绿竹遗传多样性与优良地理种源选择的研究

论文摘要

绿竹（Dendrocalamopsis oldhami（Munro） Keng f.）是我国南方重要的经济生态型丛生竹之一,在中亚热带以南地区有广泛分布,各地理区域表现出植物形态、生理生化、笋品质和适应性等差异,针对目前绿竹引种的局域性和盲目性等问题,为明确其遗传基础及生态适应范围,本研究在绿竹资源的表型、笋品质、DNA分子标记分析基础上,收集国内主要产区的绿竹地理种源进行造林试验,从造林成活、生长物候、产笋性能、越冬生理、生态适应性等方面系统研究,综合评价出优良地理种源/单丛:1、对12个产地绿竹的表型性状与笋品质分析表明,绿竹资源具有较为丰富的形态性状和品质性状的多样性。12个主要形态学性状的变异系数为5.5-27.2%,表明不同产地绿竹、不同性状之间存在着差异,其中枝下高、叶片长、叶片宽、胸径、竹高等变异系数大于10%;竹高、枝下高分别与叶长、叶宽的相关性达显著极显著水平,叶长、节数与竹高也具有显著相关性,这些性状也是衡量绿竹生产性能和适应性的重要形态指标。聚类图表明各地绿竹生长性状、笋养分指标呈现出一定地域性差异,但不明显,典型相关分析进一步反映笋营养成分与土壤养分指标有关联性。2、以各地绿竹21个样品及其2个近缘种为DNA提取材料,初步建立了AFLP体系。选用的20对选择性引物组合通过该体系对23个样品扩增,银染后得到较清晰的条带,并明显区分出2个近缘种,但绿竹样品之间扩增产物尚未检测出差异性条带。3、对GenBank中绿竹（Bambusa oldhamii）EST数据库中的序列分析设计出16对引物。选择5对引物的PCR产物完成测序,含有预测的SSR位点,2对引物在24个样品中扩增产物没有位点的多态性,3对引物扩增的位点在广州绿竹、乌脚绿竹（Dendrocalamopsis edulis）和苦绿竹（D. basihirsuta）样品中有多态性。4、自然变温条件下,绿竹地理种源的保护酶活性、可溶性蛋白、可溶性糖含量、叶绿素含量及叶绿素荧光参数比较分析得,抗寒性从强到弱依次为:温州绿竹>福安绿竹>尤溪绿竹>漳州绿竹,隶属度值分析也表明温州绿竹抗寒性稍强,证实了绿竹越冬能力与其原产地环境是相适应的。5、绿竹地理种源试验各测定指标与遗传效应分析表明,2个试验点各地理种源的造林成活率差异较大,但出笋物候期无显著差异。9个供试种源在漳州均能正常生长,较好地适应引种地生态气候条件;幼林期与成林期的高径生长种源间差异显著;笋产量的稳定程度大小依次为D2、D3、D1、D5、D7、D9、D6、D4、D8,随着竹林郁闭成林后,各种源的笋产量逐步趋向稳定;各种源年平均叶面积指数、叶绿素含量、光合速率、呼吸速率等指标也均存在一定的差异,但不同指标的种源排序各异。应用五分评定法对地理种源的生态适应性、产笋性能的评定结果与运用主成分分析9个主要产量性状的结果基本一致,筛选出适合在南亚热带栽培的优良绿竹种源与单丛,入选地理种源有D1、D2、D9、D6、D7、D5,入选单丛有D2-6、D7-9、D3-10、D5-11等,主要性状的现实增益在6.2%-34.6%之间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 研究现状与立项依据
• 1.1 研究现状
• 1.1.1 绿竹研究进展
• 1.1.2 遗传标记在竹类植物种质资源鉴定技术中应用研究
• 1.1.3 AFLP、EST-SSR 标记及其应用研究
• 1.1.4 竹类植物低温胁迫的影响研究
• 1.1.5 竹类植物的种源试验研究
• 1.2 立项依据与目的意义
• 1.2.1 立项依据
• 1.2.2 研究目的与意义
• 2 研究方法、技术路线与研究内容
• 2.1 研究方法与技术路线
• 2.2 主要研究内容
• 3 绿竹资源表型与笋品质变异研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料的选择
• 3.1.2 调查内容与方法
• 3.1.3 实验仪器和试剂
• 3.1.4 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 形态学特性的地理变异
• 3.2.2 竹笋营养品质的地理差异
• 3.3 小结
• 3.3.1 绿竹表型的多样性研究
• 3.3.2 绿竹笋品质的多样性研究
• 3.3.3 笋品质与土壤的相关分析
• 4 绿竹资源AFLP 与EST-SSR 变异研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 野外取样方法
• 4.1.3 主要试剂与仪器
• 4.1.4 基因组DNA 提取
• 4.1.5 AFLP 银染体系的建立
• 4.1.6 EST-SSR 标记的开发
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 样品基因组DNA 比较
• 4.2.2 酶切连接效果比较
• 4.2.3 预扩增比较
• 4.2.4 选择性扩增比较
• 4.2.5 EST-SSR 的应用
• 4.3 小结
• 4.3.1 基因组DNA 提取分析
• 4.3.2 AFLP 分析
• 4.3.3 EST-SSR 分析
• 5 绿竹越冬生理的多样性研究
• 5.1 材料及方法
• 5.1.1 试验地自然概况与造林设计
• 5.1.2 试验材料与方法
• 5.1.3 研究指标的测定方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 福安试验点自然降温过程的温度变化
• 5.2.2 越冬过程叶片保护酶活性的动态变化
• 5.2.3 越冬过程叶片渗透调节物质含量的动态变化
• 5.2.4 越冬过程绿竹叶片叶绿素含量的动态变化
• 5.2.5 越冬过程中叶绿素荧光参数的动态变化
• 5.2.6 越冬生理的综合评定
• 5.3 小结
• 6 绿竹地理种源的评价与选择研究
• 6.1 地理种源与试验地概况
• 6.1.1 绿竹种质资源收集
• 6.1.2 地理种源试验地概况
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 试验材料与设计
• 6.2.2 调查内容
• 6.2.3 研究方法
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 生长性状的变异分析
• 6.3.2 叶片生理特性的变异分析
• 5.3.3 遗传效应分析
• 5.3.4 五分法综合评定
• 6.3.5 多性状综合评价
• 6.4 小结
• 6.4.1 生长性状分析
• 6.4.2 叶片特性分析
• 6.4.3 遗传参数分析
• 6.4.4 五分法评定法分析
• 6.4.5 多性状主成分分析
• 7 讨论与结论
• 7.1 讨论
• 7.1.1 绿竹种质资源的保护与利用
• 7.1.2 绿竹资源表型和分子水平的变异
• 7.1.3 绿竹生长生理生态特性的地理变异
• 7.1.4 绿竹地理种源/单丛竹的选择
• 7.2 主要结论
• 7.3 主要创新点
• 7.4 研究展望
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 攻读博士学位期间获得成果目录
• 致谢
• 附图