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《西南大学》 2008年
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澳洲坚果种质资源遗传多样性分析

贺熙勇  
【摘要】: 澳洲坚果(Macadamia spp.)系山龙眼科(Proteaceae)澳洲坚果属(Macadamia F.Muell.)多年生常绿果树。因其果仁营养丰富,味美可口,长期食用可降低人心脑血管疾病发生的风险,受到越来越多人的青睐,而被广泛种植于热带和南亚热带地区。目前发现的澳洲坚果属植物有23种,但能用于商业性果仁生产的只有两个种,即:光壳种澳洲坚果(Macadamia integrifoliaMaiden et Betche)和粗壳种澳洲坚果(M.tetraphylla L.A.S.Johnson)。 目前,我国已从美国夏威夷、澳大利亚、泰国等地引入澳洲坚果种质超过80份。然而,对引入种质的研究大多局限于简单的形态学、生物学观测和品种适应性栽培试验等方面,对引入种质的遗传背景缺乏了解,容易造成品种搭配不当、育种亲本选择不合理而影响杂交育种效率和引种的目的性不强等问题,影响我国澳洲坚果产业的可持续健康发展。因此,研究澳洲坚果种质资源遗传多样性具有十分重要的意义。 目前,遗传多样性研究常用的方法是以形态学性状为主的表型分析和DNA水平的分子生物学分析。本论文以云南省热带作物科学研究所收集到的64个澳洲坚果种质为材料(其中1/3以上的材料在以前的国内外澳洲坚果种质资源评价中尚未涉及),依据UPOV和陈业渊制定的相关标准及Simpson&Allan和杜丽清的方法,并结合本地澳洲坚果生长的实际情况,最终选取41项形态学指标对种质进行了评价,获得了澳洲坚果种质资源形态学的遗传多样性分析结果。同时,鉴于ISSR标记技术具有实验操作简单、高效、重复性好等优点,应用ISSR分子标记也对这些种质进行了遗传多样性分析,获得了澳洲坚果种质资源DNA分子评价结果。 主要结果如下: 1、对用于澳洲坚果种质资源多样性研究的41个形态学性状(19项数量性状和22项质量性状)进行了性状差异性和R型聚类分析。结果表明:各性状间差异达到极显著水平:在欧氏距离(D)≈11.72处,41个性状聚为两组,组内各性状的欧氏距离较远,绝大多数性状间相对独立,对澳洲坚果品种的演化各有其独立的意义,在澳洲坚果的分类中有较好的分辨能力。因此,选用这些性状来对种质进行多样性分析是合理的。 2、用41个性状对64份种质进行Q型聚类分析。结果表明:64份种质的欧氏距离在3.15~12.39之间。在D≈12处可将64份种质划分为二个类群:第一类群仅包含T_21份种质,为澳洲坚果栽培种的近缘种:第二类群包含剩下的63份种质,即为澳洲坚果的栽培种。第二类群在D≈10处,可再细分成3个亚类。第Ⅰ亚类包括7份种质,即695、粗2、900、D4、HY、粗1和广9,该亚类属于粗壳种与光壳种的杂交种;第Ⅱ亚类包括A4和A16两个品种,该亚类属于粗壳种与光壳种的杂交种,但大部分特征偏重于光壳种;第Ⅲ亚类包括其他54份种质,都是光壳种的后代。 获得的聚类结果与现有的分类体系一致;同时,获得了64份种质的形态学标记聚类的亲缘关系图。 3、利用ISSR分子标记对64个澳洲坚果种质进行UPGMA聚类分析。结果表明:在遗传距离0.385左右,64份种质可分为5类。 第Ⅰ类包括7份种质,都是来自夏威夷的光壳种;第Ⅱ类包括50份种质,该类群中光壳种、杂交种和粗壳种掺杂在一起,聚类没有明显的分类规律;第Ⅲ类仅有1份种质,即粗1;第Ⅳ类仅有2份种质,即A4和A16,这2个品种的关系与育种资料反映的情况相同;第Ⅴ类有4份种质,即842、819、D4和T2,聚类没有明显的分类规律。 ISSR分子标记方法聚类的结果规律不明显,仅有部分种质类犁和亲缘关系与现有的分类体系一致。 4、应用两种方法(形态学标记和ISSR分子标记)对64份澳洲坚果种质进行聚类分析,结果存在较大差异,形态学方法的聚类结果比ISSR分子标记方法聚类的结果更有规律。本研究补充完善的澳洲坚果形态学标记系统,能很好地区分种质的类型,也能较有效地鉴定种质的亲缘关系。 5、从两种方法(形态学标记和ISSR分子标记)得到的遗传距离来看,64份种质的欧氏距离在3.15~12.39之间,遗传距离(Nei72)为0.1~0.74,说明这些种质具有较高的遗传多样性。 6、通过两种方法(形态学标记和ISSR分子标记)的分析,发现64份种质中,788变种实际上与788关系较远,可作为一个新品种来评价和利用:粗1和粗2很可能仍然是光壳种和粗壳种的杂交后代。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S664

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【引证文献】
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