北沙柳种质资源的多样性分析与优良无性系筛选

论文摘要

北沙柳（Salix psammophila C.Wang et Ch Y. Yang）属于杨柳科柳属,是干草原典型的中生灌木,中国特有种。本文采用实地调查与SSR分子标记技术,对北沙柳种质的表型多样性、苗期生长性状多样性和SSR标记多样性进行了测定,评价了北沙柳产地间和产地内个体间的遗传结构和变异;依据北沙柳生长特征,筛选了北沙柳优良产地和优良无性系。主要研究结论如下:1.不同产地北沙柳母树的灌丛高度和冠幅均差异显著（p<0.01）,冠幅变异幅度大于灌丛高度变异幅度,北沙柳的灌丛高度和冠幅均符合正态分布。枝干颜色主要可分为红色、黄色、灰色和紫色四种,以红色和黄色居多,其次为灰色,紫色最少。芽鳞颜色主要可分为黑色、褐色和黄色三种,以黄色和褐色居多,黑色最少。2.北沙柳的苗期试验结果表明,不同产地北沙柳的苗高、地径和成活率的差异显著（p<0.01）。一年生苗高的变异幅度大于地径的变异幅度,二年生则相反。苗高与地径生长量呈正相关,并且,第一年苗高和地径的生长量大于第二年的。3.从40对杨柳树SSR引物中筛选出12对扩增片段条带清晰,重复性好的引物,对9个产地的266个北沙柳无性系进行了SSR--PCR扩增,共扩增出73个位点,其中有66个位点是多态性的,总多态位点达到90.4%,平均每对引物的扩增位点数为6.08个,平均多态位点数为5.5个。12对引物的有效等位基因数量为1.3236,占总数的68%。4.9个产地北沙柳无性系总的遗传多样性为0.202,产地间的遗传多样性平均值为0.1712,15.27%的遗传变异存在于产地间。依据Nei遗传多样性和Shannon指数由高到低的北沙柳产地排序为:门克庆⑷>阿如柴当⑻>哈日色⒀>保绍圪堵⑵>呼拉胡⑽>查汗淖尔⑸>巴音陶勒盖⑹>巴特社⑺>巴音敖包⑾。5.以北沙柳的高生长量和地径生长量为筛选依据,初步确定15个产地（定植2年）中哈日色⒀和城川治沙站⑿为优良产地,并将生长性状初步区分速生型,粗壮型和综合型三种不同类型的北沙柳优良无性系。速生型和粗壮型优良无性系分别以北沙柳的高生长量和地径生长量超过平均值的30%作为选择依据,综合型优良无性系根据以高生长量、地径生长量和成活率为指标构建的综合评价体系计算无性系得分,以超过平均得分值的30%作为选择依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 植物种质资源概述
• 1.2.1 植物种质资源的含义
• 1.2.2 保存植物种质资源的意义
• 1.2.3 国外植物种质资源保存现状
• 1.2.4 国内植物种质资源保存现状
• 1.3 遗传多样性概述
• 1.3.1 遗传多样性的含义
• 1.3.2 遗传多样性的研究意义
• 1.3.3 遗传多样性的研究方法
• 1.4 分子标记概述
• 1.4.1 分子标记的定义
• 1.4.2 分子标记的种类
• 1.4.3 几种常用的分子标记方法
• 1.5 柳属植物概述
• 1.5.1 柳属简介
• 1.5.2 柳属植物遗传学研究进展
• 1.6 北沙柳概述
• 1.6.1 北沙柳简介
• 1.6.2 北沙柳研究进展
• 1.7 研究目的、内容及技术路线
• 1.7.1 研究的目的及意义
• 1.7.2 研究内容
• 1.7.3 技术路线
• 1.7.4 拟解决的关键问题
• 2 北沙柳自然分布区及产地研究
• 2.1 分布区及产地的确定方法
• 2.2 北沙柳的自然分布区概况
• 2.3 北沙柳产地自然概况
• 2.3.1 产地地理位置
• 2.3.2 产地自然概况
• 2.4 北沙柳产地地理分区分析
• 2.5 小结
• 3 北沙柳表型多样性研究
• 3.1 研究方法
• 3.1.1 调查方法
• 3.1.2 数据分析方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 北沙柳灌丛高度及冠幅的方差分析
• 3.2.2 北沙柳灌丛高度及冠幅的多重比较分析
• 3.2.3 北沙柳灌丛高度及冠幅的变异分析
• 3.2.4 北沙柳灌丛高度及冠幅的分布特征
• 3.2.5 北沙柳枝干颜色的分布特征
• 3.2.6 北沙柳芽鳞颜色的分布特征
• 3.3 小结
• 4 北沙柳苗期多样性研究
• 4.1 研究方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 不同产地一年生北沙柳苗期性状方差分析
• 4.2.2 不同产地一年生北沙柳苗期生长性状多重比较
• 4.2.3 不同产地一年生北沙柳苗期生长性状变异分析
• 4.2.4 不同产地二年生北沙柳苗期生长性状方差分析
• 4.2.5 不同产地二年生北沙柳苗期生长性状多重比较
• 4.2.6 不同产地二年生北沙柳苗期生长性状变异分析
• 4.2.7 不同树龄北沙柳生长性状间的相关性分析
• 4.2.8 北沙柳性别分布特征
• 4.2.9 北沙柳苗期生长性状的聚类分析
• 4.3 小结
• 5 北沙柳SSR 标记多样性研究
• 5.1 研究方法
• 5.1.1 试验步骤
• 5.1.2 试验材料及主要仪器
• 5.1.4 PCR 反应体系的优化
• 5.1.5 PCR 扩增产物的检测
• 5.1.6 引物退火温度梯度试验
• 5.1.7 PCR 扩增程序
• 5.1.8 SSR 引物筛选
• 5.1.9 数据统计分析方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 DNA 模板质量检测
• 5.2.2 北沙柳 SSR 反应体系的建立
• 5.2.3 北沙柳 SSR 引物筛选及最佳退火温度的确定
• 5.2.4 北沙柳 SSR-PCR 扩增产物多态性分析
• 5.2.5 SSR 标记遗传多样性研究
• 5.2.6 不同产地北沙柳的遗传分化分析
• 5.2.7 不同产地北沙柳群体间遗传距离和遗传相似度分析
• 5.2.8 种群内无性系遗传相似系数分析
• 5.2.9 不同产地北沙柳DNA 标记与生长性状变异趋势分析
• 5.3 小结
• 6 北沙柳不同类型优良无性系初选
• 6.1 研究方法
• 6.1.1 速生型北沙柳优良无性系选择方法
• 6.1.2 粗壮型北沙柳优良无性系选择方法
• 6.1.3 综合型北沙柳优良无性系选择方法
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 北沙柳无性系苗高与地径的方差分析
• 6.2.2 单性状北沙柳优良无性系初选
• 6.2.3 多性状北沙柳优良无性系初选
• 6.3 小结
• 7 讨论与结论
• 7.1 讨论
• 7.1.1 北沙柳优良产地及优良无性系的选择研究
• 7.1.2 北沙柳种质资源的保存
• 7.2 结论
• 7.2.1 北沙柳的自然分布区
• 7.2.2 北沙柳表型多样性研究
• 7.2.3 北沙柳苗期生长性状多样性研究
• 7.2.4 北沙柳 SSR 标记多样性研究
• 7.2.5 北沙柳优良无性系初选
• 7.3 存在问题与建议
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介