马尾松亲本配合力与全同胞子代遗传分析

摘要

马尾松(Pinus massoniana)作为我国主要的用材树种，有着十分重要地位。本文对福建省漳平五一林场马尾松亲本所组配的26个组合全同胞子代14个性状进行遗传分析，并应用微卫星(SSR)分子标记技术，对子代遗传多样性以及性状与分子标记的相关性进行研究。主要结果如下： 1.性状配合力效应分析发现，各性状配合力效应表现复杂：(1)不同组合各性状特殊配合力效应表现不同。同一性状不同组合间特殊配合力表现不同，如树高特殊配合力效应的变幅在-1.0719(A52)～2.9610(A3)之间。同一组合不同性状间特殊配合力效应差别很大，如A1组合的冠幅特殊配合力效应值为-0.1164，而胸径的特殊配合力效应值为0.5244。根据亲本配合力表现，提出了马尾松亲本选配值得重视的相关内容。(2)不同组合同一性状SCA效应表现不同，同一组合不同性状SCA效应也不同，没有一个组合所有性状SCA效应都是最好的。通过对14个性状配合力效应的综合比较，初步筛选出A2、A5和A1三个速生、优质的组合。 2.性状遗传组成和遗传率分析发现，(1)枝下高、通直度、主干粗、节间距和冠幅主要受加性效应影响，树高、胸径、侧枝粗、侧枝长、侧枝数和冠径比的加性效应和非加性效应同等重要；其余性状主要受非加性效应的影响。(2)树高、材积、高径比、圆满度和侧枝数的广义遗传率较高(73.54％～97.64％)；主干粗、节间距和枝下高的广义遗传率较低(30％～41.60％)，其余性状的广义遗传率中等，树高、通直度、冠幅和侧枝数的狭义遗传率较高，高于50％。 3.生长和形质性状间的配合力相关分析发现，树高与枝下高、冠径比特殊配合力效应呈显著和极显著的正相关；胸径与冠幅呈极显著的正相关；材积和高径比达显著正相关，与其余形质性状相关均不显著。典型相关分析发现，冠幅、枝下高、侧枝长SCA效应第一典型变量对生长性状SCA效应有较好的预测作用，生长性状SCA效应第一典型变量对形质性状SCA效应均有较好的预测作用。 4.遗传相关与通径分析发现，生长和形质性状间存在显著相关性，树高、胸径、材积三个生长性状之间的遗传相关达到极显著水平，生长性状与一项或几项形质性状呈显著以上的相关性，可以通过形质性状的选择来间接选择生长性状。遗传通径分析发现，树高的决定因素是枝下高、通直度、节间距，相对重要性是：通直度＞枝下高＞节间距；胸径的决定因素是主干粗、圆满度、侧枝粗，相对重要性是：主干粗＞圆满度＞侧枝粗；材积的决定因素之一为主干粗。 5.从火炬松(Pinus taeda)、辐射松(P.radiata)、欧洲赤松(P.sylvestris)和瑞士五针松(P.cembra)等松属其它树种的169对SSR引物中通过对全同胞子代个体的SSR分析，最终筛选出十对多态性较高的引物，共检测到63个等位基因，每个位点检测到的数目3～11个不等，平均每个位点6.3个等位基因。 6.遗传多样性分析表明，全同胞子代具有较高的遗传多样性。对具有相同母本群体的全同胞和半同胞子代林的遗传样性进行比较发现，在平均等位基因数方面，全同胞子代的平均等位基因数(6.3)比半同胞子代平均等位基因数(5.6)高出0.7；全同胞子代的有效等位基因数(2.083)高于半同胞子代的有效等位基因数(2.032)多样性指数方面全同胞子代(0.9277)仍高于半同胞子代(0.8996)平均期望杂合度(0.5141)、Nei基因多样度(0.5123)均高于半同胞群体(0.4293、0.4239)，表明全同胞子代保持着较宽的遗传基础，遗传多样性水平较高。 7.树高、胸径等8个性状与分子标记的相关检测发现，在8个性状中，未检测到与树高相关的标记，其余7个性状共检测到3个显著或极显著相关标记：RPTest11、PtTx3013和PTest4。高径比同时受到两个位点的影响，累积贡献率达到33.12％，PTest4的贡献率占18.56％，在PTest4附近可能存在与性状相关的QTL。

目录

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致谢

第一章文献综述

1.1林木遗传测定概况

1.2遗传测定主要内容

1.2.1遗传力

1.2.2配合力

1.2.3遗传相关

1.2.4通径分析

1.3遗传多样性概述

1.3.1遗传多样性含义

1.3.2遗传多样性的测定方法

1.3.3评价指标参数

1.4分子标记与树木性状早期测定

1.5研究目的意义

第二章马尾松配合力与遗传参数分析

2.1材料与方法

2.1.1试验材料

2.1.2试验林概况

2.1.3研究方法

2.1.4统计分析方法

2.2结果与分析

2.2.1生长和形质性状方差分析

2.2.2生长性状特殊配合力效应分析

2.2.3形质性状特殊配合力效应分析

2.2.4配合力相对效应与竞争优势的关系

2.2.5性状的遗传率估算

2.3小结与讨论

2.3.1马尾松生长及形质性状的遗传率

2.3.2亲本选配方法的讨论

第三章马尾松性状相关与间接选择研究

3.1材料与方法

3.2试验结果

3.2.1生长与形质性状表型相关分析

3.2.2生长与形质性状遗传相关分析

3.2.3生长与形质性状的遗传通径分析

3.2.4形质性状对生长性状的间接选择

3.2.5生长及形质性状特殊配合力的相关分析

3.2.6生长及形质性状特殊配合力效应的典型相关分析

3.3小结与讨论

3.3.1性状相关与间接选择

3.3.2性状问遗传通径分析

第四章用SSR研究马尾松全同胞子代遗传多样性

4.1材料与方法

4.1.1试验材料

4.1.2试验方法

4.1.3数据分析

4.2实验结果

4.2.1全同胞子代遗传多样性分析结果

4.2.2半同胞子代遗传多样性分析结果

4.2.3不同子代遗传多样性比较

4.2.4分子标记与数量性状相关分析

4.3小结与讨论

4.3.1材料保存与DNA提取方法

4.3.2扩增产物的电泳和判读

4.3.3 PCR扩增

4.3.4 SSR引物选择对试验结果的影响

4.3.5加强SSR核心引物的筛选

4.3.6数量性状的相关检测

4.3.7人工授粉与自由授粉子代遗传多样性比较

参考文献