基于ESt-SSR分子標記的杉木輔助育種初步研究.pdf

1、杉木(Cunninghamia Lanceolata)是中國南方特有的優(yōu)良速生用材樹種，分布遍及南方17個省區(qū)。本研究以來自于浙江農(nóng)林大學(xué)杉木育種群體的106個杉木無性系為實驗材料，測定了各杉木無性系的生長相關(guān)性狀，并分析其相關(guān)規(guī)律。利用本實驗室已開發(fā)的95對SSR多態(tài)性引物分析該杉木育種群體的連鎖不平衡程度。以其中66對SSR多態(tài)性標記為工具，分析了杉木育種群體的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)。以剩余的29對基因注釋為杉木功能基因的SSR多態(tài)性

2、引物與杉木生長相關(guān)性狀數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，尋找與杉木生長相關(guān)性狀顯著關(guān)聯(lián)的SSR位點，并挖掘其優(yōu)異等位變異。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合雙親均來源于杉木育種群體的雜交組合的雜種優(yōu)勢，分析了雜種優(yōu)勢與遺傳距離的關(guān)系，以此為雜交組合的親本選配提供了理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)基于實驗室已開發(fā)出的66對SSR多態(tài)性引物，共擴增出252個等位變異，所有位點標記的平均主等位基因頻率、Shannon's信息指數(shù)、和PIC值分別為0.6142、0

3、.9027和0.4498，說明杉木育種群體的遺傳變異較為豐富。群體結(jié)構(gòu)分析表明該杉木群體可分為3個亞群，且每一個亞群中的杉木無性系均含有其他亞群的遺傳成分，說明該杉木育種群體內(nèi)各無性系間可能存在一定的基因流。
　　(2)測定了杉木的年生長量、氣孔密度、氣孔周長等生長相關(guān)性狀。分析發(fā)現(xiàn)各個指標在無性系間均具顯著差異。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)氣孔密度與氣孔周長之間存在極顯著的負相關(guān)關(guān)系，氣孔密度與杉木年生長量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，單位長度

4、枝條葉著生量與年生長量之間存在顯著的負相關(guān)關(guān)系。結(jié)果說明氣孔密度、氣孔周長及單位長度枝條葉著生量能從側(cè)面反映杉木的年生長量的高低。
　　(3)結(jié)合用于遺傳多樣性分析的66對引物及用于關(guān)聯(lián)分析的29對引物對杉木育種群體的連鎖不平衡程度進行分析，發(fā)現(xiàn)4466對位點組合間均存在一定的LD，然而得到統(tǒng)計概率(P＜0.05)支持的位點組合僅有732對。在此基礎(chǔ)上，利用29對基因注釋為杉木功能基因的SSR多態(tài)性引物與已測定的杉木生長相關(guān)性狀數(shù)

5、據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，共檢測到4個位點與杉木生長相關(guān)性狀顯著相關(guān)聯(lián)，其中SSR0202與葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值a/b顯著相關(guān)聯(lián)，對應(yīng)的基因注釋為花青素3-O-葡糖基轉(zhuǎn)移酶相關(guān)基因;A40與單位長度枝條葉著生量顯著相關(guān)聯(lián)，對應(yīng)的基因注釋為乙烯反轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)基因;SSR81與氣孔周長顯著相關(guān)聯(lián)，對應(yīng)的基因注釋為漆酶相關(guān)基因;A31與類胡蘿卜素顯著相關(guān)聯(lián)，對應(yīng)的基因注釋為生長素誘導(dǎo)蛋白相關(guān)基因。本文解析了生長相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)位點的等位變異的表

6、型效應(yīng)，找到了等位變異相對應(yīng)的典型材料，發(fā)掘了一批優(yōu)異的等位變異。鑒于本試驗材料表型優(yōu)劣與基因組關(guān)聯(lián)位點的特定等位變異存在一定聯(lián)系，在親本組合選配時，可以同時兼顧表型及基因型，實現(xiàn)材料之間最大限度的互補。同時特異等位變異可作為遺傳片段導(dǎo)入系選擇標簽，用于表征不同供體親本，再通過滲入系間雜交，將不同位點上的優(yōu)異等位變異綜合于一體，形成優(yōu)異的雜種后代。
　　(4)測定雙親均來源于杉木育種群體的雜交組合的生長相關(guān)性狀后，計算其相應(yīng)的雜種

7、優(yōu)勢、配合力等，結(jié)合其雙親的遺傳距離進行分析，發(fā)現(xiàn)雜交組合的特殊配合力與雜種優(yōu)勢之間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系;親本材料的遺傳距離與其對應(yīng)的雜交子代的雜種優(yōu)勢間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。進一步分析發(fā)現(xiàn)，雜種優(yōu)勢較強的組合的雙親遺傳距離基本處于參試樣本遺傳距離的中等水平，即在一定范圍內(nèi)遺傳距離越遠的兩個親本所組成的雜交組合為優(yōu)勢雜交組合的概率越大。這為優(yōu)勢雜交組合的親本選配提供了理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，初步判定杉木雜交組合30、53、60號為優(yōu)良雜