柳樹(shù)優(yōu)良無(wú)性系遺傳多樣性及其重要性狀的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、柳樹(shù)是楊柳科(Salicaceae)柳屬（Salix）和鉆天柳屬（Chosenia Nakai）植物的泛稱。全世界柳屬植物共有520余種，其中我國(guó)有257種，122變種和33變型;在自然條件下，柳樹(shù)很容易發(fā)生種間甚至屬間的雜交，具有豐富的遺傳多樣性。柳樹(shù)既有高達(dá)20 m以上的喬木，也有低至15-30 cm的灌木;既可以作為防護(hù)林、水土保持林，又可以用作風(fēng)景林及用材林;特別是具有生物量大的特性，因而可作為重要的生物質(zhì)能源樹(shù)種。但目前農(nóng)林業(yè)

2、研究和應(yīng)用的只有白柳、旱柳和垂柳等10個(gè)左右的樹(shù)種，缺少具有觀賞價(jià)值高、光合能力強(qiáng)、生物量大等優(yōu)良特性的品種，因此難以滿足柳樹(shù)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。
　　傳統(tǒng)的雜交育種周期長(zhǎng)，效率低。分子標(biāo)記輔助育種是利用與性狀基因緊密連鎖的分子標(biāo)記，對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行跟蹤選擇的一種育種技術(shù);特別是在遺傳背景復(fù)雜、育種周期長(zhǎng)的柳樹(shù)中應(yīng)用，可加快育種進(jìn)程，提高育種效率。目前，分子標(biāo)記技術(shù)已成功應(yīng)用于柳樹(shù)的分類、品種鑒定和遺傳多樣性研究等領(lǐng)域，但與柳樹(shù)性狀緊

3、密連鎖的分子標(biāo)記的研究報(bào)道較少。
　　本研究以柳樹(shù)種質(zhì)資源為研究對(duì)象，首先對(duì)形態(tài)特征、光合特性、生物質(zhì)特性等表型變異及多樣性進(jìn)行分析，并利用篩選出的26對(duì)SSR引物和10對(duì)AFLP引物對(duì)柳樹(shù)種質(zhì)資源進(jìn)行多位點(diǎn)掃描;然后進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析，最后對(duì)獲得的分子標(biāo)記與重要形態(tài)學(xué)性狀、光合性狀和生物質(zhì)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，尋找與形態(tài)、光合和生物質(zhì)性狀關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記。主要結(jié)論如下:
　　形態(tài)學(xué)性狀、光合性狀和生物質(zhì)性狀等表型在柳樹(shù)無(wú)性系內(nèi)一致

4、性高，在無(wú)性系間變異幅度大，差異顯著，具有較強(qiáng)地特異性。對(duì)3種光合-光響應(yīng)曲線模型擬合結(jié)果比較，得出直角雙曲線修正模型是擬合柳樹(shù)光響應(yīng)曲線的最適模型;基于此模型得出的特征參數(shù)，將50種無(wú)性系分為高光效柳樹(shù)、低光效柳樹(shù)、喜光型柳樹(shù)和耐陰型柳樹(shù)4類。通過(guò)對(duì)生長(zhǎng)曲線的分析，認(rèn)為L(zhǎng)ogistic模型可以用于擬合柳屬植物苗期生長(zhǎng)曲線;根據(jù)曲線的拐點(diǎn)將生長(zhǎng)期分為3個(gè)階段，其中，速生期是決定柳樹(shù)無(wú)性系苗高和基徑差異的最關(guān)鍵時(shí)期。另外，在對(duì)不同無(wú)性系物

5、候進(jìn)行主成分分析的基礎(chǔ)上，得出50種無(wú)性系可分為長(zhǎng)生長(zhǎng)期物侯型、短生長(zhǎng)期物侯型和中間型。
　　利用表型差異顯著的4種柳樹(shù)無(wú)性系對(duì)文獻(xiàn)中選出的SSR、AFLP引物初篩，得到多態(tài)性較高的SSR引物26對(duì)，AFLP引物10對(duì)。將兩種分辨率高，重復(fù)性好的分子標(biāo)記相結(jié)合來(lái)分析遺傳多樣性，可有效避免單一分子標(biāo)記方法對(duì)研究結(jié)果造成的偏差，更準(zhǔn)確地反映柳樹(shù)種質(zhì)資源的遺傳多樣性。研究認(rèn)為這些柳樹(shù)種質(zhì)資源的遺傳多樣性較高，在基因水平上表現(xiàn)出與表型一致

6、的多樣性和代表性。同時(shí)，群體結(jié)構(gòu)的分析認(rèn)為這些柳樹(shù)種質(zhì)資源沒(méi)有表現(xiàn)出非常強(qiáng)的群體分化，群體結(jié)構(gòu)較弱。
　　通過(guò)關(guān)聯(lián)分析和多重檢驗(yàn)，最終得到分子標(biāo)記與表型的關(guān)聯(lián)組合，其中22個(gè)SSR標(biāo)記與16個(gè)形態(tài)學(xué)性狀關(guān)聯(lián)，3個(gè)SSR標(biāo)記與2個(gè)光響應(yīng)參數(shù)關(guān)聯(lián)，11個(gè)SSR標(biāo)記與9個(gè)生物質(zhì)性狀關(guān)聯(lián);10個(gè)AFLP標(biāo)記和25個(gè)形態(tài)學(xué)性狀存在關(guān)聯(lián)，7個(gè)AFLP標(biāo)記和3個(gè)光響應(yīng)參數(shù)存在關(guān)聯(lián)，10個(gè)AFLP標(biāo)記和8個(gè)生物質(zhì)性狀存在關(guān)聯(lián);這些標(biāo)記可用于優(yōu)良子