本研究基于降香黃檀葉片轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),開發(fā)在交趾黃檀和東京黃檀中具有通用性的SSR標(biāo)記。利用新開發(fā)的SSR標(biāo)記研究降香黃檀(251個(gè)個(gè)體)、交趾黃檀(70個(gè)個(gè)體)和東京黃檀(67個(gè)個(gè)體)的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu),評(píng)價(jià)各群體的遺傳多樣性水平,探討影響群體間和群體內(nèi)遺傳變異的因素,為這3個(gè)瀕危黃檀屬樹種資源的科學(xué)保護(hù)與有效利用提供理論依據(jù)。研究結(jié)果如下:(1)降香黃檀葉片轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得115292條Unigenes,通過SSR檢索程序,從中搜索出35774個(gè)潛在SSR標(biāo)記位點(diǎn),從潛在位點(diǎn)中選擇并設(shè)計(jì)合成192對(duì)SSR引物。通過驗(yàn)證,最終獲得19個(gè)在3個(gè)黃檀屬樹種中具有通用性的SSR標(biāo)記。SSR標(biāo)記在60個(gè)黃檀樣本中共檢測(cè)到112個(gè)等位基因,每個(gè)標(biāo)記檢測(cè)到3-13個(gè)等位基因(Na),多態(tài)性信息含量(PIC)變幅為0.38-0.75。降香黃檀、交趾黃檀和東京黃檀群體的平均觀測(cè)雜合度(Ho)和平均期望雜合度(He)依次為0.34、0.40,0.29、0.33和0.27、0.32。經(jīng)UPGMA聚類分析發(fā)現(xiàn)19個(gè)通用SSR標(biāo)記將60個(gè)樣品按3個(gè)黃檀屬樹種分成3類。(2)19個(gè)SSR標(biāo)記在野生降香黃檀群體(42個(gè)個(gè)體)中共檢測(cè)到54個(gè)等位基因,GD(Nei's基因多樣性)、Ho和He分別為0.36、0.28和0.37,表明該野生群體為中度遺傳多樣性水平。在7個(gè)野生群體中,遺傳多樣性水平最低的是HNQS(海南文昌市和三門坡鎮(zhèn),He=0.31),最高的是HNCJ(海南昌江,He=0.40)。AMOVA分析結(jié)果顯示只有3%差異來源于群體間,高達(dá)97%的差異存在于群體內(nèi)。STRUCTURE分析(群體遺傳結(jié)構(gòu)分析)、主坐標(biāo)分析(PCoA)和鄰接進(jìn)化分析(NJ)結(jié)果均顯示7個(gè)群體可分成2大類:一類由海南�？�(HNHK)、海南白沙(HNBS)、海南樂東(HNLD)和海南東方(HNDF)4個(gè)群體組成;另一類由海南文昌和三門坡鎮(zhèn)(HNQS)、海南昌江(HNCJ)和海南五指山(HNWZS)組成。Mantel檢測(cè)顯示7野生群體間遺傳差異與遺傳距離(r=0.83,P0.05)和地理距離(r=0.22,P0.05)相關(guān)。(3)研究異地保護(hù)群體CM(96個(gè)實(shí)生苗個(gè)體)、JJ(88個(gè)嫁接個(gè)體)和就地保護(hù)群體HN(42個(gè)野生個(gè)體)共226個(gè)降香黃檀種質(zhì)遺傳多樣性及群體結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明19個(gè)SSR標(biāo)記在226個(gè)個(gè)體中共檢測(cè)到75個(gè)等位基因,其中CM、JJ和HN 3個(gè)群體的uHe(無偏期望雜合度)依次為0.38、0.37和0.37。經(jīng)均值T檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)3個(gè)保存群體的遺傳參數(shù)無顯著差異,AMOVA分析結(jié)果表明3個(gè)群體間僅有1%的差異,說明異地保存和就地保存的降香黃檀群體間遺傳多樣性水平相當(dāng)。STRUCTURE分析結(jié)果表明CM可聚為4個(gè)純亞類(CM1-CM4),JJ為3個(gè)純亞類(JJ1-JJ3),HN為2個(gè)純亞類(HN1-HN2)。AMOVA分析表明分別有13%(CM)、11%(JJ)和10%(HN)的遺傳變異來源于各保存群體的亞類群間,說明異地保存群體的遺傳變異水平要略高于就地保存群體。3個(gè)保存群體間遺傳多樣性的對(duì)比分析結(jié)果表明異地保存為有效的降香黃檀資源保存方式。(4)利用19個(gè)SSR標(biāo)記研究來自整個(gè)華南地區(qū)的251個(gè)降香黃檀種質(zhì)遺傳多樣性,GD、I(香農(nóng)多樣性指數(shù))、Ho和He依次為0.38、0.65、0.33和0.38,表明該群體的遺傳多樣性為中度水平。STRUCTURE分析顯示251個(gè)個(gè)體可聚為4個(gè)純合亞類。AMOVA分析結(jié)果表明有11%遺傳變異源于亞類群間,各亞類群間Pairwise Fst變幅為0.031-0.095,表明整個(gè)群體處在中等偏低的遺傳分化水平。利用PowerCore軟件構(gòu)建降香黃檀核心種質(zhì)庫,該核心庫用31個(gè)降香黃檀個(gè)體代表原來群體所有遺傳變異性水平。(5)利用黃檀屬通用SSR標(biāo)記分別對(duì)70份交趾黃檀種質(zhì)(泰國(guó)和柬埔寨)和67份東京黃檀種質(zhì)(越南)的遺傳多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)。19個(gè)SSR標(biāo)記在交趾黃檀和東京黃檀中分別有13個(gè)和19個(gè)具有多態(tài)性,檢測(cè)到71和65個(gè)等位基因。在交趾黃檀中Ho、He和I依次為0.28、0.37和0.80,在東京黃檀中Ho、He和I依次為0.24、0.31、0.56,表明現(xiàn)有2個(gè)黃檀屬樹種資源的多樣性水平為中度偏低,為更好地開發(fā)利用這些資源,應(yīng)對(duì)交趾黃檀和東京黃檀的種質(zhì)材料進(jìn)行補(bǔ)充收集。
【學(xué)位單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S792.28
【部分圖文】：

?東北林業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文（２）利用新開發(fā)的ＳＳＲ標(biāo)記研宄我國(guó)特有珍貴用材樹種降香黃檀野生群體的遺多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)，探尋該物種野生群體瀕危原因。為有效制訂降香黃檀的保護(hù)和育策略提供必要的遺傳背景信息。??（３）利用開發(fā)的ＳＳＲ標(biāo)記研宄就地保存和異地保存的降香黃檀群體遺傳多樣性。??對(duì)就地保存和異地保存的降香黃檀群體內(nèi)的遺傳變異情況進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)比降香黃資源就地保存與異地保存的效果，為降香黃檀高效保護(hù)策略的制訂提供科學(xué)依據(jù)。??（４）利用開發(fā)的ＳＳＲ標(biāo)記對(duì)２５１個(gè)降香黃檀種質(zhì)的遺傳多樣性和遺傳變異進(jìn)行深??入研宄，通過ＰｏｗｅｒＣｏｒｅ軟件構(gòu)建降香黃檀核心種質(zhì)庫，以期為降香黃檀的遺傳改良和??種質(zhì)資源的有效利用提供參考依據(jù)和核心材料。??（５）利用開發(fā)的黃檀屬通用ＳＳＲ標(biāo)記分別對(duì)７０份交趾黃檀種質(zhì)（泰國(guó)和柬埔寨）??和６７份東京黃檀種質(zhì)（越南）的遺傳多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)，詳細(xì)分析交趾黃檀及東京黃檀群??體內(nèi)的遺傳變異性水平，以期為交趾黃檀和東京黃檀種質(zhì)材料的補(bǔ)充收集、遺傳改良和??雜交育種等研宄提科學(xué)依據(jù)和重要的材料支持。??１．４．３技術(shù)路線??本研究的技術(shù)路線如圖１－２所示。??

Ｆｉｇ．?２－２?Ｓｐｅｃｉｅｓ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?Ｄ．?ｏｄｏｒｉｆｅｒａ??２．３．２轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)注釋??對(duì)所有比對(duì)成功的Ｕｎｉｇｅｎｅｓ進(jìn)行功能注釋，注釋結(jié)果如圖２－３所示。在ＧＯ數(shù)據(jù)庫??中（圖２－３ａ），執(zhí)行細(xì)胞組成功能（Ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）?Ｕｎｉｇｅｎｅｓ有４８３７９條，其中隸??屬于質(zhì)膜（５３４６條）、細(xì)胞器組分（３３３６條）、細(xì)胞器（６３５３條）、細(xì)胞組分（９４５８??條）、細(xì)胞（９４６２條）、膜要素（４９１２條）和大分子復(fù)合物（６２００條）等功能分類的??Ｕｎｉｇｅｎｅｓ數(shù)量均超過１０００條，其他都在７００條以下。執(zhí)行分子功能（ＭｏｌｅｃｕｌａｒｆＵｎｃｔｉｏｎ）??的共有３８４２８條Ｕｎｉｇｅｎｅｓ，其中大于１０００條有：結(jié)構(gòu)分子活性１２２３條、催化活性??１４６６９條、結(jié)合１７７１２條、轉(zhuǎn)運(yùn)活性２１２６條。涉及降香黃檀生物過程功能（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ??ｐｒｏｃｅｓｓ）的序列有８０４５７條，其中最多的是參與細(xì)胞過程，有１８１３１條，其次是代謝過??程有１７３４３條，還有１３５３６條參與單機(jī)體過程。??根據(jù)ＫＯＧ功能分類（圖２－３ｂ）?，?１７８６０條Ｕｎｉｇｅｎｅｓ被分為２６個(gè)功能簇。其中，最??大的一簇是通用功能預(yù)測(cè)（Ｇｅｎｅｒａｌ?ｆｉｍｃｔｉｏｎ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ），含有２９８７條Ｕｎｉｇｅｎｅｓ，占到總??－１

４３．２％?（８３個(gè)）和３４．４％?（６６個(gè)）在交趾黃檀和東京黃檀中成功擴(kuò)增出產(chǎn)物。其中，６３??個(gè)ＳＳＲ標(biāo)記同時(shí)在３個(gè)樹種中產(chǎn)生特異性條帶，占到總量的３２．８％。然后，從６３個(gè)中隨??機(jī)選擇了?２２個(gè)ＳＳＲ標(biāo)記，合成熒光引物進(jìn)行毛細(xì)管電泳（圖２－４），最終有１９個(gè)ＳＳＲ標(biāo)??記在６０個(gè)黃檀屬中表現(xiàn)出多態(tài)性（表２－６），并檢測(cè)到１１２個(gè)等位基因。每個(gè)ＳＳＲ標(biāo)記??的觀測(cè)等位基因數(shù)為３？１１個(gè)，平均為５．８９個(gè)。觀測(cè)雜合度（丑。）和期望雜合度（私）??的變幅分別為０．０５？０．６５和０．４４？０．７９。平均多態(tài)信息含量（ＰＪＣ）為０．５９，變幅為０．３８??（Ｓ０１）？０．７５?（Ｓ２６）。其中，１５個(gè)ＳＳＲ標(biāo)記的尸／Ｃ值高于０．５，表明７８．９％的ＳＳＲ標(biāo)記??為筒多態(tài)性標(biāo)記。??３?２１０?２２０?２３５?２ｍ?２＾?２ｍ?２ＳＳ?２＾?３００?３１０?３２０?３３Ｓ?３４０?３Ｓ０?３６Ｓ?３７０?３８０?３＾３?４＆Ｄ?４１Ｄ??２００００－??１Ｓ（０００－??ｔ。娜：??ｏｉ．?＿ｉ＿＿Ｊ?ｌ?ｉ?Ｉ?ｉ???＾２］??ｂ?２ｔＳ?２２０?２３０?２＾３?２Ｓ０?２Ｔ０?２ｍ？?＾５０?３１０?３２０?３４Ｄ?３＾?３７Ｓ?３８０?３９０?４００?４１０??２０，￡ＫＫ３－??１Ｓ娜??ｍ艦」??５娜－???１?Ｉ－?，，?１?１?ｉ?－?Ａ??ｃ?Ｅ３??２１０?２＾０?５＾?２—?２５５?２ＪＱ?２８Ｓ?３１Ｓ?３２Ｓ?３ｙ?３４Ｓ?３Ｓ０?３？０?３９Ｑ?４＾?４１０??１５，０００＾??１０
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2878050