中国刺槐次生种源遗传结构及遗传多样性研究

论文摘要

广泛搜集我国不同地区刺槐（Robinia pseudoacacia L.）种源种子19份,测定了各种源种子的发芽特性,分别在河北保定、邢台沙河、石家庄高邑林场不同立地条件林木场建立了刺槐种源试验林,从形态标记、生化标记、DNA标记不同水平分析了刺槐群体的遗传结构和遗传多样性,并取得了初步结果。 1、19个种源种子特性（千粒重、发芽势、发芽率、发芽指数、a-淀粉酶活性、B-淀粉酶）差异显著,因19个种源种子采收期和保存期不同,尚不能确定这种差异是遗传因素差异还是环境的影响,种子特性的差异用于指导种源试验播种。 2、刺槐种源试验采用随机区组排列设计,测定不同地点同一时期的植株高度和地径两个形态性状,代表不同种源生长状况的遗传差异。结果显示:（1）3个试验点内各刺槐种源间存在显著差异,其中,邢台和石家庄试验点刺槐种源间在株高和地径上均达到0.01水平极显著差异,保定试验点刺槐株高和地径变异在0.05水平达到显著差异。表明同一立地条件下,不同种源的生长差异主要由遗传因素所决定的,不同种源遗传结构存在差异。（2）3个试验点刺槐群体间联合方差分析表明,不同种源间在株高和地径上存在极显著差异,3个地点之间也存在显著差异,同时,立地环境因子与种源之间存在显著的互作关系,表明刺槐种源对不同环境条件适应性存在差异。（3）3个地点种源试验的初步结果显示来自河北遵化的种源（11号）在各试验点生长表现较好。 3、采用聚丙烯酰胺电泳（PAGE）和淀粉凝胶电泳（SGE）测定了淀粉酶（Amy）、荧光酯酶（Fe）、亮氨酸氨基肽酶（Lap）、异柠檬酸脱氢酶（Idh）、苹果酸脱氢酶（Mdh）、6-硫磷酸葡萄糖酸脱氢酶（6Pgd）、莽草酸脱氢酶（Skd）7种等位酶变异,从生化水平分析了刺槐群体的遗传结构和遗传多样性,结果显示:（1）7种等位酶共有14个位点,12个位点为多态性,共40个等位基因。（2）在整个群体等位基因平均数目（A）为2.9500,等位基因平均有效数目（Ae）为2.2053,预期杂合子度（He）平均值为0.5305,实际杂合子度（Ho）平均值为0.4065,固定指数（F）平均值为0.0846。（3）19个种源间A变化在2.73～3.18之间,Ae变化在1.95～2.40之间,Ho变化在0.3892～0.5568之间,He变化在0.4732～0.5661之间,基因分化系数(GST)的平均值为0.0381,种源间遗传距离变化在0.085～0.212之间,以平均遗传距离做聚类分析,在平均遗传距离0.14处可将19个种源分为5类,大部分种源聚类与地理分布较为一致,大致形成西北地区、东北和华北地区、华南和南方地区三大类,但各类间遗传距离较小,各类之间有交叉,我国刺槐种源等位酶变异没有形成明显的地理变异模式。（4）等位酶分析表明我国刺槐群体遗传结构复杂,遗传多样性丰富,但各项遗传参数与当地的气候因子没有明显的相关性。 4、测定了6对SSR引物Rops02、Rops04、Rops05、Rops06、Rops08和Rops10的扩增产物变异,从DNA水平分析了刺槐群体的遗传结构和遗传多样性,结果显示:（1）6对引物等位基因分别有6、3、6、5、5和4个,且在19个群体全部出现。（2）在整个刺槐群体等

论文目录

• 1 前言
• 2 文献综述
• 2.1 遗传多样性概述
• 2.1.1 生物多样性现状
• 2.1.2 遗传结构和遗传多样性
• 2.2 遗传多样性标记
• 2.2.1 等位酶标记
• 2.2.2 SSR标记
• 2.3 种源试验
• 2.4 刺槐栽培与利用研究概况
• 2.4.1 刺槐的生物学特性及价值
• 2.4.2 国外刺槐栽培与利用研究
• 2.4.3 我国刺槐栽培与利用研究
• 2.5 本研究的目的和意义
• 3 材料
• 3.1 种源搜集
• 3.2 种源试验林
• 4 方法
• 4.1 刺槐种子特性测定分析
• 4.2 刺槐田间形态标记分析
• 4.2.1 测定指标及测定方法
• 4.2.2 数据统计及分析方法
• 4.3 刺槐等位酶生化标记分析
• 4.3.1 测定酶系统
• 4.3.2 凝胶制备
• 4.3.3 等位酶提取
• 4.3.4 上样、电泳
• 4.3.5 染色液配制、凝胶染色、酶谱基因型判读
• 4.3.6 胶干燥保存
• 4.3.7 遗传参数计算
• 4.4 刺槐SSR分子标记分析
• 4.4.1 SSR引物
• 4.4.2 基因组DNA提取
• 4.4.3 基因组DNA质量和浓度检测
• 4.4.4 SSR-PCR扩增
• 4.4.5 SSR-PCR扩增产物聚丙烯酰胺凝胶检测
• 4.4.6 数据统计
• 4.4.7 遗传参数计算
• 5 结果与分析
• 5.1 刺槐形态标记分析
• 5.1.1 刺槐种子特性分析
• 5.1.2 刺槐种源田间形态性状变异分析
• 5.1.3 刺槐种源生长性状与当地气象因子的相关性分析
• 5.1.4 刺槐种源形态性状的聚类分析
• 5.1.5 小结
• 5.2 刺槐等位酶标记分析
• 5.2.1 7种等位酶酶谱特征及基因型判读模式
• 5.2.2 等位酶群体变异
• 5.2.3 等位酶种源变异
• 5.2.4 供试刺槐种源遗传距离及聚类分析
• 5.2.5 刺槐种源等位酶遗传参数与当地气象因子的相关性分析
• 5.2.6 小结
• 5.3 刺槐SSR分子标记分析
• 5.3.1 SSR引物扩增酶谱特征
• 5.3.2 SSR标记群体变异
• 5.3.3 SSR标记种源变异
• 5.3.4 聚类分析
• 5.3.5 刺槐SSR标记的遗传参数与当地气象因子的相关性分析
• 5.3.6 形态学、等位酶、SSR标记遗传距离相关性分析
• 5.3.7 小结
• 6 讨论
• 6.1 开展刺槐种源试验适宜方法的探讨
• 6.1.1 刺槐种源试验布局设计
• 6.1.2 种源试验测定方法
• 6.2 刺槐群体的遗传结构和遗传多样性
• 6.2.1 刺槐种源种子特性变异性
• 6.2.2 刺槐种源形态学性状变异性
• 6.2.3 刺槐种源等位酶变异
• 6.2.4 刺槐种源SSR标记变异
• 6.3 本试验存在的问题及展望
• 7 结论
• 8 参考文献
• 9 在读期间发表的学术论文
• 10 个人简历
• 11 致谢
• 附录