南抗3号杨快繁体系的建立及安徽省主栽杨树品种遗传多样性的ISSR分析

论文摘要

杨树作为安徽省主要的短周期速生丰产工业用材林树种，优良无性系的选择利用至关重要，在安徽省森林质量提升行动计划中，杨树作为专项提升计划正在开展。目前杨树造林存在以下问题：一是良种繁育和种苗生产管理滞后，品种大量老化；二是引进的新品种容易与本土品种混杂，出现同物异名、同名异物现象；三是经营粗放，林分质量不高，病虫危害较重。安徽省淮北平原由于杨树品种单一，病虫害正逐年加剧，严重影响我省林业生产。本文以南抗3号杨树叶片为材料，对该品种在快速繁殖体系建立过程中生长调节激素的种类及浓度进行了系统研究，获得最佳的培养效果，初步建立了高效的叶片快繁体系；同时通过ISSR分子标记方法，从DNA水平对安徽省主栽的17个品种和引进的7个品种进行遗传多样性分析，并根据特异性条带建立分子检索表，构建聚类图，获得以下结果：（1）筛选出南抗3号杨叶片进行消毒的方法：75%的酒精消毒8s，0.1%的升汞溶液消毒4min。（2）优化了南抗3号杨叶片快繁体系，筛选出各阶段适宜的培养基。诱导分化培养基：MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.5mg/L+KT0.1mg/L；丛生芽增殖培养基：MS+6-BA1.2mg/L+NAA0.3mg/L+KT0.1mg/L；生根培养基：1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.01mg/L。（3）选用改进的CTAB法提取杨树叶片基因组，电泳检测和OD值测定表明：DNA质量符合分子生物学的要求。根据本实验室建立的杨树ISSR-PCR反应体系，筛选ISSR引物及各引物的最适退火温度。（4）利用ISSR标记技术对安徽省主栽的17个杨树品种和7个引进品种进行遗传多样性分析，10条引物在17个杨树品种中共扩增出67条重复性高、稳定性好的条带，其中54条为多态性条带，多态性比为80.6%；在24个杨树品种中扩增出72条重复性高、稳定性好的条带，其中56条为多态性条带，多态性比为77.8%。（5）利用特殊谱带分别建立安徽省主栽的17个杨树品种和24个杨树品种的分子检索表。（6）根据扩增片段，利用NTSYS-pc2.10e分析软件计算样品间的Jaccard遗传相似性系数，并构建聚类树状图。在17个杨树品种中，亲缘关系最近的为南林95和南林895，遗传系数为0.9620，遗传距离为0.0387；亲缘关系最远的为南抗3号和中涡1号，遗传系数为0.3773，遗传距离为0.9747。本实验建立了南抗3号杨叶片高效快繁体系，利用特殊谱带建立了安徽省24个杨树品种的分子检索表，为杨树的品种鉴定和良种的推广提供科学依据，对安徽省营建大规模速生丰产用材林和生态环境建设具有重大的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 杨属植物组织培养的研究进展
• 1.1.1 杨树组织培养的基本情况
• 1.1.2 杨树组织培养的影响因素
• 1.2 杨树组织培养的前景
• 1.3 标记技术
• 1.3.1 遗传标记的种类和特点
• 1.3.2 分子标记技术的种类及在杨树上应用
• 1.4 ISSR 分子标记的概况
• 1.4.1 ISSR 标记的特点
• 1.4.2 ISSR 标记在植物遗传学研究中的应用
• 1.5 分子标记在杨树研究上的前景
• 2 引言
• 2.1 本课题的研究意义
• 2.2 本研究的内容、目标
• 2.2.1 研究内容
• 2.2.2 研究目标
• 2.3 本研究采用的技术路线
• 3 材料和方法
• 3.1 试验材料
• 3.2 主要仪器设备和试剂
• 3.2.1 主要仪器设备
• 3.2.2 主要试剂
• 3.2.3 有关试剂和培养基的配制
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 南抗3号杨树叶片快速繁殖体系的建立
• 3.3.2 安徽省主栽杨树DNA的提取
• 3.3.3 DNA 质量检测
• 3.3.4 PCR 反应体系
• 3.3.5 ISSR 引物筛选
• 3.3.6 ISSR-PCR 最佳退火温度的确定
• 3.3.7 杨树品种遗传多样性的数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 南抗 3 号杨树叶片快速繁殖体系的建立
• 4.1.1 外植体的消毒
• 4.1.2 不同培养基对丛生芽诱导分化的影响
• 4.1.3 不同培养基对丛生芽增殖培养的影响
• 4.1.4 不同培养基对试管苗生根的影响
• 4.1.5 炼苗与移栽
• 4.2 杨树基因组 DNA质量分析
• 4.2.1 杨树DNA电泳检测
• 4.2.2 杨树DNA浓度检测
• 4.3 退火温度的确定
• 4.4 ISSR-PCR 扩增结果的分析
• 4.4.1 ISSR-PCR 扩增多态性
• 4.4.2 杨树品种的带型识别
• 4.4.3 杨树品种之间的遗传相似性及聚类分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 附录C
• 附图
• 致谢
• 个人简介
• 在读期间的成果清单