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杉木是一种重要的常绿针叶树种,为我国特有,广泛分布于我国南方多省,具有重要的经济价值。我国对杉木的遗传改良工作研究较早,收集了大量的优良种质资源,对优良种质资源的保存、评价与利用具有十分重要的意义;此外,杉木生长周期长,常规的选择育种限制了杉木的良种化进程,而分子标记辅助育种,可以加速杉木的良种化进程。2004年,广东省乐昌市龙山林场收集保存了遗传基础较为广泛的杉木优树资源,包含来自广西、江西、湖南、贵州、福建和广东等6个种源的700个优良杉木无性系,为杉木的遗传改良提供了丰富的材料。本研究从表型水平和分子水平对该资源内杉木的遗传变异情况进行了测定,分析了其遗传结构,并构建了一个包含300个个体的杉木关联群体,利用SLAF-seq技术,首次在杉木群体中开发出大量的SNP标记,基于高密度的SNP标记,开展了与杉木重要经济性状的全基因组关联分析,获得了与杉木重要性状显著关联的SNP标记,为杉木良种的利用提供了依据,也为杉木的分子标记辅助育种工作奠定了基础。主要研究结果如下:1.龙山林场保存的优良杉木种质资源具有丰富的表型变异,种源间和种源内均存在一定程度的变异,无性系间的变异是表型变异的主要来源。所测性状均受到较强的遗传控制,各性状变异系数均大于10%,单株材积的变异系数最大(70.47%)。各性状间具有紧密的相关性,其中树高、胸径、树皮厚和单株材积这4个生长性状两两之间表现出极显著的正相关(p<0.01),并且分别与木材基本密度呈显著的负相关(p<0.01或p<0.05),其中胸径与木材基本密度的表型负相关程度最高,此外,木材基本密度与其他大部分性状呈紧密的负相关。综合考虑胸径和木材基本密度性状,在这批优树的基础上再选择出了 98个优良无性系,其中61个无性系的单株材积值较所有优树的平均值高,为优良杉木的收集与保存提供了来源。2.利用21对SSR标记对杉木的遗传变异进行评价,发现该资源蕴含中等程度的遗传多样性水平。21对引物共扩增出181个等位变异位点,平均每个标记扩增出8.31个等位位点,平均每个位点的香农信息指数为1.331,多态信息含量为0.57,表明所有位点具有较高的多态性。排除具有无效等位位点的标记后,利用剩下的18个SSR标记对该资源的群体结构进行分析,Structure软件将700个杉木无性系划分为3个亚群,但是群体结构较弱。种源间及亚群间遗传多样性水平相似,遗传分化较小,与较高的群体内无性系间的变异水平相符。3.利用PowerMarker软件的M策略进行取样,综合PowerCore软件筛选出的少量的个体作为必选种质,构建了一个包含300个个体的关联群体,关联群体与原始群体没有显著性差异,表明所构建的群体能够较好的代表原始群体,且各表型性状均符合正态分布。4.利用SLAF-seq在杉木群体中开发出166,646个高质量的SNP,基于高密度的SNP标记,对关联群体的遗传变异进行分析,同样得出群体内个体间的变异是该群体变异的主要来源。平均π值为0.00554,平均θ值为0.00466,表明该关联群体具有中等程度的遗传多样性水平。通过Admixture计算遗传结构,发现该关联群体包含2个亚群,与NJ聚类结果和主成分分析结果一致;利用SPAGeDi计算个体间的亲缘关系;并分别利用一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)对杉木的生长性状和材质性状进行全基因组关联分析,分别得到144个和52个显著性关联组合(p<1E-5),每一标记位点可解释表型变异的比率分别为7.59%到28.45%和8.25%到27.27%,MLM得到的52个显著性关联组合中,有50个与GLM得到的结果一致。基于SNP的全基因组关联分析,为杉木的分子标记辅助育种工作奠定了基础。