杉木種質分子親緣關系研究.pdf

1、杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)HooK)為杉科(Taxodiaceae)杉木屬喬木，是我國南方重要的造林用材樹種。種子園是林木育種系統(tǒng)的重要組成部分，其遺傳多樣性決定了生產(chǎn)良種的適應性，且影響林分的穩(wěn)定和多種效益的發(fā)揮。通過長期的自然及人工選擇，不同分布區(qū)的杉木產(chǎn)生了較大的遺傳變異，在氣候及環(huán)境的影響下形成了不同的地理類群。
　　 本文以杉木為研究對象，分析、比較了杉木1.5代和2代無性系種子

2、園的遺傳多樣性，對杉木全分布區(qū)的種源進行了分子親緣地理研究，探討了杉木群體遺傳結構及群體變遷歷史，旨在為杉木高世代遺傳改良提供分子群體遺傳學信息。
　　 主要研究結果如下：
　　 (1)采用正交設計對影響PCR反應體系的主要成分進行優(yōu)化，建立了穩(wěn)定的、可重復的杉木ISSR-PCR擴增反應體系：在20μl的反應體系中，MgCl21.8mM，dNTPs0.2mM，引物0.7μM，模板DNA90ng，TaqDNA聚合酶1.0U

3、。擴增反應程序為：94℃預變性5min；94℃變性30s，52℃～55℃退火40s，72℃延伸2min，40個循環(huán)；72℃延伸7min；4℃保存。
　　 (2)篩選出10條ISSR引物，對杉木無性系種子園的108個樣品進行擴增，共獲得117個位點，其中多態(tài)性位點92個，總的多態(tài)位點百分率(P)為78.63％，Nei’s基因多樣性(H)平均為0.2314，Shannon信息指數(shù)(I)平均為0.3575，群體基因分化系數(shù)Gst的值為

4、0.0830，群體內的基因遺傳多樣性占總群體的91.7％，群體間占8.3％，變異主要發(fā)生在群體內。1.5代和2代種子園多態(tài)位點百分比分別為67.52％和60.68％，有效等位基因數(shù)Ne分別為1.3507和1.3627，Shannon指數(shù)I分別為0.3252和0_3172，Nei’s指數(shù)H分別為.02126和0.2118。這表明，杉木1.5代和2代無性系種子園具有較高的遺傳多樣性，2代種子園遺傳多樣性略低于1.5代，但仍然保持較寬的遺傳基

5、礎。
　　 (3)分析了杉木16個群體(種源)297個個體的葉綠體DNApetD、trnV-trnM和psbA-trnH序列，確定了9種單倍型，其中，單倍型(HapA)廣泛分布于各個群體中，單倍型HapD、HtapE、HtapF、HtapG、HaptH、HapI具有群體特異性。采用最大簡約法構建了杉木葉綠體單倍型的系統(tǒng)發(fā)育樹，9種單倍型分成了兩支：HapA為獨立的一支，剩余幾種單倍型匯成一支。群體問遺傳分化(Gst)為0.050

6、，Nst為0.046，群體間平均基因流(Nm)為0.418，分子方差分析結果顯示，杉木群體間遺傳變異為8.14％，群體內遺傳變異為91.86％，F(xiàn)st為0.0814。這表明，杉木遺傳變異主要發(fā)生在群體內，群體間遺傳分化不明顯。
　　 (4)依據(jù)中央網(wǎng)絡連接圖，初步認為，安徽、福建省的群體擁有單倍型頻率較低；浙江、湖南、廣東、江西省的單倍型頻率較高。這表明，受冰期影響作用較小的低緯度地區(qū)可能是冰期回遷的交匯地，在杉木的歷史演化過程