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马尾松实生种子园遗传多样性研究

【摘要】: 种子园是生产改良种子的重要途径,它搭建了育种与育林的桥梁,其子代的遗传多样性将直接影响到人工林群体的稳定性和适应性。 本文以福建白砂林场马尾松实生种子园建园家系及其自由授粉子代为研究对象,利用微卫星(SSR)分子标记技术分析了亲、子代遗传多样性,同时在单株空间上分方位对种子园的遗传品质进行空间变化研究,综合比较了马尾松在改良过程中遗传多样性的变化,并提出了种子园合理管理策略。研究的主要结果如下: 1.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152对SSR引物中通过对实生种子园子代个体的SSR分析,最终筛选出十对多态性较高的引物,共检测到64个等位基因,每个位点检测到的数目4~10个不等,平均每个位点6.4个等位基因。 2.建园亲本及子代有着较高水平的遗传多样性。对整个子代群体的遗传多样性与参试家系亲本遗传多样性进行比较分析,在平均等位基因数方面,子代的平均等位基因数6.4比亲本平均等位基因数4.2高出2.2;子代的有效等位基因数2.2377高于亲本的平均有效等位基因数1.9947;多样性指数方面子代(1.0146)仍高于亲本(0.8804);杂合度方面除了平均观察杂合度子代群体(0.6728)略低于亲本外(0.6842),其平均期望杂合度(0.5291)、Nei基因多样度(0.5285)均高于亲本群体(0.4906、0.4842),且子代群体花粉流(4.6049)大于亲本(1.5814),表明群体间基因交流频繁。由于其频繁的基因交流减小了种子园子代群体间的遗传分化,种子园子代保持着较宽的遗传基础,遗传多样性水平较高。 3.种子园所产种子在单株的西、北、南三个方位的种质遗传多样性均较高,东面方向较差。这与单株在种子园所处地理位置、环境因子有一定关联。该种子园面积较小,根据该种子园的坡向和授粉期主风向观测结果,树冠的西、北、南三方位授粉率较高与授粉期主风向相一致,故产生的种子其遗传多样性高于其他方位。 4.对亲、子代群体遗传距离聚类分析表明,遗传距离与其地理分布有一定的相关。虽然亲本群体的亲缘关系对子代群体有一定程度的影响,但从研究结果看整个子代群体家系间的遗传距离与亲本相比有一定的差异,说明种子园初建时各家系单株配置比较合理,基本避免了近交衰退,整个种子园享有一个共同的基因库。

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