毛白杨优树快速繁殖方法的研究

在林木无性系育种中,作为成年优树的无性繁殖方法,不仅要求能繁殖出众多的无性系分株,满足无性系测定的需要,而且还要求所繁殖出的苗木,能解除成年大树的老化,恢复幼态,克服枝条的位置效应,消除不同母树的年龄差别,使优树无性系测定的试材,具有幼年性、一致性和可比性的共同基础。本文系统地阐述了对940株毛白杨优树进行挖根、人工促萌、根出条嫩枝扦插的快速繁殖方法及其应用的效果。同时对其中所涉及的10个试验因子,都一一作了分析与讨论。

毛白杨干细胞决定基因Wuschel的克隆及其单核苷酸多态性分析

Wuschel(Wus)转录因子基因在维持干细胞群数量上具有关键性的调控作用。以模式植物拟南芥Wus为信息探针,在杨树基因组中共检测到2个Wus候选基因,并设计了基因特异的引物,从毛白杨形成层cDNA中分离得到长度分别为922bp和956bp的2个cDNA,其分别含有编码258个和264个氨基酸残基的完整开放阅读框。所推导的蛋白质氨基酸序列在结构功能域区域分别与拟南芥Wus蛋白的同源性为76.0%和74.9%,故将其命名为PtWus1和PtWus2。在此基础上,组合利用MEGA3.1和DnaSP4.0软件对毛白杨36株基因型个体的PtWus1和PtWus2序列进行比对和分析,分别检测到58个和51个单核苷酸多态性(SNP)位点,多样性分别为1/27bp和1/30bp。对于PtWus1,共检测到24个常见SNPs和34个罕见SNPs,其中43个属于转换,15个属于颠换;在外显子区域,共检测到21个SNP位点,其中16个为同义突变,4个为错义突变,1个为无义突变。而对于PtWus2,基因内部含有28个常见SNPs和23个罕见SNP,其中36个属于转换,15个属于颠换;在编码区域检测到的26个SNPs中,同义突变和错义突变均为13个。对PtWus1和PtWus2基因内SNPs进行的连锁不平衡分析结果显示,随着核苷酸序列长度的增加,SNPs的连锁不平衡在基因内部迅速衰退,因此,在毛白杨中,基于候选基因的连锁不平衡作图是可行的,而基于整个杨树基因组的连锁不平衡作图是不可行的,也是不必要的。本研究为毛白杨Wus蛋白转录因子基因的连锁不平衡作图及其基因辅助毛白杨木材纤维性状的分子育种提供了理论依据。

根萌扦插繁殖方法的推广应用

在我国,人工促萌扦插繁殖方法首次被朱之悌教授所应用。它不仅可以解决成年大树存在的位置效应、成熟效应和不同优树、不同年龄的繁殖材料等的差别问题,而且可以使成年大树幼化到相当于实生苗的水平,利于扦插生根,且苗木生长旺盛。这样就可使传统认为扦插不易生根的树种也可以扦插生根,为林木的无性系育种开辟了一条途径。 实践证明,这是一个十分科学、有效的繁殖途径。 1985～1987年,西北林学院、黑龙江林业科学研究院和我们曾将这种方法推广到河北杨、山杨、泡桐、刺槐、白榆、楸树和枣树等7个树种上试用,发现在河北杨。