马尾松土贡种源种实性状及遗传多样性研究

摘要

林木群体的遗传多样性及交配动态直接关系到其种子及子代苗木的遗传品质。而林木随树龄增大产生的繁殖能力变化不可避免对群体遗传多样性及交配系统造成影响。本研究以位于广西苍梧县天洪岭林场的马尾松“土贡”种源母树林（1959年造林）及其不同时期子代为材料，开展母树林种实品质、遗传多样性及交配系统方面的研究，获得以下结果:
　　1.参试母树平均胸径58.87cm，母树林平均单果鲜重、果长及果宽分别为14.09g、48.95mm及24.11mm，果实相对偏小;种子平均千粒重、发芽率及发芽势为8.36g、70％及45％，低于一些同类研究报道，推测与母树树龄过大，繁殖能力下降有关;母树间在球果表型及种子性状上均存在极显著差异，表明母树林存在丰富变异;仅有单果重、果长和果宽之间、发芽率及发芽势之间存在显著正相关;采用主成分及聚类分析，将参试母树分为5类，第1、2类种子质量好，果型大，可优先作为采种母树。
　　2.对母树林及其4个不同年份采种营建人工林进行了遗传多样性分析（采种时母树年龄分别为36、40、46、55年生），发现子代和母树林都具有丰富的遗传多样性，不同年份子代遗传多样性与母树群体相比差异并不显著;多数位点固定指数显著大于零，表明群体纯合子过量。遗传结构分析表明，五个群体两两遗传分化系数在0.0435-0.0635之间，1996年子代林与亲本群体分化较小，2000年、2006年及2015年子代林与亲本群体的遗传分化依次增大，推测主要原因为母树年龄过大，林内花粉不足，授粉不随机，使得近交及外来花粉污染增大，不同子代群体间、子代与母树群体间的基因频率构成差异逐渐增大。
　　3.对56年生母树林7个家系进行交配系统分析，结果表明:7个家系多位点异交率tm为89.2％，单位点异交率ts为69.5％，近交指数(F=0.207)显著大于零，半同胞比例Phs=0.430，全同胞比例Pfs=0.570，表明56年生马尾松母树林存在较大程度的近交。未进行发芽试验的种子（种子组）的异交率（tm=86.7％，ts=67.5％）明显低于发芽试验后的萌发种子（发芽种子组）(tm=91.1％，ts=76.4％)，表明异交率的高低对马尾松种子生活率有显著影响。

目录

声明

摘要

前言

1．1．2 遗传多样性研究方法

1．1．3 遗传多样性的保护

1．2 分子标记技术与遗传多样性研究

1．2．1 分子标记技术概述

1．2．2 分子标记在林木遗传多样性研究中的应用

1．3 马尾松概述及遗传多样性研究进展

1．3．1 马尾松概述

1．3．2 马尾松遗传多样性研究进展

1．3．3 马尾松土贡种源简介

1．4 本研究的目的与意义

第二章 马尾松土贡种源母树林种实性状分析

2．1 材料与方法

2．1．1 采样地概况

2．1．2 研究材料

2．1．3 研究方法

2．2 结果与分析

2．2．1 不同母树球果表型差异分析

2．2．2 不同球果脱粒方式、不同母树种子千粒重及生活力差异分析

2．2．3 采种母树生长、球果及种子性状间的相关分析

2．2．4 母树多性状综合评价

2．3 讨论

第三章 母树林及其子代遗传多样性研究

3．2 实验仪器及试剂

3．3 DNA提取

3．4 PCR扩增反应体系

3．5 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析

3．6 马尾松DNA质量与含量检测

3．7 数据读取与分析

3．8 结果与分析

3．8．1 母树及不同年龄子代遗传多样性

3．8．2 母树与子代林差异分析

3．9 讨论

3．9．1 DNA提取

3．9．2 SSR扩增及电泳

3．9．3 母树林年龄与子代遗传多样性

3．9．4 群体遗传结构及其产生原因

第四章 土贡种源母树林交配现状分析

4．3 结果与分析

4．3．1 交配系统分析

4．3．2 异交率与种子发芽力的相关性分析

4．4 讨论

4．4．1 交配系统

4．4．2 种子发芽力与异交率的关系

第五章 结论与建议

5．2．1 土贡种源马尾松人工林采种及林分管理

5．2．2 土贡种源马尾松资源保存

致谢

参考文献

附件