柳樹優(yōu)良無性系遺傳多樣性及其重要性狀的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、柳樹是楊柳科(Salicaceae)柳屬（Salix）和鉆天柳屬（Chosenia Nakai）植物的泛稱。全世界柳屬植物共有520余種，其中我國有257種，122變種和33變型;在自然條件下，柳樹很容易發(fā)生種間甚至屬間的雜交，具有豐富的遺傳多樣性。柳樹既有高達20 m以上的喬木，也有低至15-30 cm的灌木;既可以作為防護林、水土保持林，又可以用作風(fēng)景林及用材林;特別是具有生物量大的特性，因而可作為重要的生物質(zhì)能源樹種。但目前農(nóng)林業(yè)

2、研究和應(yīng)用的只有白柳、旱柳和垂柳等10個左右的樹種，缺少具有觀賞價值高、光合能力強、生物量大等優(yōu)良特性的品種，因此難以滿足柳樹現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。
　　傳統(tǒng)的雜交育種周期長，效率低。分子標(biāo)記輔助育種是利用與性狀基因緊密連鎖的分子標(biāo)記，對目標(biāo)性狀進行跟蹤選擇的一種育種技術(shù);特別是在遺傳背景復(fù)雜、育種周期長的柳樹中應(yīng)用，可加快育種進程，提高育種效率。目前，分子標(biāo)記技術(shù)已成功應(yīng)用于柳樹的分類、品種鑒定和遺傳多樣性研究等領(lǐng)域，但與柳樹性狀緊

3、密連鎖的分子標(biāo)記的研究報道較少。
　　本研究以柳樹種質(zhì)資源為研究對象，首先對形態(tài)特征、光合特性、生物質(zhì)特性等表型變異及多樣性進行分析，并利用篩選出的26對SSR引物和10對AFLP引物對柳樹種質(zhì)資源進行多位點掃描;然后進行群體結(jié)構(gòu)分析，最后對獲得的分子標(biāo)記與重要形態(tài)學(xué)性狀、光合性狀和生物質(zhì)性狀進行關(guān)聯(lián)分析，尋找與形態(tài)、光合和生物質(zhì)性狀關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記。主要結(jié)論如下:
　　形態(tài)學(xué)性狀、光合性狀和生物質(zhì)性狀等表型在柳樹無性系內(nèi)一致

4、性高，在無性系間變異幅度大，差異顯著，具有較強地特異性。對3種光合-光響應(yīng)曲線模型擬合結(jié)果比較，得出直角雙曲線修正模型是擬合柳樹光響應(yīng)曲線的最適模型;基于此模型得出的特征參數(shù)，將50種無性系分為高光效柳樹、低光效柳樹、喜光型柳樹和耐陰型柳樹4類。通過對生長曲線的分析，認為Logistic模型可以用于擬合柳屬植物苗期生長曲線;根據(jù)曲線的拐點將生長期分為3個階段，其中，速生期是決定柳樹無性系苗高和基徑差異的最關(guān)鍵時期。另外，在對不同無性系物

5、候進行主成分分析的基礎(chǔ)上，得出50種無性系可分為長生長期物侯型、短生長期物侯型和中間型。
　　利用表型差異顯著的4種柳樹無性系對文獻中選出的SSR、AFLP引物初篩，得到多態(tài)性較高的SSR引物26對，AFLP引物10對。將兩種分辨率高，重復(fù)性好的分子標(biāo)記相結(jié)合來分析遺傳多樣性，可有效避免單一分子標(biāo)記方法對研究結(jié)果造成的偏差，更準(zhǔn)確地反映柳樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性。研究認為這些柳樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性較高，在基因水平上表現(xiàn)出與表型一致

6、的多樣性和代表性。同時，群體結(jié)構(gòu)的分析認為這些柳樹種質(zhì)資源沒有表現(xiàn)出非常強的群體分化，群體結(jié)構(gòu)較弱。
　　通過關(guān)聯(lián)分析和多重檢驗，最終得到分子標(biāo)記與表型的關(guān)聯(lián)組合，其中22個SSR標(biāo)記與16個形態(tài)學(xué)性狀關(guān)聯(lián)，3個SSR標(biāo)記與2個光響應(yīng)參數(shù)關(guān)聯(lián)，11個SSR標(biāo)記與9個生物質(zhì)性狀關(guān)聯(lián);10個AFLP標(biāo)記和25個形態(tài)學(xué)性狀存在關(guān)聯(lián)，7個AFLP標(biāo)記和3個光響應(yīng)參數(shù)存在關(guān)聯(lián)，10個AFLP標(biāo)記和8個生物質(zhì)性狀存在關(guān)聯(lián);這些標(biāo)記可用于優(yōu)良子