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《中国林业科学研究院》 2011年
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小果油茶遗传多样性分析及杂交渐渗研究

黄勇  
【摘要】:为了探究小果油茶的遗传多样性及其与普通油茶的杂交渐渗状况,本研究以全分布区的小果油茶(Camellia meiocarpa Hu.)、同域分布的小果油茶及普通油茶(Camellia oleifera Abel.)为研究对象,开展小果油茶表型性状多样性研究、含油率及脂肪酸多样性分析及评价、基于SRAP标记遗传多样性分析及小果油茶与普通油茶杂交渐渗研究,获得以下主要研究结果: 1.小果油茶表型性状变异类型相当丰富,遗传多样性水平高。表型性状变异系数和极差分别大于0.2和0.48、多样性指数均大于2.7,18个居群表型多样性指数均大于2.5;23个表型性状在居群间及居群内全部表现极显著差异,且Dumcan多重比较可知,23个表型性状在大多数居群的多重比较中差异显著。种实性状的重复力较高,稳定性高于花和叶,其中花的稳定性最差。小果油茶叶、花及种实形状大小存在着密切的相关关系,可以从中选出重要及关键表型性状作为主要测定参数。小果油茶表型性状与生态地理因子也有一定的相关关系,且不同性状受地理生态因子影响也不同。在二元趋势面分析中,花性状与经纬度拟合效果最好,其中花柱长、花冠冠幅、花瓣数及花瓣数多样性指数达到显著水平,显示与地理变异呈明显相关,种实和叶也有部分性状与地理变化相关。利用23个表型性状的平均值,对18个小果油茶不同地理居群进行UPGMA聚类,结果表明小果油茶表型性状聚类表现较强的地理区域特征,这种聚类结果与种实性状基本一致,说明小果油茶种实性状是表型性状中最稳定也是最重要的分类性状。从系统聚类图和主成分排序图比较来看,绝大多数居群在两种聚类方式中保持着一致的结果,说明这两种聚类方法均能较好地区分小果油茶不同居群的亲缘关系。 2.小果油茶含油率及脂肪酸性状变异类型较为丰富,遗传多样性水平较高,但不同性状的变异水平相差较大。不同性状的变异系数差异较为明显,最大的为棕榈烯酸(0.341),最小的为不饱和脂肪酸(0.013)。12个含油率及脂肪酸性状在15个小果油茶居群间及居群内全部表现出极显著差异,对这12个性状进行Dumcan多重比较,西南地区5个居群在大多性状多重比较中,差异不明显,显示了较大的相似性。12个含油率及脂肪酸性状在其它居群的多重比较中呈显著差异。小果油茶种仁含油率及脂肪酸平均表型分化系数为27.1323%,其中含油率表型分化系数最高,为52.5493%,除了含油率在居群间的变异略大于居群内外,脂肪酸各组成成分主要变异在居群内,且居群内变异远大于居群间变异。小果油茶含油率及脂肪酸性状及其多样性指数与生态地理因子也有一定的相关关系,且不同性状受地理生态因子影响也不同。在二元三次趋势面分析中,只有饱和脂肪酸及棕榈酸多样性指数与经纬度变化趋势呈明显相关。主成分分析中,将12个含油率及脂肪酸性状因子整合成4个主成分因子,将各个居群的主成值与相应的主成分贡献率相结合所得到综合得分值来评价居群品质水平,结果表明福建漳浦和闽清位居前2位,湖北阳新排在最后。 3.基于SRAP标记分析表明小果油茶遗传多样性达到较高水平,且不同居群之间存在一定的差异。从多态性位点百分率P、Nei基因多样度及Shannon信息指数I三个指标来看,贵州黎平小果油茶居群遗传多样性最为丰富,而广东乳源的遗传多样性水平最低,其余居群的遗传多样性水平居于两者之间。小果油茶无论在居群及物种水平上都具有较高的遗传多样性,遗传变异主要存在于居群内,居群间变异占少数。小果油茶居群间存在较为频繁的基因流(Nm =3.2235),且居群间遗传分化程度较低(Gst=0.1343)。UPGMA聚类及主成分排序均表明,除了江西3个居群和福建6个居群分别聚为一类,显示一定的地理特征外,其余居群均没有按地理区域特征进行聚类。mantel,s检验表明遗传距离与相应的地理距离及海拔并不相关,说明遗传漂变在小果油茶的居群分化中起着重要的作用,而地理空间的隔离对其分化作用较小。 4.对同域分布的小果油茶和普通油茶进行杂交渐渗研究,结果表明:小果油茶和普通油茶的遗传多样性均处于较高的水平,且两者相差不大。 同域物种间杂交渐渗程度较高,而这种杂交渐渗会导致物种间差异变小。5个同域分布物种间遗传分化系数平均值为GST =0.0571,低于木本被子植物种内居群间平均水平(GST =0.102),种间基因流平均值为10.0720,显示两物种之间生殖隔离很小,可能存在较高程度地杂交渐渗。以物种为分类组别进行AMOVA分析,发现两物种绝大部分的变异在物种内,种间变异仅为0.84%,而种内变异占89.16%,物种间的分化程度较低。对5个同域分布的两物种居群进行UPGMA聚类分析,结果发现同域分布的小果油茶和普通油茶居群最先聚在一起,这也显示同域分布的两物种亲缘关系接近,超过异域间小果油茶的亲缘关系。两物种存在如此接近的亲缘关系除了两者可能拥有很高的共祖多态性的因素外,极有可能是种间基因交流活跃及杂交渐渗程度较高的作用结果。因此研究结果表明小果油茶和普通油茶生殖隔离很小,亲缘关系接近,且小果油茶极有可能是普通油茶的一个变种,福建龙眼茶极有可能是小果油茶与普通油茶长期自然杂交渐渗的结果。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S794.4

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【引证文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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10 郝娟;整形对油茶幼树的生长特性和光合生理的影响[D];江西农业大学;2011年
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