光皮树F1代早期性状遗传多样性分析与SSR-PCR体系构建

摘要

通过分析当前林木良种选育研究现状、应用方法及发展趋势，结合光皮树生物学生态学特性、应用价值及相关的研究基础，本研究以木本油植物光皮树（Swidawilsoniana Wanyer）7个杂交组合的亲本与子代为研究材料，采用形态学调查法、石蜡制片技术、显微观察法等方法对杂交果实种子的品质、F1代1a生、2a生、3a生幼苗的生长性状及其茎叶解剖结构特征进行多重比较及遗传多样性、相关性、遗传力分析。同时，从光皮树同科属物种SSR标记研究中筛选合适的SSR引物，构建并优化光皮树SSR-PCR分子标记体系。本研究旨在为光皮树杂交亲本的选配、目的性状的早期选择以及SSR分子标记辅助选育奠定理论及技术基础。主要研究结果如下:
　　(1)7个杂交组合的杂交果实种子性状变幅大，变异系数在5.46％～22.17％之间。其中，千粒重变异明显大于横纵径及含油率变异;不同杂交组合种子发芽率差异较明显，变异系数为40.43％，发芽率最高的为杂交组合杏B08×♀A03(41.67％)，最低的是♂806×♀B03(14.81％);杂交果实种子各性状存在不同程度的相关性，相关指数在0.608～0.930之间。发芽率与果实纵径、果实千粒重及种子纵径成极显著正相关。即饱满、纵径大的果实或者纵径较大的杂交种子发芽率相对较高。
　　(2)F1幼苗一年生株高、地径净增长量都呈“慢～快～慢”的生长变化规律，但不同个体之间生长变化存在差异，快速生长期持续时间的长短对幼苗生长量起决定作用;二、三年生株高、地径、节间距三个性状间存在显著的正相关关系，对其中任何一性状的正向选择都将能提高其他两性状的正向选择效应;叶宽与地径也呈显著正相关，且三年生叶宽遗传力较大，遗传趋向稳定，可作为早期低强度选择指标。
　　(3)光皮树F1幼苗茎叶解剖结构与营养生长存在一定的相关性。茎横断面积的大小主要取决于材部的面积，株高与茎横断面积呈显著正相关，与材部面积成极显著正相关;地径与叶片总厚度、海绵组织厚度呈显著正相关。因此，茎材部面积、叶海绵组织厚度可作为光皮树F1代植株生长势强弱的解剖结构预测指标。
　　(4)建立了光皮树SSR-PCR最佳反应体系。反应总体积15μL:模板DNA用量37.5 ng、正反向引物各0.6μmol·L-1、dNTPs浓度为0.4 mmol·L-1、Mg2+的浓度为1.5 mmol·L-1、Taq聚合酶用量为1.5 U，引物“Cf-05”最佳退火温度为50℃。这些因素共同制约扩增的敏感性、特异性以及产量，但它们之间的影响力存在差异，从大到小分别是引物浓度＞Taq聚合酶＞模板DNA用量和dNTPs浓度＞Mg2+浓度;筛选获得11对适用于光皮树SSR-PCR反应体系的SSR引物，为F1分子水平遗传多样性的研究奠定了基础。

目录

声明

摘要

缩略词

1 绪论

1．1 光皮树简介

1．1．1 生物学特性

1．1．2 生态学特性

1．1．3 应用价值

1．2 光皮树研究现状

1．2．1 资源调查及选育研究

1．2．2 生长特性与解剖结构研究

1．2．3 引种及栽培技术研究

1．2．4 油脂特性及提取工艺研究

1．2．5 生理生化与生殖发育研究

1．2．6 分子与基因水平研究

1．3 林木杂交选育研究

1．3．1 杂种优势

1．3．2 杂种选育

1．3．3 早期性状遗传多样性

1．3．4 解剖结构与早期选择

1．4 林木SSR标记研究

1．4．1 SSR标记优势

1．4．2 SSR-PCR体系构建

1．4．3 SSR引物筛选及通用性

1．5 研究内容与目的意义

1．5．1 研究中存在的问题

1．5．2 研究内容

1．5．3 研究目的

1．6 研究技术路线

2 实验方法

2．1 试验材料及试验地概况

2．2 试验试剂与主要仪器

2．2．1 主要试剂

2．2．2 主要仪器

2．3 试验内容与方法

2．3．1 杂交试验

2．3．2 杂交果实种子品质测定

2．3．3 幼苗生长特性调查

2．3．4 石蜡制片法

2．3．5 SSR分子标记

2．4 数据处理及统计分析

3 结果与分析

3．1 杂交果实种子特性分析

3．1．1 杂交果实种子品质比较

3．1．2 杂交种子发芽率

3．1．3 发芽率与品质性状的相关性

3．2 F1代幼苗生长性状遗传多样性

3．2．1 一年生幼苗生长特性

3．2．2 二、三年生幼苗生长特性

3．2．3 性状相关性分析

3．2．4 性状广义遗传力分析

3．3 解剖结构比较分析

3．3．1 茎解剖结构比较分析

3．3．2 叶解剖结构比较分析

3．4 SSR-PCR分子体系构建

3．4．1 DNA质量与浓度检测

3．4．2 SSR-PCR体系构建

3．4．3 SSR-PCR单因素优化

3．4．4 SSR引物筛选

4 讨论

4．1 杂交果实种子特性分析

4．1．1 杂交果实种子品质分析

4．1．2 杂交种子发芽率比较

4．1．3 发芽率与品质性状的相关性

4．2 F1代幼苗遗传多样性

4．2．1 苗期生长性状多重分析

4．2．2 性状表型相关性比较

4．2．3 性状遗传力比较研究

4．3 解剖结构与早期选择

4．3．1 茎解剖结构与生长势

4．3．2 叶解剖结构与生长势

4．4．1 SSR-PCR体系构建

4．4．2 SSR引物通用性

5 结论

5．1 杂交果实种子特性

5．2 F1代苗期性状遗传多样性

5．3 茎叶解剖结构比较

5．4 SSR-PCR分子体系构建

6 创新点及有待研究的问题

6．1 创新点

6．2 有待研究的问题

参考文献

附录

致谢