 5.2.2.3 SNPs标记与材性性状相关分析
• 5.2.2.4 SNP1标记不同基因型的综纤维素含量差异分析
• 5.3 小结与讨论
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介