基于种实表型性状和SSR标记的杉木2代种子园遗传多样性分析

【目的】从表型和分子2个角度评估江西信丰县国家杉木良种基地杉木2代种子园的遗传多样性,明确种子园的遗传背景,为后期种子园的改良(去劣疏伐)、重建(亲本选择与配置)等提供依据,同时为开展杂交育种提供遗传信息。【方法】以江西信丰杉木2代种子园内51个建园无性系为研究对象,通过分析8个种实表型性状掌握种子园不同无性系间种实性状的差异,同时利用SSR标记从DNA水平进行遗传多样性评估。【结果】供试51个无性系在种实表型性状和DNA水平上均存在明显的变异和较丰富的遗传多样性。8个表型性状变异系数为10.53%~37.04%,其中球果和种子的平均变异系数分别为18.99%和14.01%,种子的变异系数较小,表明种子的稳定性要比球果的高;种实性状的Shannon-Weaver多样性信息指数平均为2.060,表明种实性状的多样性较丰富。在DNA水平,14个SSR标记在51个无性系中共扩增出68个等位位点,平均Shannon’s信息指数、平均Nei’s遗传多样性指数、平均观测杂合度和平均期望杂合度分别为0.925、0.506、0.486和0.511,表明信丰杉木2代种子园遗传多样性较丰富。基于种实表型性状和SSR标记均可将51个无性系分为两大类群,但两者的具体聚类结果存在较大差异,Mantel检验显示种实性状与SSR标记之间不存在相关性(r=0.064,P=0.870>0.05)。【结论】信丰杉木2代种子园遗传多样性较丰富,具有再选择空间和改良潜力。

木荷育苗及生物防火带造林技术

木荷是自然防火的优质树种木,同时还具备涵养水源的作用,生态效益高。在森林防火备受重视的背景下,木荷的应用极具价值。随着气候变化和人为活动的增加,森林防火形势日益严峻。基于此,研究了木荷的育苗技术以及用于防火带的造林技术,以期通过科学种植木荷构建稳固的生物防火屏障,保护森林资源不受火灾破坏,从而保障林业生态安全。

基于SSR标记构建江西杉木核心种质及其分子身份证

[目的]分析江西杉木种质资源的遗传多样性,构建其核心种质;在此基础上,构建核心种质分子身份证,为江西杉木种质的进一步研究与利用提供理论依据和核心材料。[方法]以江西地区的杉木种质为材料,利用SSR标记开展遗传多样性分析,并基于等位基因数最大化原则(M策略)构建核心种质,通过遗传多样性参数及其保留比例进行核心种质评价,结合遗传多样性参数的t检验和主坐标分析(PCoA)验证和确认核心种质的代表性。基于最少标记鉴定最多种质的原则,选择高效SSR标记,构建江西杉木核心种质的SSR分子指纹图谱和分子身份证。[结果]20个SSR标记在495份种质中共检测到122个等位基因数(Na),平均Shan-non’s信息指数(I)、平均Nei’s遗传多样性指数(H)、平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.762、0.400、0.394和0.400,表明江西杉木种质的遗传多样性较丰富。采用M策略构建了含有52份材料的江西杉木核心种质,10.5%的核心种质保留了原种质100.0%的Na、107.4%的有效等位基因数(Ne)、115.1%的I、109.0%的H、104.1%的Ho、110.0%的He和111.2%的PIC;t检验表明以上遗传多样性参数与原种质均没有显著差异,主坐标分析(PCoA)显示核心种质在原种质的主坐标图分布均匀,说明构建的核心种质具有代表性。按多态性信息含量(PIC)值高低顺序,依次增加标记数量,结合UPGMA聚类,发现4个SSR分子标记,H97与H286、CLSSR9、CLSSR37相结合,可将52份江西杉木核心种质鉴别,据此构建了52份核心种质的SSR分子指纹图谱、分子身份证条形码和二维码。[结论]江西杉木种质资源的遗传多样性较丰富,构建的江西52份杉木核心种质具有代表性,选择上诉4个高效SSR标记可有效鉴别核心种质,并成功绘制了江西杉木核心种质的分子身份证。

木荷种子园自由授粉家系生长遗传变异及初选

【目的】分析7年生木荷1代无性系种子园自由授粉家系生长性状的遗传变异及遗传增益,评价种子园亲本优劣,为木荷高世代育种提供优良材料。【方法】以2014年营建于江西信丰的50个木荷1代无性系种子园自由授粉家系为材料,分析树高、胸径和材积指数的遗传变异规律及其所受的遗传控制,估算现实增益和遗传增益,评价无性系亲本优劣,并选择优良家系。【结果】7年生木荷1代种子园自由授粉家系的树高、胸径和材积指数在家系间均存在丰富的差异,表型和遗传变异系数分别在7.89%~27.06%和6.28%~24.60%之间,胸径的变异大于树高。各性状的家系遗传力(0.42~0.47)均高于单株遗传力(0.19~0.27),受强度的遗传控制,其中树高所受的遗传控制较强。木荷1代无性系种子园自由授粉家系的生长表现均明显优于未经遗传改良的商品对照,以树高和胸径均高于商品对照的25%为标准,初选出16个优良家系,如YP35、YP7和GT2,入选家系的树高、胸径和材积指数的平均现实增益分别为34.31%、38.57%和170.02%,平均遗传增益分别为16.12%、16.20%和74.81%。【结论】木荷1代无性系种子园遗传改良效果显著,为种子园无性系的去劣疏伐提供了理论依据,从优良家系中筛选出的优良个体可作为下一代育种亲本。

遮荫对半枫荷幼树不同叶序叶片厚度的影响

研究遮荫对半枫荷幼树不同叶序及叶位叶片厚度的影响,以更好地了解其叶片的发育情况。试验结果表明:郁闭度高的林下栽植半枫荷,会严重地影响其叶片发育,叶片厚度相较于全光照林地植株差异明显,其植株叶片厚度在不同叶序的3个位点均极显著低于全光照林地植株。高郁闭度的倒1叶、倒2叶在3个位点(基部、中部、尖端)叶片厚度变化幅度较大;倒3叶至倒5叶,全光照和高郁闭度条件下的3个位点叶片厚度变化均较缓。在一定条件下,可以将倒3叶至倒5叶作为测定叶片厚度的样叶。