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红皮云杉遗传多样性的研究

张含国  
【摘要】:生物多样性是世界的自然财富,是人类赖以生存的基础,而遗传多样性又是生物多样性的基础,是遗传改良的源泉。红皮云杉是东北的主要造林和绿化树种,又是良好的造纸原料。因此,开展红皮云杉遗传多样性的研究具有重要的科学意义。 本文在红皮云杉(Picea korainesis)分布区内,选取了有代表性的长白山及其支脉张广才岭、老爷岭、完达山,小兴安岭,大兴安岭,大兴安岭向内蒙古高原过渡地带以及锡霍特山脉的12个群体,运用群体遗传学、生态遗传学、生理遗传学、分子遗传学、森林遗传学以及林木育种的理论和方法,利用主成分和分层聚类分析等多种统计分析方法,从表型和分子水平等多层次较为系统地研究了红皮云杉群体内、群体间的变异,同时探讨了各种亲代、后代特征以及等位酶与生态环境因子之间的关系。 1. 通过36个亲本特征、4500多个样本、4万余个数据统计分析,首次从亲代生物系统学特征,后代苗木形态、生长、生物量和矿物质元素等对红皮云杉群体遗传变异进行了研究,结果表明,红皮云杉具有丰富的遗传变异,群体内变异大于群体间变异。 2. 系统全面地应用等位酶技术分析了红皮云杉的遗传多样性,采用这么多酶系统和群体及个体数量分析红皮云杉遗传多样性还是首次。红皮云杉12个群体(含170个单株种子的1042粒胚乳和300粒混合群体的胚乳)11个酶系统21个位点中约有27.2%的基因位点是多态的,群体间的变异量只占总变异量的15.2%, 84.8%的变异存在于群体内。红皮云杉群体等位酶多态位点的比率在云杉属中处于较低的水平,群体间的分化与云杉其它树种相比处于较高的水平。等位酶与形态等具有相似的变异趋势。 3. 根据红皮云杉气候、亲代及后代特征群体区划结果,我们认为红皮云杉种子区划为:长白山种子区(Ⅰ);老爷岭、张广才岭、完达山种子区(Ⅱ);小兴安岭种子区(Ⅲ);大兴安岭北部种子区(Ⅳ);大兴安岭西南部种子区(Ⅴ);锡霍特山脉种子区(Ⅵ)。 4. 红皮云杉遗传改良工作在充分利用群体间(种源)变异的情况下,应加大红皮云杉群体内及个体选择的力度,以创造出更加优良的高产品种,为保存红皮云杉丰富的遗传多样性,同时应建立现地和迁地基因保存林。


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