【摘要】：柳樹是楊柳科(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)能源樹種。但目前農(nóng)林業(yè)研究和應(yīng)用的只有白柳、旱柳和垂柳等10個(gè)左右的樹種,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)用于柳樹的分類、品種鑒定和遺傳多樣性研究等領(lǐng)域,但與柳樹性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記的研究報(bào)道較少。本研究以柳樹種質(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)性狀等表型在柳樹無(wú)性系內(nèi)一致性高,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、低光效柳樹、喜光型柳樹和耐陰型柳樹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)確地反映柳樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性。研究認(rèn)為這些柳樹種質(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)良子代、親本或無(wú)性系的選擇及早期優(yōu)勢(shì)的發(fā)掘。綜上所述,本研究從多個(gè)方面探明了柳樹種質(zhì)資源的遺傳變異和多樣性,尋找到與形態(tài)、光合和生物質(zhì)性狀關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記,為柳樹復(fù)雜的性狀解析提供了新的途徑,為柳樹新品種選育、早期優(yōu)勢(shì)發(fā)掘和控制優(yōu)異性狀相關(guān)基因的克隆提供參考資料和科學(xué)的理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S792.12

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 施翔;唐翠平;周方龍;;準(zhǔn)噶爾盆地箭桿楊生長(zhǎng)模型及生長(zhǎng)進(jìn)程動(dòng)態(tài)分析[J];干旱區(qū)研究;2013年04期

2 張錦芳;李浩杰;張雪花;蒲曉斌;蔣俊;柴靚;崔成;蔣梁材;;甘藍(lán)型油菜SSR標(biāo)記遺傳多樣性及其與農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析[J];分子植物育種;2013年05期

3 王軍;張燦宏;遲銘;梁長(zhǎng)東;陳堅(jiān)健;徐大勇;;大麥耐鹽性與其主要性狀典型相關(guān)分析[J];江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2011年02期

4 姚金保;Edward SOUZA;馬鴻翔;張平平;姚國(guó)才;楊學(xué)明;任麗娟;張鵬;;軟紅冬小麥品質(zhì)性狀與餅干直徑的關(guān)系[J];作物學(xué)報(bào);2010年04期

5 任小平;張曉杰;廖伯壽;雷永;黃家權(quán);陳玉寧;姜慧芳;;ICRISAT花生微核心種質(zhì)資源SSR標(biāo)記遺傳多樣性分析[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年14期

本文編號(hào)：2745129