木兰科植物种质资源评价和乐昌含笑品种选育研究

论文摘要

本研究根据发掘我国乡土树种资源，加强林木种质创新利用，服务林业生态建设和产业发展的理念，系统总结了木兰科树种资源在华东地区的引种发展潜力，以乐昌含笑为优先树种，以常规育种方法为主，辅之以现代遗传分析技术，分析了其天然种群遗传多样性格局，探索了杂交育种、选择育种及配套的品种扩繁等技术方法，开展了以观赏利用为目标的新品种选育实践。通过几年来对木兰科等树种资源的调查研究，利用价值的评价，繁殖技术的摸索，我们向社会上推荐了适应华东地区种植、包括木兰科植物在内的一批观赏性状优良、适宜生产发展和城镇绿化应用的新树种，引起苗木培育和园林工程业界的关注，在华东地区以至内地省份自发形成了木兰科树种苗木培育热潮。虽然在后期行业内有许多超越理性的行为非我们所能控制，但从中我们认识到野生树种资源的发掘利用所能产生的巨大经济和社会效应。同时依据林木遗传育种学的知识，我们知道在树种资源的发掘中必须遵循林木引种驯化的规律和程序，必须在认识遗传资源多样性的基础上开展林木品种的创新，虽然这是一个长期的工作，但却是十分有意义的、能够给社会带来效益和财富的工作，也是林木育种工作者的责任。基于这种认识，我们开展了以乐昌含笑为主的木兰科树种种质资源的评价与创新利用研究。本论文是对此系列工作的总结。具体有以下结论： 1．木兰科是重要的森林植物资源，以往除少数传统观赏树种和药用树种外，并未受到重视。通过对木兰科植物资源及其经济价值、濒危情况进行分析，本文认为，由于其生物学生态学因素，更主要的是人类的过度干扰，许多木兰科树种的生存状态不容乐观。木兰科多观赏、药用、芳香种类，并多适合培育大径材和纤维用材，在重视林业多目标功能的今天，应该发挥利用其物种利用价值。文中提出了发掘和创新种质材料，培育人工森林资源，满足社会经济需求的木兰科植物多样性有效保存和持续利用的策略。 2．对在浙江富阳收集引种保存的近70种木兰科树种生存和表现情况进行了调查评价，有36种生长良好，包括来自中亚热带和北亚热带东部地区的大多数木兰属、含笑属、木莲属、和乐东拟单性木兰、鹅掌楸属和观光木等种，大多已完成其正常发育周期，引种驯化已经成功。另有15种不适应以至死亡，主要是分布区南缘和亚热带西部地区的种类。 3．对当前绿化苗木产业中应用的主要木兰科树种的适应性根据抗性表现和生理指标进行了评定。冬季低温，尤其是剧烈变温的出现是引种树种育苗及其绿化应用的主要危害因素，必须坚持树木引种驯化的程序和成功的标准。通过长期的生态适宜性观察和观赏价值评价，本研究推荐了一批可以在华东地区发展的木兰科新的园林绿化树种和速

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Contents
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内外研究现状与趋势
• 1.4 研究思路和技术路线
• 1.5 研究方法
• 第二章 木兰科植物分类情况和我国的木兰科植物资源
• 2.1 木兰科植物分类学概况
• 2.2 木兰科植物资源分析
• 2.2.1 木兰科植物资源分布
• 2.2.2 木兰科植物资源利用价值
• 2.3 我国的木兰科植物濒危状况分析与保护开发策略
• 2.3.1 国产木兰科植物濒危状态
• 2.3.2 木兰科植物致濒原因
• 2.3.3 木兰科植物资源保护利用策略
• 第三章 木兰科树种收集保存与引种评价
• 3.1 木兰科植物的引种保存
• 3.1.1 木兰科植物生态习性概述
• 3.1.2 引种区生态条件与收集区营建
• 3.1.3 木兰科植物引种结果分析
• 3.1.4 小结
• 3.2 引种树种苗木冻害研究
• 3.2.1 试验材料和方法
• 3.2.1.1 自然条件和试验材料
• 3.2.1.2 实验方法
• 3.2.2 结果与分析
• 3.2.2.1 冻害级别、冻害指数和高度调查分析结果
• 3.2.2.2 电导率检测分析
• 3.2.2.3 冻害级别和电导率以及植株高度之间的相关性分析
• 3.2.3 小结
• 3.3 总结与讨论
• 第四章 乐昌含笑天然群体种群结构与遗传多样性
• 4.1 乐昌含笑的分布与经济用途
• 4.2 乐昌含笑天然群落种群特征
• 4.2.1 乐昌含笑的林分概况
• 4.2.2 乐昌含笑群落种群动态调查
• 4.2.3 小结与讨论
• 4.3 乐昌含笑天然种群遗传多样性
• 4.3.1 材料与方法
• 4.3.1.1 实验材料
• 4.3.1.2 实验方法
• 4.3.1.2.1 DNA提取
• 4.3.1.2.2 PCR扩增程序的构建
• 4.3.1.2.3 引物筛选
• 4.3.1.2.4 数据处理与统计分析
• 4.3.2 结果与分析
• 4.3.2.1 RAPD扩增体系优化
• 4.3.2.1.1 整合密度值及信噪比方差分析
• 4.3.2.1.2 各因素平均信噪比及其信噪比响应图
• 4.3.2.1.3 最佳水平组合的确定
• 4.3.2.2 乐昌含笑 RAPD扩增片段的多态性
• 4.3.2.3 乐昌含笑种群的遗传多样性
• 4.3.2.4 乐昌含笑种群间遗传距离和聚类分析
• 4.3.3 小结与讨论
• 第五章 含笑类树种的杂交育种及新品种选育
• 5.1 杂交技术研究
• 5.1.1 材料与方法
• 5.1.1.1 育种目标的确定和亲本的选择
• 5.1.1.2 开花生物学观测和花粉处理
• 5.1.1.3 杂交授粉
• 5.1.1.4 杂种后代的培育与观测
• 5.1.2 结果与分析
• 5.1.2.1 各树种花期观测
• 5.1.2.2 单花开放进程形态观测
• 5.1.2.3 自然传粉昆虫调查
• 5.1.2.4 花粉生活力的测定方法
• 5.1.2.5 不同开花阶段的花粉品质
• 5.1.2.6 花粉贮藏条件
• 5.1.2.7 杂交授粉结果及杂种苗木培育
• 5.2 杂种后代的形态分析与遗传检测
• 5.2.1 研究方法
• 5.2.1.1 杂交后代苗木培育及形态比较
• 5.2.1.2 杂交后代分子遗传标记分析
• 5.2.2 结果与分析
• 5.2.2.1 杂交组合间及组合内个体间的形态特征分化
• 5.2.2.2 杂交组合真实性的遗传检测分析
• 5.3 小结与讨论
• 第六章 含笑个体变异的选择育种
• 6.1 乐昌含笑个体变异与品种选育
• 6.1.1 选育过程
• 6.1.2 形态变异
• 6.1.2.1 原种的形态描述
• 6.1.2.1 个体的形态变异
• 6.1.3 选育无性系的形态特征
• 6.2 选育无性系（品种）的分子遗传检测
• 6.2.1 材料与方法
• 6.2.2 试验结果
• 6.2.3 小结与讨论
• 第七章 乐昌含笑无性繁殖配套技术总结
• 7.1 含笑树种的扦插育苗技术研究
• 7.1.1 插穗效应与采穗圃的营建
• 7.1.2 穗条的采集与处理
• 7.1.3 扦插基质与扦插管理
• 7.2 含笑树种的组织培养技术研究
• 7.2.1 外植体选择和消毒
• 7.2.2 培养基筛选
• 7.2.3 继代培养
• 7.2.4 生根培养
• 7.3 小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 存在问题
• 8.3 后续工作设想
• 参考文献
• 附录1 导师简介
• 附录2 作者简介
• 附录3 作者攻读博士学位期间承担的相关科研项目和发表的论文目录
• 致谢