【摘 要】
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檫木(Sassafras tzumu(Hemsly)Hemsly)是我国亚热带地区珍贵彩色树种。本研究利用江西省吉安市永丰县李山林场天然檫木群体为研究对象,基于SSR和EST-SSR分子标记技术,结合林木遗传学与群体遗传学手段,开展檫木天然群体遗传多样性水平和空间遗传结构等研究,提出檫木天然群体遗传多样性原地保存策略;同时构建檫木叶片主要表型性状近红外模型,开展檫木优良家系选择。通过本研究为檫木遗
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檫木(Sassafras tzumu(Hemsly)Hemsly)是我国亚热带地区珍贵彩色树种。本研究利用江西省吉安市永丰县李山林场天然檫木群体为研究对象,基于SSR和EST-SSR分子标记技术,结合林木遗传学与群体遗传学手段,开展檫木天然群体遗传多样性水平和空间遗传结构等研究,提出檫木天然群体遗传多样性原地保存策略;同时构建檫木叶片主要表型性状近红外模型,开展檫木优良家系选择。通过本研究为檫木遗传多样性保育以及遗传改良奠定理论基础。主要研究结果如下:(1)通过对檫木叶片进行转录组测序,得到Unigene的总数为56 688条,其中有SSR的Unigene数目为62 831条,单碱基重复是最多的SSR类型,复合型、双碱基重复和三碱基重复的SSR也较多,而五碱基重复和六碱基重复的SSR位点较少。基于Illumina二代测序平台超高通量SSR分型技术,利用来自江西檫木天然群体中的6个檫木单株,对77对SSR引物进行筛选,其中EST-SSR引物53对、SSR引物24对,筛选获得了17对多态性的SSR引物。(2)利用17对多态性SSR引物,以2个李山林场檫木天然群体为材料,进行遗传多样性、遗传分化、遗传结构和空间遗传结构等分析。根据其群体分布情况,分为2个亚群体。结果表明,檫木群体遗传多样性水平较高,其平均等位基因数目(Na)为7.471、平均观测杂合度(Ho)为0.492、Shannon指数(I)为1.163、近交系数(Fis)为0.077。遗传变异主要来源于整个檫木群体内部(95.425%),不同檫木亚群体间并没有产生明显的遗传分化,基因流(Nm)为9.009,表明亚群体间基因流动较多。(3)通过对李山天然群体所有单株进行空间自相关分析表明,群体内250米范围单株间存在相似关系,并在该范围内具有显著的空间遗传结构。在250米范围外,随着距离增加,但单株间差异越来越大。李山林场檫木天然群体根据所有单株的胸径数据,共划分成3个亚群体,包括幼龄(Ⅰ级)、中龄(Ⅱ级)和老龄(Ⅲ级)。研究结果显示,遗传多样性水平最高的是檫木中龄亚群体,而老龄亚群体的遗传多样性水平最低。不同龄级亚群体间存在基因交流,没有明显的遗传分化。采用随机取样方法,当幼龄、中龄和老龄亚群体内取样单株数量分别达到10、15和20时,可以捕获的遗传多样性占各亚群体遗传多样性的95.0%。同时提出了从不同林龄亚群体内选择45个目标树进行保护,建立45个直径为250m的保护单元,同时加强保护单元内抚育和管理,促进檫木天然更新和正常生长。(4)利用近红外技术构建了檫木叶片营养性状预测模型,分析模型的稳定性和误差。将檫木叶片主要营养相关光谱性状与育种选择进行关联,从50个檫木家系中筛选出10个育种值高的家系。
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