马尾松不同改良水平子代群体遗传多样性研究

该研究以马尾松三个不同改良水平的良种生产群体子代为材料,用天然群体作为对照,采用16对SSR引物对试验群体进行遗传多样性分析,并探究遗传改良对马尾松林分遗传多样性的影响。结果表明:马尾松天然群体、母树林子代、1代种子园子代及1.5代种子园子代的Shannon多样性指数(I)分别为0.53、0.53、0.53、0.46;观测杂合度(Ho)分别为0.36、0.36、0.39、0.35;期望杂合度(He)分别为0.32、0.32、0.33、0.27。在这三项主要遗传多样性指标上,马尾松母树林、1代种子园及1.5代种子园的子代之间无显著差异。由此说明,在广西马尾松的遗传改良进程中,遗传多样性并未因改良选择而受到明显的影响。良种人工林与天然林相比较,马尾松良种人工林在三项主要指标上无明显下降,说明广西三类主要的良种群体都具有较好的群体缓冲能力和个体缓冲能力。该研究结果对于科学制定马尾松育种策略具有重要意义,为马尾松高世代育种研究提供了重要的理论依据。     

Strategic Conservation of Orchard Germplasm Based on Indigenous Knowledge and Genetic Diversity： a Case Study of Sour Orange Populations in China

To effectively conserve sour orange （Citrus aurantium L.） germplasm on two islands at the estuary of the Yangtze River in China, we estimated genetic variation and relationships of the known parental trees and their proposed descendents （young trees） using the fingerprints of random amplified polymorphic DNA （RAPD）. Results based on RAPD analyses showed considerable genetic diversity in the parental populations （He = 0.202）. The overall populations including the parental and young trees showed slightly higher genetic diversity （He = 0.298） than the parents, with about 10% variation between populations. An unweighted pair group method with arithmetic mean analysis dendrogram based on cluster analysis of the Jaccard similarity among individuals demonstrated a more complicated relationship of the parental and young trees from the two islands, although the young trees showed a clear association with parental trees. This indicates a significant contribution of parental trees in establishing the sour orange populations on the two islands. According to farmers＇ knowledge, conservation of only one or two parental trees would be sufficient because they believed that the whole populations were generated from a single mother tree. However, this study suggests that preserving most parental trees and some selected young trees with distant genetic relationships should be an effective conservation strategy for sour orange germplasm on the two islands.     

马尾松二代无性系种子园子代父本分析及花粉散布

目前国内较早建立的马尾松(Pinus massoniana)二代种子园正陆续进入正常开花结实期。研究马尾松二代种子园花粉散布和自由授粉子代的父本组成, 可为生产上指导马尾松高世代种子园的规划设计和遗传管理提供理论依据。该文利用筛选的11对SSR引物, 对马尾松二代无性系种子园内8个无性系单株的320个自由授粉子代和48个候选父本进行了扩增, 并采用最大似然法对子代进行父本分析。结果表明: 11个位点共检测到61个等位基因, 每个位点的等位基因数在2-11之间, 平均为5.55个。试验亲本和子代群体的总平均观测杂合度(H_o)、期望杂合度(H_e)及多态信息含量(PIC)分别为0.428、0.433和0.387。在80%的可信度水平下可为232 (72.50%)个子代确定其父本。平均每个采种母树与19个父本产生子代。在自由授粉状态下, 马尾松二代种子园自交率为1.72%, 自交现象很弱, 其交配方式以异交为主。绝大多数亲本无性系的雄性繁殖适合度在1.00%-4.00%之间, 候选父本平均繁殖适合度为2.17%, 平均形成5个后代。马尾松有效花粉的散布距离和固定交配距离的父本繁殖适合度均符合正态分布, 两者呈极显著负相关, 其主要散布距离集中在0-100 m, 而检测到的最大散布距离为192 m。种子园花粉污染率较低, 仅为4.06%。总体看来, 树冠南面子代亲本交配距离较北面有增加的趋势, 但树冠南、北面子代父本组成数并未表现明显的规律。     

华北落叶松种子园不同世代间遗传多样性变化

华北落叶松是我国华北地区营造针叶树丰产林的首选树种,我国自20世纪60年代开始营建华北落叶松种子园,现部分种子园已建至第3代。但选优导致的种子园亲子代群体间的遗传多样性水平变化情况并不清楚,其分子水平的群体遗传基础也不明确,造成高世代育种及造林工作中种质资源不清等问题。本研究利用10对EST-SSR引物,分析了河北省龙头山林场华北落叶松良种基地种子园中1代、2代、3代优树群体的遗传多样性。每对引物的等位位点数为2~5个不等。1、2、3代的平均有效等位位点数分别为1.9204个、1.81个、2.0693个,Shannon指数分别为0.7127、0.7052、0.7908,且群体中杂合子过量。结果表明,1~3代种子园群体遗传多样性水平没有明显的差异,子代群体与亲代群体间遗传分化较小,遗传变异主要存在于每代群体内,而非世代群体间。     

油松种子园自由授粉与控制授粉种子父本分析

利用“微卫星”标记对油松(Pinus tabulaeformis)种子园控制授粉和自由授粉的子代进行了父本分析, 探讨自由授粉状态下种子园子代遗传组成与花粉传播的关系, 以及人工控制授粉状态下花粉形态等指标与子代遗传组成的相关性。其中,利用SSR对281粒油松种子进行父本分析, 在80%的置信水平下确定了其中126粒种子的花粉来源; 对2株母树自由授粉种子的父本分析表明, 种子园内花粉传播距离最大为85 m, 有效距离在30 m以内; 对11#和24＃母树分别用21个无性系的等体积混合花粉进行控制授粉发现, 子代由少数无性系的花粉受精产生, 其中 50＃、7＃、25＃、33#无性系对2株母树子代的花粉贡献率分别达到50.62%和61.54%; 花粉粒大小、花粉等体积重和花粉活力与选择性受精相关不显著, 而花粉活力偏低的无性系也有授粉成功的可能性。     

林木种子园花粉污染与防治措施

林木种子园花粉污染是影响种子园种子遗传品质的重要因子,由于野生同种花粉进入种子园而增加遗传损失。本文综述了国内外林木种子园花粉污染研究的概况、污染水平、影响污染水平的因子和减少污染的措施。研究表明：DNA分子标记在分析种子园交配动态和种子园管理效果方面非常有效（例如,cpDNA、RAPD和SSR）;种子园污染水平比预期的更高;花粉产量好像对污染水平没有影响;空间和生殖隔离也没有产生预期的效果。目前,人工辅助授粉和疏伐是减少花粉污染的两种有效措施。为了改善种子园林木的亲本平衡,人工处理技术的使用,例如：赤霉素A4/7处理技术和无性繁殖技术在种子园很受欢迎。污染程度其他方面的研究工作仍在继续,本文提到的基因流的研究。并对我国种子园花粉污染研究和花粉管理提出建议：当分析种子园花粉污染时,涉及到花粉基因型自然的（花粉扩散）、生理（开花时间）和花粉生活力等因素都应该被考虑。     

利用等位酶对油松无性系种子进行父本分析

利用水平淀粉凝胶电泳8种酶10个位点34个等位基因,对辽宁兴城油松无性系种子园中17个无性系20个单株的200粒种子作了父本分析。无性系雄花量的多少与授粉果率并不成正比;不同无性系对花粉的接受存在一定的选择性,分析试样单株与周围的无性系并没有构成固定的授粉组合,说明授粉期风向等气象因子,无性系的雌雄花器的构造,受精等对受粉的成败都有作用,种子园结实初期自交现象并不明显,在分析试样中只有16＃,17＃,19＃无性系存在自交现象;种子园内花偻的有效传播一般在半径30m范围内,同时,分析了种子园子代的等位酶变异和空间遗传结构,从另一侧面反映出采种母树周围花粉分布比较均匀,并说明散粉期间风向等气象因子对授粉成败影响较大。     

基于SRAP标记的紫溪山华山松种子园无性系遗传多样性分析

为明确云南楚雄市紫溪山华山松种子园内不同种源无性系间的遗传背景,该研究收集了园内6个种源的60个华山松无性系单株针叶,采用改良CTAB法提取其总DNA,并利用SRAP分子标记对其进行遗传多样性分析。结果表明:(1)从100对引物组合中共筛选出15对具有多态性的SRAP引物,经SRAP-PCR扩增后,共获得出194个位点,多态位点百分率(PPB)为85.05%,Nei's基因多样性指数(H)为0.233 7,Shannon's信息指数(I)为0.341 9,种源间的遗传分化系数(GST)为0.355 5。(2)华山松6个种源遗传多样性较高,且遗传变异主要存在于华山松种源内,种源地会泽(HZ)与巍山(WS)种源的遗传距离最近(D=0.050 1),会泽(HZ)与宜良(YL)种源的遗传距离最远(D=0.361 8)。(3)聚类分析显示将6个华山松种源一共聚为3类:会泽(HZ)和巍山(WS)种源聚为一类;楚雄(CX)、南华(NH)和宜良(YL)种源聚为一类;腾冲(TC)种源单独为一类。综合上述结果显示,紫溪山华山松种子园内无性系间的遗传分化处于较高水平,为华山松杂交育种时亲本的选配及种质资源的评价提供了分子水平的理论依据。     

红松种子园种群表型多样性研究

为揭示红松（Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.）不同种群的表型分化程度和变异规律,以吉林省露水河红松种子园6个种群红松为研究对象,采用巢式方差分析、多重比较、变异系数和聚类分析等方法对红松的叶片、球果和种子共15个表型性状进行了系统分析。结果表明：（1）红松15个表型性状在种群间和种群内均存在着极显著的差异,红松种群遗变异比较丰富,在松属植物中属于中等水平,其中纬度最低的露水河种群在其中10个表型性状均值上表现出最高值;（2）红松种群间的表型分化系数（Vst）均值为12.39%,种群内的变异（87.61%）大于种群间的变异（12.39%）,种群内的变异是主要变异来源;（3）各表型性状平均变异系数为13.28%,变幅为6.16%-31.48%,叶片、球果、种子的平均变异系数依次为：球果17.86% > 针叶11.19% > 种子9.87%,种子性状最小,成为最稳定的表型性状,带岭和丰林种群表型性状遗传多样性要高于其他种群;（4）利用欧氏平均距离对红松种群进行UPGMA聚类分析,红松种群的表型性状按照地理距离而聚类,可将红松种子园6个种群分为4类,其表型性状跟地形（东北山脉）有一定的契合。红松种群具有中等水平的表型遗传多样性,种群间和种群内均存在丰富的表型变异,研究结果为顺利开展红松种质资源收集、保存,以及良种选育等工作提供依据。     

去劣疏伐对油松种子园交配系统及遗传多样性影响的研究

 为了解去劣疏伐对种子园群体交配系统和遗传组成的影响程度,采用水平淀粉凝胶电泳方法,对10个等位酶位点上,分别用混合交配模型(MLT)和Biosys-Ⅰ程序,分析了去劣疏伐前后辽宁兴城油松种子园3个年份群体的交配系统和遗传多样性变化。种子园去劣疏伐前(1993年)种子试样多位点异交率为0.962,而疏伐后2个年份(1996年和2000年)试样的多位点异交率明显减小,分别为0.795和0.801。疏伐后种子园的自交率有升高的趋势,从疏伐前的0.038到疏伐后的0.205和0.199。近交系数也有明显变化,疏伐前为0.141,疏伐后分别为0.341和0.239。去劣疏伐后种子园的每个位点的平均等位基因数(A)和多态位点百分率(P)都有不同程度的降低。本文对影响种子园交配系统和遗传多样性的因素作了探讨。