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马尾松1.5代无性系种子园花量调查与遗传多样性分析

张小琴  
【摘要】: 本文以贵州都匀马鞍山林场马尾松无性系种子园建园无性系及其子代为研究对象,利用微卫星(SSR)分子标记技术分析了亲、子代遗传多样性,同时对采种第二年的马尾松无性系花量、雌雄比与结实率的关系进行了探讨研究,综合比较了马尾松在改良过程中遗传多样性的变化以及授粉情况对子代遗传多样性的影响,并提出了种子园合理管理策略。研究的主要结果如下: 1.球花在嫁接母树树冠上的垂直分布呈明显的成层性,约89%的雄球花集中在树冠的中下层,80%的雌花则着生于中上层。无性系间球花产量存在显著差异,不同无性系的雌雄球花比率相差很大,且这种差异具有较大的稳定性。而无性系花量的差异会通过影响交配系统而影响种子园子代群体的遗传结构。“花粉相对不足”给外源花粉提供了有利的授粉机会,使异交率增加,花粉污染程度增加,可能造成子代遗传多样性降低,使种子园无性系潜在的遗传增益无法实现。 2.从马尾松(P.massoniana)、火炬松(Pinus taeda)、辐射松(P.radiata)、欧洲赤松(P.sylvestris)和瑞士五针松(P.cembra)等松属其它树种的205对SSR引物中筛选出十对多态性较高的引物,共检测到42个等位基因,每个位点检测到的数目4~5个不等,平均每个位点4.2个等位基因。 3.建园亲本及子代有着较高水平的遗传多样性。对整个子代群体的遗传多样性与参试家系亲本遗传多样性进行比较分析,在平均等位基因数方面,子代的平均等位基因数4.2比亲本平均等位基因数4.1667高出0.0333;子代的有效等位基因数3.1773高于亲本的平均有效等位基因数3.0371;多样性指数方面子代(1.2365)仍高于亲本(1.1674);杂合度方面平均期望杂合度和Nei基因多样度子代群体(0.6758、0.6755)略低于亲本(0.6999、0.6882),但平均观察杂合度(0.9901)高于亲本群体(0.9667),且子代群体花粉流(7.3444)大于亲本(3.0302),表明群体间基因交流频繁。由于其频繁的基因交流减小了种子园子代群体间的遗传分化,种子园子代保持着较宽的遗传基础,遗传多样性水平较高。 4.对亲、子代群体遗传距离聚类分析表明,亲本群体的亲缘关系对子代群体有一定程度的影响,但从研究结果看整个子代群体无性系间的遗传距离与亲本相比有一定的差异,说明种子园初建时各无性系单株配置比较合理,基本避免了近交衰退,整个种子园享有一个共同的基因库。


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