榧树种质资源的收集、评价与核心种质的确定

论文摘要

榧树(Torreya grandis)属红豆杉科(Taxaceae)榧属(Torreya),目前种下仅一个规模栽培的品种香榧,而香榧是榧树中的一个优良变异类型。但是,在未受人为干扰的野生榧树资源中,种内性状变异复杂多样,其中种子性状作为重要的经济性状变异最为丰富,其形态、大小、理化性质、主要营养成分和风味都存在变异,存在一些综合性状优良,品质达到或超过香榧的优株。为发掘野生榧树中的优良资源,开发利用其遗传育种潜力,打破“千年一种”的局面,我们在榧树主分布区进行了种质资源的调查、收集、评价。本文是研究结果的总结,具体如下:1、在榧树分布区的浙江、安徽、福建、江西等地调查、收集110个实生单株种质的基础上,对其种蒲、种核进行了纵横径、质量等物理性状的测定,分析了影响种子口感的蛋白质及脂肪含量。结果表明,榧树种子的大小存在着较大的差异,发现了3个单株种质的脂肪含量高于香榧,9个单株种质的蛋白质含量接近或高于香榧。研究结果可为榧树资源的多用途开发打下基础。2、结合前人收集的103个榧树种质,对共收集的213个种质(其中142个具有种子)进行了基于种子和叶片外形数据的分析,在此基础上利用SPSS分别确定了两个个体数分别为51和19的初级核心种质资源库,并用方差分析结果说明初级种质资源库能很好地代表源种质;利用新建的适用于榧树的SRAP分子标记体系及ISSR分子标记体系对初级种质进行DNA水平的分析,利用NYSTS 2.0e软件根据DICE系数分析分子标记的分析结果,并按UPGMA类平均法进行聚类,在初级核心种质的基础上确定了基于种形数据的核心种质15个、基于叶形数据的核心种质8个,两者没有重复,共占源种质的10.80%;对核心种质与初级核心种质就观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性(H)、香农信息指数(I)、多态位点百分率(PPB)进行遗传多样性比较,结果显示核心种质相对于初级核心种质种遗传多样性参数的保留率在89%以上,具有较好的代表性。该核心种质确定的技术体系可应用于其它经济树种核心种质的确定。3、对野外发现的特异榧(其年均苗高生长量是一般榧树苗的1.75倍,年均根径生长量超过一般榧树苗根径生长量2倍),用SRAP分子标记体系对特异榧与榧属其它6个种共8个样品(香榧、云南榧、巴山榧、九龙山榧、日本榧、圆榧、长叶榧、特异榧)进行了分析,基于分析结果进行了亲缘关系聚类,并结合叶形指数的方差分析,对特异榧的系统发育进行了探讨。结果显示,榧属6个种及特异榧8个样品可以分为四大类,特异榧与长叶榧、九龙山榧聚在一起;特异榧叶片形态偏向长叶榧;各种间叶形指数差异极显著,特异榧的叶形指数显著不同于与其它样品。推断特异榧是长叶榧与榧树的杂种。研究结果为特异榧的生产开发及缩短童期性状的育种打下了基础。4、比较同一产区的不同榧树雄株叶片、花序及单个花序花粉重等性状,结果均存在一定变异,其中花粉重量的变异系数最大,达到55.29%;不同榧树雄花开放时间前后相差7天,可以从中选择早、中、晚搭配的授粉品种;但不同地点或同一地点不同雄株的花粉在形态上差异不大。研究结果表明,雄株的多样性为雌性榧树的多样性作出了重要贡献,为雄性榧树优株的选择打下了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 国内外研究进展
• 1 核心种质
• 1.1 核心种质的概念及构建
• 1.1.1 核心种质资源的构建
• 1.1.2 构建核心种质的数据
• 1.1.3 种质资源的分组
• 1.1.4 样品的选择
• 1.1.5 核心种质的评价
• 1.2 核心种质研究的意义
• 2 榧树
• 2.1 榧树资源及分布
• 2.2 榧树研究进展
• 2.2.1 宏观方面的研究进展
• 2.2.2 微观方面的研究进展
• 2.2.2.1 组织培养
• 2.2.2.2 细胞生物学研究
• 2.2.2.3 分子水平的研究
• 2.3 榧树核心种质研究的意义
• 第二章 榧树种质资源的收集及种子理化性质的初步分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 种质资源的收集与保存
• 2.1.2 种子理化性质的分析
• 2.1.2.1 种子物理性质的测定
• 2.1.2.2 种子脂肪含量的测定
• 2.1.2.3 种子蛋白质含量的测定
• 2.1.3 数据分析处理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 种质资源的收集
• 2.2.2 种子物理性状的分析
• 2.2.3 种子脂肪含量的测定
• 2.2.4 种子蛋白含量的测定
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 第三章 榧树核心种质资源库的构建
• 3.1 材料
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 仪器设备
• 3.2 方法
• 3.2.1 初级核心种质资源库构建数据的收集
• 3.2.2 初级核心种质资源库的构建
• 3.2.3 基因组 DNA 的提取与纯化
• 3.2.4 SRAP 标记分析体系的建立
• 3.2.5 样品 SRAP 标记的分析
• 3.2.6 样品 ISSR 标记的分析
• 3.2.7 核心种质资源库的建立
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 初级核心种质资源库的构建
• 3.3.2 SRAP 标记分析体系的建立
• 3.3.2.1 DNA 的提取
• 3.3.2.2 镁离子浓度优化
• 3.3.2.3 引物浓度优化
• 3.3.2.4 dNTPs 浓度优化
• 3.3.2.5 Taq 酶浓度优化
• 3.3.2.6 模板浓度优化
• 3.3.2.7 引物筛选
• 3.3.3 初级核心种质的 SRAP 标记分析
• 3.3.4 初级核心种质的ISSR 标记分析
• 3.3.5 初级核心种质的遗传多样性
• 3.3.6 核心种质的确定
• 3.4 讨论
• 3.5 小结
• 第四章 特异榧的初步研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 研究材料
• 4.1.2 方法
• 4.1.2.1 DNA 的提取
• 4.1.2.2 榧属各种 SRAP 分析
• 4.1.2.3 叶形数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 特异榧与榧属种的 SRAP 分析
• 4.2.2 特异榧与榧属种的叶形分析
• 4.3 讨论
• 4.4 小结
• 第五章 榧树雄株的初步分析
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 叶片和雄球花的采集及其物理性状的测定
• 5.1.3 榧树开花时间的观察
• 5.1.4 花粉的电镜观察
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 榧树雄株叶片性状的变异
• 5.2.2 榧树雄球花性状的变异
• 5.2.3 榧树雄球花初放时间的变异
• 5.2.4 榧树花粉形态
• 5.3 讨论
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 个人简介
• 致谢