基于SSR标记的楠木核心种质构建

楠木是我国特有的珍贵用材树种,研究楠木核心种质的构建策略对强化楠木资源保护与利用,加快楠木良种选育进程具有重要意义。利用14对SSR引物,以102份楠木种质资源为材料,利用M策略、随机取样法、遗传多样性最大法和等位基因最大法分别构建核心种质。采用等位基因数、有效等位基因数和Shannon’s信息指数等遗传多样性指标进行比较分析来确定最适合的楠木核心种质构建方法。14对SSR引物共检测到166个等位基因,平均有效等位基因数为4.875,Shannon’s信息指数为1.297,表明楠木种质资源具有较为丰富的遗传多样性。在较高抽样比例时,等位基因最大化、遗传多样性最大化法和M策略抽取的核心种质均对原有种质有较好的代表性。等位基因最大化法抽取的核心种质等位基因保留率与M策略均达100.00%,但其有效等位基因数和遗传多样性的保留率相对较低;遗传多样性最大化法抽取的核心种质的Shannon’s信息指数保留率与M策略相差不大,但其等位基因和有效等位基因数保留率低于M策略。综合考虑遗传多样性参数,M策略构建的核心种质能最大程度地代表原有种质,为最优的取样策略。主坐标分析结果也证明M策略构建的核心种质能够较为全面地代表楠木种质资源的遗传多样性。最后,利用M策略得到60份楠木核心种质,保留原有种质58.8%的种质材料,等位基因数、有效等位基因数和Shannon’s信息指数的保留率分别达到100.00%、120.51%和106.86%。依据14对SSR引物的扩增谱带,构建了60份核心种质的分子身份信息,能对每份核心种质进行准确识别和鉴定。本研究结果可为楠木种质资源的深入研究和加强利用、发掘优异基因资源提供理论依据和核心材料。

川中丘陵区4种乡土阔叶树细根性状对比研究

【目的】川中丘陵区的主要防护林分为柏木(Cupressus funebris)人工林,由于密度过大、树种单一,严重影响其综合效益的发挥。加上该区域土壤类型大多为紫色土,土层瘠薄、肥力低下,能够适应的树种不多。探明川中丘陵区带状补植的4种乡土阔叶树种[桤木(Alnus cremastogyne)、喜树(Camptotheca acuminata)、香樟(Cinnamomum camphora)、香椿(Toona sinensis)]的细根性状特征,了解它们对地下资源利用策略的种间差异,为该区域防护林树种的选择和经营提供依据。【方法】选择川中丘陵区“带状采伐+补阔”改造的人工柏木林分作为研究对象,对补植的林龄为7 a的4种乡土阔叶树——桤木、喜树、香樟、香椿,各选取5株长势均匀、良好的植株,采用“全株挖掘法”挖取其根系,研究其细根(直径<2 mm)的生物量、形态以及分支结构等性状特征。【结果】①桤木细根的生物量密度为(0.156±0.030)kg/m^3,分别是喜树、香樟和香椿的15.67、11.72和4.61倍。桤木、喜树、香樟、香椿的细根表面积密度分别是0.99、0.45、0.68和1.13 m^2/m^3;根长密度分别是110.33、10.58、26.64和97.56 m/m^3。②4种阔叶树细根的平均直径大小依次为喜树(1.67 mm)>香樟(1.06 mm)>香椿(0.77 mm)>桤木(0.73 mm)。桤木、喜树、香樟、香椿的比根长和比表面积分别是62.54、49.31、81.53、287.50 cm/g和13.58、25.61、27.35、83.15 cm^2/g。桤木的根组织密度显著高于其他3个树种(df=3,F=360.726,P<0.05)。③桤木的比根尖数、根尖密度、分枝密度分别为1056个/g、2.37个/cm、2.65个/cm,均明显高于喜树、香樟、香椿3个阔叶树种(df=3,F=391.659,P<0.01;df=3,F=103.857,P<0.05;df=3,F=104.617,P<0.05)。④桤木细根中全氮含量分别比喜树、香樟、香椿高33.27%、88.65%、21.93%。香椿的全碳、全磷、全钾储量在4种树种中均最高。【结论】在带状采伐的前几年,由于采伐带内阳光充足,作为阳性树种的桤木和香椿,表现出强劲的竞争力,细根生物量密度较大。另一方面,改造初期,由于土层瘠薄,土壤水分含量较低,作为浅根性树种的桤木和香椿,通过增加水平根系的分支来获取更多的土壤空间从而吸收更多的营养,而香樟和喜树则通过增加细根直径和垂直深度来获取土壤空间,提高获取营养的能力。由此可见,川中丘陵区的4种阔叶树的细根性状具有明显差异,反映了不同的资源获取策略。