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杨树是杨柳科（Salicacea）杨属(Populus)落叶乔木的通称，多年来我国在杨树基础科学研究上取得了不少成就，但对其分子遗传变异和系统进化的研究还较少。随着杨树新品种的相继产生，导致杨属植物在分类上存在相当大的混乱，造成品种混杂，遗传背景模糊等现象，给遗传资源的开发和良种的推广应用带来很大的困难。传统的形态标记方法已明显不能满足对杨树品种进行准确鉴别的要求，因此，运用可靠的检测方法研究杨属植物的遗传多样性，对其亲缘关系进行分析，以合理利用、保存杨属基因资源，为其遗传改良提供科学依据，在杨树育种工作中的亲本筛选和合理利用方面具有一定的实践价值。
本研究利用ISSR分子标记技术结合杨属植物的形态学特征对采集到的57份杨树样品进行了遗传多样性研究和评价并且构建其ISSR指纹图谱，为更好的利用杨树种质资源打下良好的基础，通过实验，得到了以下主要研究结果:
1.在银川植物园内收集了57份形态优美、适应性强、具有一定观赏价值的杨树优良个体，包含了大部分西北地区常见杨树品种，具有一定代表性，其中20个杨树种为已知种，分别来自于白杨派、黑杨派、胡杨派、青杨派。为杨树遗传多样性研究和种质资源合理利用打下了基础。
2.建立和优化了适合杨树基因组DNA的ISSR-PCR反应体系和扩增程序，ISSR-PCR反应总体积为25μL，其中包括DNA模板 40ng、引物 0.4μmol/L、Mg2+1.5mmol/L、dNTp0.25mmol/L、Taq酶 0.5U、H2O 9.3μL。扩增程序为：94℃预变性3min；94℃变性30s；退火30s；72℃延伸1min；72℃延伸5min，4℃保存。
3.通过查阅相关文献，从加拿大哥伦比亚大学最早公布的100条ISSR引物中成功筛选出9条可扩增出清晰条带、多态性丰富的引物用于杨树指纹图谱构建及其遗传多样性研究和亲缘关系分析。
4.利用ISSR分子标记技术分析了白杨派、黑杨派、胡杨派、青杨派四大杨树派系57个杨树样品的亲缘关系，并构建了其指纹图谱。结果表明：在采集的57个杨树样品中，白杨派样品所占比例较大，系谱关系比较规整，聚类结果也比较明显，但派系内部亲缘关系错综复杂。其余三个杨树派系较早的聚为一类，这与形态特征的分类结果基本一致，可以作为形态学分类与分子手段分类相互佐证的依据。
5.利用ISSR技术分析了57份杨树材料的亲缘关系，用NYSTS2.1软件计算了各杨树样品间的遗传相似系数和遗传距离，并用UPGMA法进行了聚类分析，聚类结果表明，ISSR标记技术可以初步鉴定各品种间的亲缘关系，另一方面，可将已知的20个杨树样品作为参照，利用ISSR技术来鉴别其余37个遗传背景模糊的杨树样品，为杨树的选育提供准确的实验参考。