基于SRAP标记的土沉香遗传多样性分析

【目的】在我国野生土沉香被大量被采伐,种质资源越来越少,甚至面临消失的情况下,为了利用与保护野生土沉香提供理论依据,采用SRAP分子标记对其种源遗传多样性进行分析。【方法】基于我国11个土沉香种源群体和越南2个土沉香种源群体的SRAP结果,应用POPGEN32软件对遗传多样性参数进行计算。【结果】各群体Nei's基因多样度指数的变化范围为0.1715~0.5394,Shannon多样性指数的变化范围为0.2491~0.4837,多态位点百分比的变化范围为42.03%~76.81%。运用GenAlex 6.4软件对土沉香13个群体进行分子方差分析(Analysis of molecular variance,AMOVA),结果显示有30%的遗传变异来自土沉香群体间,70%的遗传变异来自土沉香群体内。【结论】13个土沉香种源有中度的遗传多样性和遗传分化,野生土沉香种质资源正日渐稀少,应该加强资源的保护与利用。

4年生火炬松半同胞家系生长和分枝性状遗传评估

【目的】准确地对火炬松子代测定林进行遗传评估,以提高育种选择效率和遗传增益,并为育种群体和繁殖群体确定入选材料。【方法】以火炬松53个半同胞家系的1800多个单株为研究对象,应用R和ASReml软件对树高、胸径和材积等性状进行遗传评估。根据育种值排名选择入选家系或个体,预测遗传增益。【结果】火炬松树高、胸径、材积、枝条数、枝条平均直径和枝条平均角在家系间存在显著的差异,具有较大的选择潜力。树高、胸径、材积和枝条平均直径之间均呈遗传正相关,单株遗传力范围为(0.1189±0.0383)^(0.3084±0.0532)。枝条平均直径与枝条数之间呈遗传负相关,单株遗传力分别为(0.0958±0.0357)和(0.0370±0.0278)。根据材积育种值,将前10名母本的子代作为入选群体,预测遗传增益为4.63%~5.10%。而根据材积育种值大小,将前10名个体作为入选群体,预测遗传增益达43.96%~48.43%。【结论】选出的优良家系与个体可作为下一代育种群体的候选材料。材积育种值前10的个体预测遗传增益高,可入选核心育种群体。

沉香10种化学成分的变异及其与生长性状的相关性

文章采用气相色谱-质谱联用技术测定了人工通体结香处理的35个中国沉香样品和51个越南沉香样品的化学成分,并选取了相对含量较高的10种化学成分进行分析。结果表明,10种化学成分的个体间变异都很大,且各种成分相对含量均与沉香树的生长性状呈正相关。此外,越南沉香和中国沉香绝大部分的化学成分相对含量存在显著或极显著差异,中国样品有2种成分含量显著高于越南沉香(P<0.05),越南样品有6种成分含量极显著高于中国样品(P<0.01),显著性的差异可能是由于林木的遗传特性和环境差异造成的。

火炬松自由授粉子代生长、形质性状和产脂量的遗传变异分析

为了阐明火炬松Pinus taeda第三代遗传资源各家系生长、形质性状的遗传变异规律以及与产脂量之间的遗传相关性,调查火炬松第二代种子园6年生自由授粉子代测定林生长性状(树高、胸径、单株材积)和形质性状(轮枝数、分枝粗、分枝角),并利用近红外仪器预测火炬松产脂量。结果为:1)生长性状和形质性状具有较大的遗传改良潜力,其中单株材积变异系数最大,为37.77%,其次为轮枝数,变异系数为34.61%;2)除分枝粗外,各性状均存在显著或极显著的家系效应,单株材积、分枝角、树高、胸径、和轮枝数均受到中高度的遗传控制(h^2F=0.60~0.83);3)产脂量与轮枝数表现出中高度的遗传正相关(rG=0.5287),与胸径、树高呈遗传负相关(rG分别为-0.7350,-0.0096)。该子代测定林生长性状在家系间的差异较大,含有丰富的遗传变异;生长性状受较强的遗传控制,存在选育出材用优良家系的潜力;在今后的性状测定中,应对轮枝数等形质性状加以关注,作为选育高产脂优良品系的参考指标之一;火炬松第二代种子园遗传品质较优,应尽快解决种子园亲本开花结实问题,并开展多地点测定,加快良种的推广应用。

火炬松木材基本密度和纤维长度近红外模型的建立与应用

为了找到一种能快捷测定子代试验林材性(木材基本密度、纤维长度)的方法,运用实测的具有正态性的火炬松木材基本密度、纤维长度以及近红外光谱建立预测模型.应用Umscrambler软件,通过比较不同光谱处理方法,选出一阶导数、平滑算法、归一化法相结合的方法为最佳近红外光谱处理方法.并用偏最小二乘法的回归分析建立校正模型,木材基本密度校正模型的决定系数为0.970 0;木材纤维长度校正模型的决定系数为0.966 4.采用外部样品对模型进行验证,得出木材基本密度校正模型的预测标准偏差为0.033 g·cm^(-3),木材纤维长度校正模型的预测标准偏差为0.216 mm,表明建立的模型效果准确可靠.用建立的模型预测火炬松子代测定林的264个样本,测得的数据呈正态分布,表明近红外预测模型可应用于林木遗传测定.

基于SSR对火炬松×加勒比松杂种形质性状的QLT定位分析

对火炬松×加勒比松杂种部分形质性状的QTL进行定位分析,为杂种育种和株型培育提供借鉴。以火炬松1.5代种子园优良单株T1为母本,加勒比松第一代种子园优良单株C1为父本,杂交产生F1代113个单株。使用Join Map■ 3.0作图软件构建火炬松母本和加勒比松父本的SSR标记遗传图谱,并用MapQTL4.0 作图软件对形质性状的QTL进行定位。火炬松母本图谱总长度293.9 cM,标记间距范围为3.7~47.9 cM,标记平均间距15.5 cM。加勒比松父本图谱总长度245.5 cM,标记间距范围为6.8~49.8 cM,标记平均间距13.6 cM。检测到4个与形质性状有关的QTL位点,其中有2个QTL定位于火炬松染色体LG4上。4个形质性状的QTLs解释方差为8.6%~13.6%,可以利用这些QTLs进行特定株型的培育,如分枝角度的控制培育。

不同产地沉香结香率及醇提取物含量变异分析

为研究不同地点沉香样品的结香率和醇提取物含量的变异规律,对化州市和越南的6年生沉香样品做通体结香处理,利用荧光光谱成像技术测定样品的结香率,根据中国药典2010年版的醇提取物含量测定方法测定样品的醇提取物含量。结果表明:化州样品中结香率最高为1.85%,最低0.31%,变异系数40.95%;越南样品中结香率最高达到5.33%,最低0.45%,变异系数46.92%。化州样品中醇提取物含量最高为26.67%,最低6.13%,变异系数48.63%;越南样品中醇提取物含量最高达到52.54%,最低9.41%,变异系数38.55%。两地样品的结香率差异极显著(P<0.01),醇提取物含量差异显著(P<0.05)。两地沉香样品的结香率和醇提取物含量的个体间差异均十分明显,越南样品的结香率极显著高于化州样品,越南样品的醇提取物含量显著高于化州样品。

基于SRAP分子标记的广宁红花油茶种质资源遗传多样性研究

利用SRAP分子标记建立广东省4个种群153个单株的广宁红花油茶种质资源遗传多样性评价体系,从594对引物组合中最终选出13对引物,结果表明:13对引物组合共扩增出206条带,平均每对引物组合获得15.85条,多态性条带为187条,多态性条带比率(PPB)为90.78%。种群Nei's基因多样度(h)、Shannon多样性指数(I)、多态性位点百分比(PPL)变化范围分别为0.217 9~0.356 3,0.321 7~0.524 8及58.25%~92.72%,平均值分别为0.307 8,0.456 3及83.62%,表明广宁红花油茶具有丰富的遗传多样性。聚类分析表明,当阈值为0.93时,可将广宁红花油茶4个种群分为2大类,广东清远单独成为一类,第二类包括广东广宁县,广东增城,广东云浮。广东云浮与广东增城遗传距离为0.019 3,遗传距离最小,说明二者的亲缘关系最近。AMOVA分子变异方差分析显示,在广宁红花油茶总的遗传变异中,种群内占95%,而种群间仅占5%。

木荷基因组SSR位点开发及初步分析

为开发木荷分子标记,采用高通量测序技术获得木荷基因组原始数据,经生物信息学软件对木荷基因组序列进行序列拼接、组装和对比,共获得308 418条Contig序列和459 984条Scafford序列。采用MISA软件搜索木荷基因组序列中微卫星(Microsatellite)位点,共得到334 843个SSR序列,总长度5 074 708 bp,占木荷基因组大小的0.98%,木荷基因组SSR序列平均长度为15.2 bp,平均分布频率为644个/Mb。木荷SSR序列中,单核苷酸序列数量最多,共188 217个,占木荷SSR序列总数的56.21%,其次是二核苷酸(23%)>三核苷酸(13%)>四核苷酸(5%)>五核苷酸(2%)>六核苷酸(1%)。木荷全基因组SSR序列中共包括400种重复基元,其中单核苷酸重复基元A和二核苷酸重复基元AT是主要重复基元,分别占总SSR的56%和11%,SSR基元的重复次数分布在4~40次,主要分布在4~25次。本研究丰富了木荷分子标记类型,为进一步群体遗传结构和遗传多样性分析提供了基础数据。

湿地松×加勒比松杂种木材密度QTL定位分析

以湿地松1个无性系为母本,加勒比松1个无性系为父本,杂交产生F1代的86个单株,采用JoinMap~?3.0软件构建包含ESTP、SSR、AFLP标记和PAL1基因在内的加勒比松多标记复合遗传图谱。该图谱总长度为1 734 cM,包括70个SSR,125个AFLP,3个ESTP标记和PAL1基因,分成32个连锁群,标记平均间距(10.6±7.8)cM,覆盖加勒比松基因组的92%。用作图软件MapQTL 4.0~?对86个单株的平均木材密度进行QTL定位,共检测到6个木材密度相关的连锁群,且呈相对集中分布。获得在连锁群H2_Pc7上的PR117M和PR256M的区段内解释表型方差在20%以上的效应值较大的QTL位点,并且在两个连锁群上相对狭窄的范围内连锁或重叠,呈一因多效模式。

基于近红外光谱技术建立沉香含油量预测模型

为建立沉香(Aquilaria sp.)含油量的近红外光谱预测模型,在950~1 650 nm的光谱范围内,使用DA7200 NIRS分析仪收集了64个沉香样本的光谱数据,采用偏最小二乘法(PLS)建立回归模型,并选择最佳预处理方法和最佳主成分数,建立沉香含油量近红外光谱模型。结果表明,采用卷积平滑法(S-G)对光谱进行预处理且当最佳主成分数为7时,可达到最优模型,其校正集相关系数(RC)和校正集均方根误差(RMSEC)分别为0.980 9和0.958 9,交互验证集相关系数(RV)和交互验证集均方根误差(RMSEV)分别为0.697 4、1.029 0。说明预测值与测量值具有显著的相关性,该模型的预测准确度较高,可以满足对沉香结香品质进行快速预测的要求。

火炬松初级种子园和改良种子园无性系产脂量的变异研究

选出高产脂的火炬松无性系,为推广高产脂火炬松人工林提供材料,为火炬松高产脂良种选育提供理论依据。以火炬松初级种子园和改良种子园无性系为研究对象,采用人工割脂的方法对种植于广东省英德市国家火炬松良种基地的初级种子园22个无性系和改良种子园68个无性系的产脂量进行测定,用SAS软件进行统计分析。火炬松初级种子园和改良种子园无性系间产脂量均存在极显著差异。火炬松初级种子园产脂量最大的是无性系P084,以总平均值+1个标准差作为选择标准,无性系P084、A257和W30为高产脂优良品系。改良种子园无性系5的产脂量最大,为4.74 kg,比总体无性系平均值大44.95%。以无性系与小区作为考察因素对产脂量进行方差分析,结果显示自然环境条件对产脂量也有显著的影响。以总平均值+1个标准差作为选择标准,无性系5、J22、外2、11、J1和H3为高产脂优良无性系,6个高产脂优良无性系平均产脂量为4.60 kg,比群体高40.96%。本研究选出的9个高产脂优良品系,通过无性繁殖方式可进行生产推广。

沉香产量性状与生长性状的相关性分析

通过对6年生越南和化州沉香树单株进行人工结香处理后,测定沉香树单株的胸径、冠幅、木材密度、结香率和含油量等性状,分析了沉香产量和生长性状的相关关系。结果表明:沉香树个体间的生长性状差异较小,但产量性状在个体间差异极大;越南样品的树高,胸径显著高于化州样品(P<0.05),结香层干质量和油产量极显著高于化州样品(P<0.01);树冠体积和胸径与油产量和结香层干质量的多元线性回归模型分别为:油产量=-0.111+0.004×树冠体积+0.010×胸径,结香层干质量=-0.802+0.23×树冠体积+0.72×胸径;结香层干质量和油产量与胸径的S函数回归模型分别为结香层干量=exp(3.705-74.239/胸径),油产量=exp(2.297-83.3/胸径)。沉香产量性状与生长性状存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,说明生长快、结香力高的个体沉香产量高。

基于5年生火炬松建立木材基本密度近红外预测模型

以5年生火炬松为研究对象,采用DA7200近红外光谱成分分析仪扫描火炬松木芯,利用近红外光谱数据,结合偏最小二乘法建立5年生火炬松木材基本密度近红外快速预测模型.比较分析不同预处理模型评价的相关参数,得到一阶导数与平滑算法结合的最佳预处理方法,校正集相关系数达到0.9252,校正集均方根误差为0.0057 g·cm^(-3),交互验证集相关系数达到0.7962,交互验证集均方根误差为0.0095 g·cm^(-3),外部验证集预测值与实测值具有较高的相关性(R=0.8057),预测均方根误差为0.0139 g·cm^(-3).本研究建立的模型能满足对5年生火炬松木材基本密度的快速预测.

基于近红外预测模型的火炬松材性性状和生长性状遗传评估

以引自美国火炬松(Pinus taeda)第一代种子园的27个自由授粉家系为研究对象,运用已建立的近红外预测模型测定其木材密度和纤维长度,结合生长调查所得胸径数据,运用R和ASReml软件对火炬松材性性状和生长性状进行遗传评估。结果表明,火炬松木材密度的家系遗传力与单株遗传力分别为0.44±0.21和0.42±0.17,纤维长度的家系遗传力与单株遗传力分别为0.34±0.18和0.29±0.02,胸径的家系遗传力与单株遗传力分别为0.46±0.16和047±0.52;木材密度和纤维长度的表型及遗传相关系数分别为0.99与0.91,木材密度和纤维长度在表型与遗传上呈极显著正相关,能够实现两个性状的同步遗传改良。经多重比较分析与结合育种值参考,7个同时入选3种性状A组的家系(294, 245, 246, 290, 291, 232, 237)配合选择各组中有明显优势的家系(286, 236, 290, 294)可以作为高密度、长纤维、大胸径火炬松育种群体的候选材料。