兴安落叶松地理种源遗传多样性与利用研究

论文题目: 兴安落叶松地理种源遗传多样性与利用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 林木遗传育种

作者: 那冬晨

导师: 杨传平,姜静,夏德安

关键词: 兴安落叶松,种源,遗传多样性,种源选择

文献来源: 东北林业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 兴安落叶松(Larix gmelinii (Rupr.) Rupr)种源方面的系统研究起源于20世纪80年代,至今已取得了突出成果。本研究是在原有工作基础上,以国内兴安落叶松分布区四个代表性试验点的种源试验林为试验材料,运用群体遗传学和数量遗传学原理,在生长性状、材性性状和ISSR分子标记等方面,对兴安落叶松种源的遗传多样性进行了全面分析,并进行了兴安落叶松优良种源选择与种源区划。主要研究结果如下: 兴安落叶松各种源子代在生长性状上存在着明显的地理差异,表现出以经向和海拔为主,纬向为辅的水平和垂直双向连续渐变的地理变异模式,而且存在着极其显著的早晚期相关性。以生长性状为依据,结合地理变异的主导因子,将兴安落叶松划分为三个种源组,即:大兴安岭种源组;大小兴安岭过渡种源组;小兴安岭东南部种源组。并初步选定友好和乌伊岭种源为最优种源。种源遗传稳定性的分析结果表明:友好和乌伊岭种源属于高产稳产型。通过遗传力估算,得出生长性状具有较高的遗传力,说明兴安落叶松生长性状具有很大的遗传改良潜力。 17年生兴安落叶松各种源在主要材性性状上差异显著,而且生长和材性性状间以及材性性状不同指标间存在着不同程度的相关性,为兴安落叶松纸浆材多性状综合选择提供了依据,经过综合选择初步确定乌伊岭、友好、塔河和鹤北种源为优良纸浆材种源。兴安落叶松不同种源ISSR分析结果表明:不同种源间存在着较高的遗传变异,各种源多态位点百分率的变化范围为25.26%～44.21%。采用Nei指数和Shannon指数估测种源的遗传多样性,结果基本一致,种源的变异程度以甘河为最小(I~*=0.1310),鹤北变异程度最大(I~*=0.2118)。种源间具有较高的遗传一致度,不同种源间的遗传一致度在0.8225～0.9546之间。根据各种源间的遗传距离对兴安落叶松种源进行了聚类分析,在0.8～1.2的遗传距离上,17个兴安落叶松种源分为四个类群,第Ⅰ类群:阿尔山和绰尔;第Ⅱ类群:库都尔、根河、满归、莫尔道嘎、甘河、新林、沾河、十八站和塔河;第Ⅲ类群:中央站、三站和桦皮窑;第Ⅳ类群:乌伊岭、友好和鹤北。兴安落叶松各种源的遗传距离与地理距离的相关分析表明:遗传距离与地理距离之间存在着显著的正相关,相关系数r=0.53。结合遗传距离和地理距离对兴安落叶松种源进行了聚类分析,将17个种源划分为三个类群:第Ⅰ类群包括阿尔山、绰尔;第Ⅱ类群包括库都尔、根河、满归、莫尔道嘎、十八站、塔河、新林、甘河、中央站、三站和桦皮窑;第Ⅲ类群包括友好、乌伊岭和鹤北。综合各种源的生长性状、主要材性性状、DNA水平遗传多样性和主导地理因子,对兴安落叶松种源进行了聚类分析,将17个种源划分为两个种源组,内蒙古兴安落叶松种源组和黑龙江兴安落叶松种源组。本研究从生长性状、材性性状和DNA分子水平三个方面对兴安落叶松地理种源遗传多样性进行了全面研究,结论客观真实,对兴安落叶松的造林生产、引种、种子调拨、种质资源保护和遗传资源的充分利用具有一定的指导意义,为种源间亲缘关系的进一步研究和兴安落叶松遗传图谱松建奠定了基础,为生长性状的早期选择和杂交育种等提供了理论依据。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1．1 引言

1．2 兴安落叶松研究综述

1．2．1 兴安落叶松的分布

1．2．2 生物学生态学特性

1．2．3 分类特征

1．2．4 兴安落叶松研究概况

1．3 林木遗传多样性与种源研究现状

1．3．1 林木遗传多样性及形成机理

1．3．2 国内外种源研究概况

1．4 分子标记技术概述

1．4．1 分子标记技术及其发展

1．4．2 分子标记技术在林木遗传育种中的应用

1．5 本研究的目的和意义

2 兴安落叶松地理种源生长性状的遗传变异

2．1 试验材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验地概况

2．1．3 田间试验设计

2．1．4 观测性状

2．1．5 研究方法

2．2 兴安落叶松地理种源生长性状的遗传变异及趋势

2．3 兴安落叶松地理种源生长性状的相关分析

2．4 兴安落叶松地理种源生长性状遗传变异的利用

2．4．1 兴安落叶松地理种源遗传稳定性分析

2．4．2 兴安落叶松地理种源区划与优良种源选择

2．5 本章小结

3 兴安落叶松地理种源材性性状的遗传变异

3．1 试验材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 观测性状

3．1．3 测定方法

3．1．4 综合性能评价方法

3．2 兴安落叶松地理种源生长与材性性状的遗传变异

3．3 兴安落叶松地理种源生长与材性性状的相关分析

3．4 兴安落叶松地理种源间生长与材性性状的比较

3．5 兴安落叶松地理种源综合性能评价及优良种源选择

3．5．1 兴安落叶松地理种源综合性能评价

3．5．2 兴安落叶松纸浆材优良种派选择

3．6 本章小结

4 兴安落叶松地理种源间ISSR标记的遗传多样性

4．1 试验材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 主要试剂

4．1．3 研究方法

4．2 兴安落叶松ISSR反应体系与反应程序

4．2．1 TaqDNA聚合酶

4．2．2 模板DNA

4．2．3 dNTP的浓度

4．3 ISSR-PCR扩增结果

4．4 兴安落叶松地理种源的遗传变异

4．4．1 兴安落叶松地理种源多态位点百分率

4．4．2 兴安落叶松地理种源的遗传分化

4．4．3 兴安落叶松地理种源间的遗传一致度和遗传距离

4．5 兴安落叶松地理种源间遗传距离与地理距离的相关分析

4．6 兴安落叶松地理种源间的亲缘关系

4．6．1 根据遗传距离确定种源间的亲缘关系

4．6．2 综合遗传距离和地理距离确定种源间的亲缘关系

4．7 兴安落叶松地理种源区划

4．8 本章小结

5 结论与讨论

5．1 兴安落叶松地理种源生长性状的遗传变异

5．2 兴安落叶松地理种源材性性状的遗传变异

5．3 利用ISSR标记研究兴安落叶松地理种源的遗传多样性

5．4 兴安落叶松种质资源保护

5．5 林木遗传改良前景

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

发布时间: 2005-10-21

参考文献

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[4].内蒙古大兴安岭汗马国家级自然保护区森林保护成效研究[D]. 陈瑜.北京林业大学2014
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[7].大气环流和海温变化对兴安落叶松生长的气候影响[D]. 高涛.内蒙古农业大学2013
[8].兴安落叶松叶生理生态特征对环境变化的响应与适应[D]. 全先奎.东北林业大学2015
[9].内蒙古阿尔山林区植物、节肢动物生物多样性与森林健康评价[D]. 李菁.北京林业大学2012
[10].兴安落叶松天然林碳密度与碳平衡研究[D]. 王飞.内蒙古农业大学2013

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