福建杉木王種質(zhì)資源的調(diào)查及其遺傳多樣性分析.pdf

1、杉木(Cunninghamia lanceolata)是我國特有的用材樹種,具有生長快、產(chǎn)量高、材質(zhì)好、用途廣和易繁殖等特點。近年來隨著福建省集體林權制度改革的不斷推進,杉木人工造林面積逐漸增大,天然闊葉林面積減少,使得大量野生天然杉木林種質(zhì)資源受到破壞;同時由于杉木栽培歷史悠久,不同產(chǎn)區(qū)之間的杉木種源相互調(diào)撥,造成不同杉木人工林來源不清,由此導致了杉木野生種質(zhì)資源的急劇減少和杉木種質(zhì)資源管理混亂。福建是中國杉木的中心產(chǎn)區(qū),杉木栽培歷史

2、悠久,分布有大量的杉木王資源。這些杉木主經(jīng)受長期的自然選擇,記錄了氣候歷史的變遷情況,具有重要科學價值。因此研究福建杉木產(chǎn)區(qū)內(nèi)杉木野生種質(zhì)資源及其遺傳變異規(guī)律對于揭示福建杉木的種群分布格局具有重要現(xiàn)實意義。
　　 1979年俞新妥等曾對福建省的20株杉木王資源進行過生長情況調(diào)查,但30年后這些杉木王資源的分布情況如何沒有相關的報道,特別是這些福建杉木王的數(shù)量、生長狀況及其遺傳多樣性資料十分缺乏,極大地影響了野生杉木種質(zhì)資源的開發(fā)

3、利用。有鑒于此,本研究通過對福建省杉木王種質(zhì)資源數(shù)量、生長和分布情況的全面調(diào)查,在掌握福建省杉木王種質(zhì)資源基礎上,選擇福建省現(xiàn)存的44個不同地區(qū)的杉木王為研究對象,采用ISSR分子標記技術進行不同杉木王種質(zhì)資源的遺傳多樣性的比較研究,從分子水平上分析福建杉木王的生態(tài)遺傳及其遺傳變異規(guī)律;同時利用遺傳距離對不同杉木王種質(zhì)資源進行親緣關系的聚類分析,揭示不同杉木王種質(zhì)資源的遺傳變異規(guī)律及種群分布格局,為合理杉木地理種源區(qū)劃、種質(zhì)資源基因庫的

4、建立、育種方案制定及種質(zhì)資源管理提供科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1、對福建省杉木王種質(zhì)資源的全面調(diào)查表明:按照俞新妥制訂的樹高30米以上、胸徑1米以上、單株材積10立方米以上的“杉木王”標準,目前福建的杉木王資源有44株。主要分布在閩西、閩南和閩北地區(qū),閩東地區(qū)分布最少。其中以閩西杉木王數(shù)量最多,為17株,閩南11株、閩北8株、閩中6株、閩東2株。調(diào)查的44株福建杉木王均屬于國家一、二、三級杉木古樹保護范圍,其中一級16椒二級9株,三級

5、19株。
　　 2、福建不同杉木王種質(zhì)資源的生長狀況存在比較大的差異。閩北杉木中心產(chǎn)區(qū)不同杉木王的單株材積差異最大,變異系數(shù)為0.68;福建杉木一般產(chǎn)區(qū)不同杉木王活枝下高差異最大,變異系數(shù)達0.71;福建杉木邊緣產(chǎn)區(qū)不同杉木王的單株材積差異最大,變異系數(shù)達0.37;杉木中心產(chǎn)區(qū)、一般產(chǎn)區(qū)與邊緣產(chǎn)區(qū)杉木王冠幅的差異最大,變異系數(shù)達0.51;與俞新妥30年前的調(diào)查結(jié)果相比,目前福建杉木王表現(xiàn)出一定的生長,但生長速度較慢。
　　

6、 3、由于福建杉木王芽中含有大量的多糖、色素和酚類物質(zhì),增加了DNA提取和純化難度,本研究通過研究摸索,篩選出了去除上述物質(zhì)的改良SDS法,所提取的DNA可以滿足ISSR-PCR反應的要求,建立了適合福建杉木王芽的DNA提取方法。
　　 4、經(jīng)過反復對比試驗,建立了適合于福建杉木王ISSR-PCR分析的反應體系和擴增程序。反應體系為:20uL反應體系中加入模板75ng,dNTP150umol/L,引物0.4umol/L,Mg2

7、+1.5mM,Taq酶1.5U;擴增程序:94℃,7min→(94℃,30s→55℃,40s←72℃,2min)45→72℃,7min→4℃保存。
　　 5、從UBC＃系列的100條引物中篩選出擴增產(chǎn)物穩(wěn)定、條帶清晰且特異性強的27條引物,用于福建杉木王種質(zhì)資源遺傳多樣性分析,共擴增出226條帶,其中198條具有多態(tài)性,多態(tài)性比率為87.61％,福建不同杉木王種質(zhì)資源表現(xiàn)出豐富的多態(tài)性。
　　 6、按Nei-Li法計算出

8、44個不同福建杉木王種質(zhì)資源之間的遺傳距離范圍,在0.0891～0.6435之間,平均遺傳距離為0.3829,其中22號與27號杉木王的遺傳距離最大,為0.6435,27號與29號的遺傳距離最小。說明ISSR標記能有效揭示不同杉木王種質(zhì)資源間的遺傳差異,福建杉木王種質(zhì)資源間遺傳分化較大。
　　 7、ISSR-PCR擴增結(jié)果和UPGMA聚類分析表明:福建杉木王種質(zhì)資源的遺傳多樣性水平較高,福建杉木王種質(zhì)資源遺傳距離聚類結(jié)果與不同地