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中国刺槐次生种源遗传结构及遗传多样性研究

谷俊涛  
【摘要】:广泛搜集我国不同地区刺槐(Robinia pseudoacacia L.)种源种子19份,测定了各种源种子的发芽特性,分别在河北保定、邢台沙河、石家庄高邑林场不同立地条件林木场建立了刺槐种源试验林,从形态标记、生化标记、DNA标记不同水平分析了刺槐群体的遗传结构和遗传多样性,并取得了初步结果。 1、19个种源种子特性(千粒重、发芽势、发芽率、发芽指数、a-淀粉酶活性、B-淀粉酶)差异显著,因19个种源种子采收期和保存期不同,尚不能确定这种差异是遗传因素差异还是环境的影响,种子特性的差异用于指导种源试验播种。 2、刺槐种源试验采用随机区组排列设计,测定不同地点同一时期的植株高度和地径两个形态性状,代表不同种源生长状况的遗传差异。结果显示:(1)3个试验点内各刺槐种源间存在显著差异,其中,邢台和石家庄试验点刺槐种源间在株高和地径上均达到0.01水平极显著差异,保定试验点刺槐株高和地径变异在0.05水平达到显著差异。表明同一立地条件下,不同种源的生长差异主要由遗传因素所决定的,不同种源遗传结构存在差异。(2)3个试验点刺槐群体间联合方差分析表明,不同种源间在株高和地径上存在极显著差异,3个地点之间也存在显著差异,同时,立地环境因子与种源之间存在显著的互作关系,表明刺槐种源对不同环境条件适应性存在差异。(3)3个地点种源试验的初步结果显示来自河北遵化的种源(11号)在各试验点生长表现较好。 3、采用聚丙烯酰胺电泳(PAGE)和淀粉凝胶电泳(SGE)测定了淀粉酶(Amy)、荧光酯酶(Fe)、亮氨酸氨基肽酶(Lap)、异柠檬酸脱氢酶(Idh)、苹果酸脱氢酶(Mdh)、6-硫磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6Pgd)、莽草酸脱氢酶(Skd)7种等位酶变异,从生化水平分析了刺槐群体的遗传结构和遗传多样性,结果显示:(1)7种等位酶共有14个位点,12个位点为多态性,共40个等位基因。(2)在整个群体等位基因平均数目(A)为2.9500,等位基因平均有效数目(Ae)为2.2053,预期杂合子度(He)平均值为0.5305,实际杂合子度(Ho)平均值为0.4065,固定指数(F)平均值为0.0846。(3)19个种源间A变化在2.73~3.18之间,Ae变化在1.95~2.40之间,Ho变化在0.3892~0.5568之间,He变化在0.4732~0.5661之间,基因分化系数(G_(ST))的平均值为0.0381,种源间遗传距离变化在0.085~0.212之间,以平均遗传距离做聚类分析,在平均遗传距离0.14处可将19个种源分为5类,大部分种源聚类与地理分布较为一致,大致形成西北地区、东北和华北地区、华南和南方地区三大类,但各类间遗传距离较小,各类之间有交叉,我国刺槐种源等位酶变异没有形成明显的地理变异模式。(4)等位酶分析表明我国刺槐群体遗传结构复杂,遗传多样性丰富,但各项遗传参数与当地的气候因子没有明显的相关性。 4、测定了6对SSR引物Rops02、Rops04、Rops05、Rops06、Rops08和Rops10的扩增产物变异,从DNA水平分析了刺槐群体的遗传结构和遗传多样性,结果显示:(1)6对引物等位基因分别有6、3、6、5、5和4个,且在19个群体全部出现。(2)在整个刺槐群体等


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