黄桂华[1]2006年在《短枝木麻黄种质资源遗传多样性的AFLP分析》文中研究表明本研究首次采用AFLP分子标记技术研究短枝木麻黄种质资源遗传多样性、遗传结构及群体间的相互关系，并结合分布区的生境状况，探讨其遗传多样性和遗传分化的影响因素，为短枝木麻黄基因资源引进、评价、保存及遗传改良提供科学依据。主要结论如下： (1)改良常规CTAB法提取短枝木麻黄基因组DNA，获得高质量的扩增模板：筛选出8对木麻黄AFLP引物组合，获得清晰的短枝木麻黄AFLP指纹图谱。 (2)短枝木麻黄存在丰富的遗传变异，遗传多样性水平很高。18个群体平均多态性位点比率、Nei's基因多样度和Shannon信息指数分别为55.59％、0.2113和0.3109，种级水平分别为1.7489、0.4130和0.5972。5号群体(18153种源，Ela Beach，Papua NewGuinea)遗传多样性水平最高，Ela Beach of Papua New Guinea可能是短枝木麻黄天然分布的一个中心。 (3)POPGENE分析表明，短枝木麻黄种总基因多样性为0.4126，其中种群内基因多样性为0.2113；群体遗传分化系数为0.4878，群体间基因流(0.2625)较低，群体间分化较大。18个群体AMOVA分析显示种群间、种群内遗传变异分别为45.7％(p＜0.0002)和54.3％(p＜0.0002)。 (4)18个群体间遗传一致度为0.5880～0.9339，遗传距离为0.0684～0.5310。在阀值为0.34时，18个群体聚成3大类，国内对照种群41号(福建东山种群)单独聚成一类，5号(18153种源，Ela Beach，Papua New Guinea)、34号(18015种源，Chandipur，Balasore，Orissa，India)和23号(18154种源，Aklan，Panay Island，Philippines)聚成一类，其它群体聚成一类。短枝木麻黄种群间亲缘关系和地理距离相关性不显著。 (5)短枝木麻黄群体间遗传变异占较大比例(45.7％)，各群体间遗传多样性水平相差大，建议加强短枝木麻黄基因资源的多群体保护。而根据我国的实际情况，应重点和优先生长表现好和和遗传多样性丰富的群体(23号，18154种源，Aklan，Panay Island，Philippines；42，18086种源，Non Nuoc，Danang，Vietnam；46号，18355种源，Cotonou，Benin；36号，18119种源，Rameswaram，Tamil Nadu，India；40号，18288种源，Madagama，Sri Lanka；34号，18015种源，Chandipur，Balasore，Orissa，India；18号，18348种源，Kuantan，Pehang，Malaysia；5号，18153种源，Ela Beach，Papua New Guinea；33号，18014种源，Haingara，Balukhand，Orissa，India；39号，18287种源，Hambantota，Sri Lanka)，采取种质资源优劣分类保存和引种试验地区优先保存，同时结合异地保存和室内保存等技术方法；开展短枝木麻黄种子园建设，确保我国短枝木麻黄种质资源具有较完整的遗传多样性。短枝木麻黄遗传改良潜力很大，要注重优良：遗传材料的选择和改良，开展种群内和种群间杂交育种，同时借助分子辅助育种技术，加速育种进程，培育出生长好，抗逆性强的优良品种。
付甜[2]2016年在《木麻黄水培生根生理特性及遗传变异的研究》文中研究表明木麻黄类树种具有抗台风、海啸,防海浪侵蚀,固沙,耐盐碱、瘠薄的特性,是恢复我国南方沿海地区生态系统退化的重要生态树种。水培扦插是繁殖木麻黄的主要手段之一,但木麻黄科(Casuarinaceae)不同树种及同一树种不同种源的水培生根能力差异较大,限制了木麻黄良种的开发利用。本文以粗枝木麻黄(Casuarina glauca)、细枝木麻黄(C. cuninghamiana)、山地木麻黄(C. junghuniana)和短枝木麻黄(C.equisetifolia)嫩枝为材料,研究前3种木麻黄最佳水培生根条件及不同种源的生根能力差异,通过动态监测4种木麻黄嫩枝插穗营养物质含量及氧化酶活性生理指标变化,以期为选择生根能力强的木麻黄优良种源及其无性扩繁、利用提供理论参考。研究结果如下：(1)木麻黄水培生根条件研究表明,粗枝木麻黄、细枝木麻黄和山地木麻黄嫩枝以100mg·L-1/ABT1处理的水培生根效果最佳,生根率分别为90%、96.67%和100%。(2)最佳水培生根条件下,粗枝木麻黄、细枝木麻黄、山地木麻黄不同种源材料的生根能力差异在统计学有显著意义,其中,粗枝木麻黄、细枝木麻黄和山地木麻黄的生根率、生根数、最大根长、偏根率的种源遗传变异系数分别为11.33%～26.06%、15.66%-29.12%和15.69%～32.11%。(3)粗枝木麻黄、细枝木麻黄、山地木麻黄种源材料的生根能力性状具有较高的广义遗传力(H2),生根率、生根数、最大根长、偏根率等性状受较强的遗传因子控制,具有遗传改良潜力。(4)基于隶属函数法,7个粗枝木麻黄种源嫩枝材料的水培生根能力依次为：13128>13146>13142>13144>13139>13143>13141,生根率变幅为70.00%-100%；细枝木麻黄11个种源水培生根能力依次为：13125>13129>13511>13514>13519>13518>14005>13127>13156>13508>13149,生根率变幅为20.00%-96.67%;山地木麻黄6个种源水培生根能力依次为：18951>18948>18950>18954>18952>18949,其生根率变幅为76.67%-100%。(5)木麻黄插穗水培过程中可溶性糖含量和可溶性蛋白含量测定结果表明,插穗体内营养物质含量随着水培时间变化呈现规律性。其中,4种木麻黄插穗体内可溶性糖含量及短枝木麻黄、细枝木麻黄插穗体内可溶性蛋白含量变化趋势一致。不定根诱导期,含量下降；不定根形成期,含量呈上升。与之不同的是,不定根诱导期,粗枝木麻黄和山地木麻黄插穗可溶性蛋白含量先下降后上升；不定根大量形成之后,可溶性蛋白含量仍呈下降趋势。不定根诱导期,ABT1处理后的4种木麻黄插穗体内可溶性糖含量和短枝木麻黄、细枝木麻黄可溶性蛋白含量下降幅度比对照大。不定根大量形成之后,ABT1处理后的4种木麻黄插穗体内可溶性糖含量的变化趋势与对照一致,ABT1处理后短枝木麻黄和细枝木麻黄可溶性蛋白含量上升幅度大于对照。ABT1处理后的粗枝木麻黄和山地木麻黄可溶性蛋白含量每个阶段始终高于对照。(6)木麻黄嫩枝水培过程中生理活性指标测定表明,插穗体内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性随着水培时间变化呈现规律性。不定根诱导期,4种木麻黄插穗POD、PPO活性呈上升趋势；不定根形成期,4种木麻黄插穗POD活性和粗枝木麻黄、山地木麻黄PPO活性先下降后上升,短枝木麻黄和细枝木麻黄插穗PPO活性先上升后下降；不定根生长期,4种木麻黄插穗POD、PPO活性下降。不定根诱导期,短枝木麻黄、细枝木麻黄和山地木麻黄嫩枝插穗IAAO活性升高,粗枝木麻黄插穗IAAO活性下降；不定根形成之后,短枝木麻黄、细枝木麻黄和山地木麻黄插穗IAAO活性开始下降,粗枝木麻黄插穗IAAO活性上升。ABT1处理的4种木麻黄插穗POD、PPO活性始终高于对照；ABT1处理的短枝木麻黄插穗IAAO活性一直高于对照,ABT1处理的粗枝木麻黄和细枝木麻黄插穗IAAO活性低于对照,ABT1处理的山地木麻黄插穗IAAO活性与对照基本相同。
仲崇禄[3]2000年在《木麻黄遗传变异规律的研究》文中研究表明研究以生物学、生理学、微生物学和遗传学等多学科理论为依据，采取科学地设计，借助木麻寅种群背景研究资料、野外调查、野外试验、温室试验、室内测定和统计分析（GENSTATS软件包,SAS软件包和南京林大的‘林木遗传育种软件包’)等研究方法，针对世界上木麻黄研究热点 问题及我国木麻黄人工林存在的主要问题，充分利用在华南地区10余年科研工作积累的27片树种、种源、家系和无性系试验的22万余个数据，及本文副导师澳大利亚科学与工业组织(CSIRO)林研所主任级科学家KhongsakPinyopusarerk提供设在泰国、越南、斯里兰卡、肯尼亚、洪都拉斯、台湾省等6个国家或地区的8个地点12万余个短枝木麻黄种源试验的数据，系统分析和研究了短枝木麻黄和山地木麻黄树种的物候特性、繁殖特点，种源、家系、无性系的多性状边传变异规律，主要林木性状在时间序列上的遗传变异，种源适生区预测，无性系抗病能力，我国木麻黄人工林林地营养现状、木麻黄对土壤营养需求，本麻黄营养遗传型、木麻黄并生遗传型等，并制定和概述了短枝木麻黄和山地木麻黄的育种策略，主要结论如下：l.短枝和山地木麻黄的繁殖方式有种子繁殖和无性繁殖，无性繁殖包括扦插、嫁接和微繁殖。两种参试木麻黄能在华南地区正常有性繁殖，多数适生种源，在2-3年生开始开花、结实，为开展其育种策略研究提供了基础保障．短枝木麻黄的开花、结实与种源关系密切，来自东南亚的种源开花、结实早，结实量大，而来自澳大利亚东海岸的部分种源的开花、结实相对晚且数量较少，育种策略中应注意不同来源的育种材料的开花、结实特点问题。利用幼树幼嫩枝条水培繁殖是两种参试木麻黄的有效繁殖手段之一。成功地利用微繁殖技术繁殖出了短枝木麻黄，为我国短枝木麻黄优良遗传资源的收集和保存提供了有效方法。2．7个树种/36个种源的比较分析表明7个树种在华南表现优劣顺序为山地木麻黄＞细枝木麻黄、短枝木麻黄、粗枝木麻黄、滨海木麻黄＞森林木麻黄或鸡冠木麻黄。每个树种表现较好的种源如下：山地木麻黄(13950)、短枝木麻黄（试验E873中的Wenchang种源）、细枝木麻黄（试验E873中的13515和Qionghai种源，试验E883中的13518和13514）、粗枝木麻黄（试验E873中Llizhou 种源，试验E883中13128）、滨海木麻黄（13986）、森林木麻黄（13992），鸡冠木麻黄的种源间在多数性状上差别不大。山地木麻黄表现最好，造林后62月（试验E873）时其单株材积是最差的鸡冠木麻黄的 80．15倍，50月时（E883）为 60．16倍。3．短枝和山地木麻黄种源的树高、胸径和单株材积等性状在地点间、种源间和种源与地点（PxS）互作间均存在极显著差异，43个短枝木麻黄种源主要质量性状在地点间、种源间和PxS互作间也存在显著差异。而且多数性状上，短枝木麻黄种源、山地木麻黄种源/家系的地点方差分量均较大。表明短枝和山地木麻黄种源，家系筛选，性状的地点效应、PXS互作效应是不可忽视的因素，在育种策略中应采用不同类型的育种群体。本文中利用 6个国家、10个地点、43个短枝木麻黄种源试验数据估算的15个性状遗传变异系数和遗传力的结果可作为今后华南地 中国林业科学研究院博士学位论文区短枝木麻黄种源筛选、确定选择性状的依据。4．从多年的短枝木麻黄种源试验结果看，总的遗传变异规律是来自澳大利亚北部至菲律宾的天然种源和一些非天然分布区种源，如来自印度、斯里兰卡、越南和肯尼亚等，在华南地区均能良好地生长，而来自澳大利亚天然分布区南部的种源的表现不佳，使短枝木麻黄种源呈现出不连续性变异特点。这与短枝木麻黄分布区广，引种栽培面积大，参试种源的分布常常是被海洋隔离和分布区生态条件差异大等因素有密切关系。同时，参试种源与立地互作效应极显著差异，说明参试种源稳定性有差异。因此，不断扩大种源引种试验范围，筛选稳定高产的种源为木麻黄遗传育种服务是非常必要的。5．按地点对43个参试短枝木麻黄种源进行评定，结果为：试验E946（福建东山）中，优良种源为18086（Ha hinh，VTM）、18118（AdinmpanaPura，India）、18355（CCffonouBenin，BEN）、ledl3peempur KUaug，Indial、18244（BakoBormeo Sar。e，Malaslyed、18119（Rameswaramlsland，Indis）、18288（Mambsfl：Ot Sri Lank、18348opan－tanPehang，Malasiyal、18015（Ch ndndipu riBrlBalasore，Indial和 18008（Danvin Casuarina B，NT，Australied种源；试验 E944（广东阳西）中优良种源有1815耳（＊Man，Pan叫互s，＊m）、18355（＊Mou，BenZn）、1吕128（Non NuNuoc，川ham）、18143 （Gene For．Res．Static几际）、18153（ElaBeach，PNG）、18127（hachLienVietnam）、18134（KenyattaBeachKopa）、14233（RayofigProv，hailand）和18288（MadmpasriLank）。这些种源均好于国内对照种源，分别占各自参试种源的25．0％和20．93％，相当于选择强度分别为i＝1．242和卜1．343。18355和18288种源在两个试验点均表?
胡盼[4]2015年在《短枝木麻黄种质资源遗传多样性研究》文中认为短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia ssp.equisetifolia.L.Johnson),为固氮型乔木,天然分布于亚热带至热带的东北部沿海地区,包括马来西亚、美拉尼西亚、菲律宾、泰国以及澳大利亚等地,常用于农林业和沿海地区防护林,同时可用作薪材以及纸浆和造纸材。短枝木麻黄是我国木麻黄科植物中引种最早且人工栽培面积最大的树种,在防风固沙、改善贫瘠土壤等方面发挥重要作用。本研究利用苗期表型性状及元素含量,幼树的生长和光合特征差异,以及EST-SSR分子标记,从表型、生理和DNA分子标记等多水平上解析来自天然种源区和引种种源区的短枝木麻黄群体的遗传多样性水平,分析短枝木麻黄群体的遗传变异规律及群体遗传结构,为短枝木麻黄种质资源的收集和保护,优良种源的选择,以及短枝木麻黄遗传改良和育种计划的制定提供理论基础。通过以上研究,总结得到以下结论:(1)短枝木麻黄9月生苗的苗高和地径在区域间和区域内种源间均存在极显著差异。不同区域短枝木麻黄在2个试验点的生长趋势较为一致,大洋洲天然种源区的幼苗苗高和地径均最小,而亚洲天然种源区和亚洲引种种源区的幼苗生长较好,非洲引种种源区次之。总体上,苗高和地径在种源间的变异系数均达到25%以上,赤湖林场和岛东林场的种源重复力分别为38.41%、24.17%和20.06%、13.61%,均表现为苗高的种源重复力高于地径。参试种源中,AU1生长最差,其在岛东林场的苗高为13.18 cm,而TH2生长最好,苗高达到AU1的3.4倍。(2)短枝木麻黄9月生苗表型性状分析表明,小枝粗度、一级分枝长度、二级分枝长度、小枝密度和分枝角等8个性状在区域间及区域内种源间均存在显著差异。在岛东林场,不同种源的节数、齿叶数、小枝粗度、一级分枝长度、二级分枝长度的平均值分别为25.39个、6.79枚、0.73 mm、9.37 cm、4.23 cm,变幅分别为15.06-40.78个、5.69-7.91枚、0.53-0.90 mm、4.68-14.74 cm、2.15-5.86 cm,变异系数分别为22.29%、10.61%、22.35%、31.69%、32.72%;不同种源的侧枝与主干的夹角变化较大,依据分枝角的大小,主要分为侧枝向上和侧枝平展两种类型;依据侧枝间距的大小,不同种源的小枝密度可分为密和极密等类型。节数、齿叶数、小枝粗度、一级分枝长度、二级分枝长度、小枝密度、叶色和分枝角的种源重复力分别为55.46%、34.22%、29.71%、45.32%、50.11%、48.64%、38.59%和37.75%,其中,小枝密度(24.92%)、一级分枝长度(20.63%)、二级分枝长度(19.86%),以及分枝角(18.00%)的遗传变异系数较高。(3)短枝木麻黄不同种源的9月生苗的全N含量(F=7.24**)、全P含量(F=3.47**)、全K含量(F=4.10**)、全B含量(F=4.71**)和1.5年生幼树的净光合速率(F=4.77**)、蒸腾速率(F=2.70*)均存在显著差异。全N、全P、全K、全B的种源变异系数分别为2.90%、11.16%、16.66%、31.82%。不同种源净光合速率平均值为14.13μmol CO2 m-2s-1,变幅为6.70-19.57μmol CO2 m-2s-1;蒸腾速率种源平均值为5.38 mmol H2O m-2 s-1,变幅为3.27-7.27 mmol H2O m-2 s-1。净光合速率和蒸腾速率的种源变异系数分别达到13.23%和16.08%。(4)从NCBI网站获得的木麻黄EST序列34,752条,经软件预处理和去冗余后,得到12,063个非重复序列(Uni Genes),木麻黄EST序列的冗余率为65.29%。从12,063个木麻黄Uni Genes中获得367个SSR位点,这些SSR位点分布于352条EST序列中。EST序列中含有SSR位点的频率仅为2.92%。二核苷酸重复基元中AG/CT数量最多,有199,占二核苷酸重复基元数的93.87%,三核苷酸重复基元中AAG/CTT最多,为56,占三核苷酸重复基元数的44.09%。(5)通过筛选得到13对扩增稳定、条带清晰且具有多态性的EST-SSR标记,用于短枝木麻黄不同种源的遗传多样性分析。13个EST-SSR标记,共获得308个等位基因,平均每位点的等位基因数为23.69,等位基因数变化范围在11-48之间。13个位点的有效等位基因数量、Shannon’s指数、观测杂合度以及期望杂合度的变化范围分别为在1.533-7.029,0.691-2.139,0.270-0.655和0.393-0.858。根据Shannon’s指数I的大小,5个区域遗传多样性水平的高低为:非洲引种种源区>亚洲天然种源区>大洋洲天然种源区>美洲中部引种种源区>亚洲引种种源区;29个短枝木麻黄种源遗传多样性水平的高低为:KE2>AU1>MY1>TH1>MY2>PH1>CU2>SB>MU>CN2>CN1>IN2>IN1>PH3>BJ>IN4>VU>LK>VN>AU2>EG>KE1>TH4>GU>TO>CU1>PG>BD>PH2。Hardy-Weingerg平衡检验表明,有23个种源发生极显著的正向偏离,表现出杂合赤字或纯合过度。在区域水平上,5区域(大洋洲天然种源区、亚洲天然种源区、亚洲引种种源区、非洲引种种源区、美洲中部引种种源区)样本在11个位点皆为显著的正向偏离,表现为杂合赤字或纯合过度。说明,短枝木麻黄在整个分布范围内已经发生严重的群体内近亲繁殖,存在明显的杂合个体不足的现象。同时,Mantel检验结果表明,短枝木麻黄群体遗传分化系数FST的变化不遵循距离分离模式;多变的生存环境和遗传漂变带来的影响是造成这种分化水平的主要原因;同时,研究发现短枝木麻黄群体中近亲繁殖严重,很可能造成未来短枝木麻黄子代群体的遗传多样性的降低,这对短枝木麻黄的育种计划制定、杂交育种材料选择和种子园构建等活动有直接指导作用,应采取有效的措施来避免种群的近亲繁殖。(6)短枝木麻黄种群的主要变异来源于种源内个体间,种源内个体间变异占总变异的70.12%,各区域间种源内变异大小依次为亚洲天然种源区(81.15%)>亚洲引种种源区(74.58%)>美洲中部引种区(72.29%)>非洲引种种源区(68.43%)>大洋洲天然种源区(61.45%),表明短枝木麻黄选育种源内选择应该作为将来育种工作的重点;同时,尽管种源间变异只占总变异的25.42-38.49%,但根据上述结论中短枝木麻黄群体的近亲繁殖严重的特点,将来育种工作中更应该重视种源选择。(7)根据苗期表型性状聚类分析及EST-SSR遗传多样性研究中Nei’s遗传距离UPGMA聚类图,证实亚洲引种种源中,我国引种的短枝木麻黄源自亚洲天然种源区,而大洋洲天然种源区是印度、越南等国的短枝木麻黄引种种源的主要来源,肯尼亚的短枝木麻黄种源也源自大洋洲天然种源区。
罗美娟[5]2005年在《短枝木麻黄种源群体遗传多样性与遗传变异规律研究》文中研究说明短枝小麻黄(Casuarina equisetifolia)是我国华南、东南沿海防护林最主要的造林树种,它对改善沿海地区生态环境,促进沿海经济发展起着十分巨大的作用。短枝木麻黄大然分布于澳大利亚、东南亚及太平洋群岛,现已广泛栽培于热带、亚热带地区,在长期的系统发育过程中形成众多具有遗传变异的地理种源.为遗传改良提供了丰富的原始材料。本文开展种源试验,并应用RAPD分子标记技术,从表型、营养型、基因型等方面研究短枝木麻黄群体的遗传多样性,探讨短枝木麻黄种源的遗传变异规律,并筛选出适宜闽南地区栽培的优良种源。主要研究结果如下: 1.短枝木麻黄地理种源变异在种子品质、苗期生长方面有不同程度的反映。对种子特性和1a生苗期生长性状的调查和分析,结果表明:短枝木麻黄种源种子的千粒重和发芽率差异极大,种内存在丰富的遗传变异,这主要是由不同种源的遗传特性决定。苗期试验表明,不同种源间实生苗、无性苗苗高、地径筹异较大,经方差分析,结果均达到极显著水平,短技木麻黄种源实生苗、无性苗高生长的地理变异趋势较为一致,即苗木高生长与原产地经纬度、海拔三个因素的关系不太紧密,种源产地对苗木生长无显著影响。 2.11a生短枝木麻黄地理种群生长差异显著,东南亚的原生种群(YSAS)表现最佳,最差的为澳大利亚、太平洋地区的原生种群(YSAP),二者表现出较大差距。短枝木麻黄种源的遗传变异还表现在生长、形态性状上,方差分析表明:短枝大麻黄在胸径、树高、材积、冠幅生长性状和干形、侧枝特征、结实等7个形态性状上的差异达显著或极显著水平,这些差异主要是遗传因素所致,具有较强的选择潜力。种源间生长的地理变异在4～5a后渐趋于稳定,11a生时已基本稳定,早期选择一般可以从4～5a开始。遗传相关分析表明,胸径、树高、材积之间的相关性达极显著水平,主干分义习性与主干通直度间呈极显著相关,侧枝粗细与生长性状、侧枝密度呈显著或极显著负相关,侧枝长度与侧枝粗细、侧枝分枝角呈极显著正相关,因此,在进行种源选择时,既要注重生长性状,又要注重形态性状的选择。 3.对11a生短枝木麻黄种源小枝的营养元素研究表明,各元素在种源间的差异达极显著水平,短枝木麻黄小枝平均灰分含量为4.18%。一些营养元素间存在不同程度的相关性,
许秀玉[6]2017年在《木麻黄青枯病的抗性鉴定及EST-SSR关联分析》文中认为木麻黄科(Casuarinaceae)植物原产澳大利亚和太平洋岛屿,包括4属86种13亚种,“木麻黄”是该科植物的统称。由于具有抗风、抗旱、耐盐碱、速生的特点,被广泛用于防风固沙、盐碱地改良和干旱区造林。我国引种木麻黄有近百年历史,现已成为广东、广西、福建、台湾及南海诸岛沿海防护林的主栽树种。由于少量无性系长期大面积种植,自2012年起,广东省木麻黄青枯病爆发并蔓延,严重摧毁了整个沿海防护林体系。木麻黄青枯病是由青枯菌(Ralstonia solanacearum)通过土壤传播引起,是世界范围内最难防治的细菌性重大病害之一,目前抗病育种被认为是防治木麻黄青枯病的根本途径。本研究在木麻黄青枯菌的分离与鉴定基础上,利用可靠有效的抗性鉴定方法对我国现有木麻黄种质资源开展青枯病抗性鉴定,研究木麻黄感染青枯病的生理变化,利用开发的235个EST-SSR标记分析了木麻黄核心种质的遗传多样性与群体结构,并开展了分子标记与抗病性状的关联分析,为木麻黄抗病分子辅助育种研究奠定了基础。通过以上研究,得到以下主要结论:(1)采用稀释分离法及根系溢出法在TTC培养基上共分离出了31个病原菌株。根系溢出法操作简便,杂菌含量低,分离率在60%左右,可作为常规稀释分离法的补充。31个菌株进行16s rRNA测序鉴定,有22个菌株扩增出了特异性条带并经测序比对确定这22个菌株为青枯菌。青枯菌株致病性测定结果显示菌株致病性在无性系间、菌株间及菌株与无性系间的交互作用均具有极显著差异(P<0.01)。相关分析表明,不同接种方法间菌株致病性具显著相关(P<0.05)或极显著相关(P<0.01),相关系数值(r)介于0.497~0.731之间。选择在不同无性系及不同接种方法中均具有较强致病性的GL-2、H、M、TC-1、F、Q菌株作为木麻黄种质资源抗性鉴定试验菌株。(2)以木麻黄无性系A8为试验材料,设计8种人工接种方法,系统探讨了水培生根苗、嫩枝、绿梗小枝、褐梗小枝、青枯菌粗毒素及盆栽小苗伤根接种、盆栽小苗无伤接种等不同接种方法对木麻黄青枯病抗性鉴定的影响,试验表明,盆栽幼苗伤根接种及褐梗小枝室内水培接种是木麻黄青枯病抗性鉴定较好方法,能够有效区分木麻黄抗、感无性系,这两种方法鉴定结果呈极显著正相关(r=0.857),可靠性强;盆栽幼苗不伤根接种及水培生根小苗、嫩枝室内水培接种不适宜作为木麻黄青枯病抗性鉴定方法,绿梗小枝与青枯菌粗毒素室内水培接种也不是优选方法。利用褐梗小枝室内水培接种法,对53份木麻黄育种材料进行抗性评价,筛选出X1、45、平5、30、W6、杂交、501、G1、503、41、A1及A1-3等12份高抗材料。(3)采用幼苗伤根接种法接种木麻黄强致病性青枯菌,研究侵染前后木麻黄功能小枝中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等防御酶活性及可溶性蛋白含量的变化规律,考察各指标的抗病响应规律。结果表明:接种后木麻黄A8无性系防御酶活性发生了显著变化,青枯菌诱导了SOD、PPO、PAL酶活性的增加,表现出“升-降-升-降”的变化趋势,在植株枯萎死亡前,酶活性下降。相反,青枯菌抑制了木麻黄A8无性系CAT、POD的活性,酶活性明显低于对照处理。此外,接种后植株可溶性蛋白的含量也增加,其含量变化与SOD、PPO和PAL酶活性变化趋势基本一致。(4)利用NCBI网站上的37902条木麻黄茎组织转录组序列,得到含有SSR位点的序列有3861条,搜索获得4187个SSR位点,检出率为10.2%,平均8.3 kb出现1个SSR位点。二核苷酸和三核苷酸重复基元在所检出的SSR位点中占主导地位,分别占总数的39.5%和24.2%;二核苷酸重复基元以AG/CT为主导,三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主导;二核苷酸重复基元以6、7、8次重复为主,五核苷酸与六核苷酸以3、4重复为主。设计合成引物404对,有235对能有效扩增,其中151对引物所在的EST序列与已知基因同源,其功能可归入到生物学过程、分子功能和细胞组件等3大类36亚类上,许多序列涉及多重功能;新开发235个标记在木麻黄4个树种中通用性良好,缺失程度(DD)均小于5%,其中223个具有丰富的多态性,平均观测杂合度(HO)为0.8558,平均期望杂合度(HE)为0.7243,平均等位基因数5.4个,平均PIC值为0.63;参试木麻黄核心种质资源遗传距离平均为0.5523,在遗传距离0.30处将63个无性系分为三大组。(5)利用235对EST-SSR标记对我国现有的木麻黄种质资源进行了基因组扫描,共获得在抗感基因池差异表达标记49个。该群体由2个亚群组成,亚群的划分与材料的地理来源没有必然联系,群体结构比较简单,遗传变异较为丰富,适于遗传关联分析。利用MLM(Q+K)模型通过关联分析共检测到10个标记(CeSSR253、CeSSR022、CeSSR359、CeSSR241、CeSSR242、CeSSR056、CeSSR263、CeSSR052、CeSSR176及CeSSR258)与供试群体青枯病抗病指数显著关联(P<0.05),对表型变异解释率为12.6%~60.7%,初步推断这些标记可能与某个贡献率较大的抗病/易感位点连锁。CeSSR052-237bp及CeSSR052-255bp这两个等位片段在木麻黄青枯病抗性中有最大增效效应(37.1)和表型效应比(70.1%),CeSSR359-370bp、CeSSR359-386bp、CeSSR241-265bp等抗性关联位点-等位片段的抗性增效效应均在20.0以上;CeSSR022-190bp、CeSSR022-196bp等位片段抗病指数减效效应均大于40.0,表型效应比均大于40%,CeSSR253-186bp、CeSSR253-202bp、CeSSR242-227bp、CeSSR176-204bp等抗性关联位点-等位片段的抗性减效效应均在20.0以上。
韩强[7]2017年在《四种木麻黄种源变异与选择研究》文中提出木麻黄(Casuarina)树种作为我国华南沿海地区最成功的外引树种,具有速生、防风、固沙、抗逆及耐瘠薄等优良特性,是重要的防护林、用材林和多用途林树种。我国集中性对木麻黄多树种、种源数量丰富且系统的种源试验研究报道较少,特别是含有大量原产地种质材料;同时对木麻黄种源材性遗传变异规律的研究还未见报道。本文以短枝木麻黄、粗枝木麻黄、细枝木麻黄和山地木麻黄为材料开展种源试验,对木麻黄的生长、适应性、形质和材质等性状进行分析研究,对其遗传参数进行估算,揭示种源间性状的遗传变异规律,为木麻黄的良种选育和种质资源的合理利用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)造林后2a、5a和7a时,4种木麻黄保存率在种源间差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)。造林后2a时,短枝木麻黄的种源保存率最高,山地木麻黄最低;造林后5a时,粗枝木麻黄种源保存率最高,短枝木麻黄最低。台风过后,即7a时短枝木麻黄种源Dongfang、Ledong和Huian保存率均在80%以上,粗枝木麻黄种源13143、13139、13146和16363的保存率均在85%以上,细枝木麻黄种源15004、15574和CK的保存率均在75%以上,山地木麻黄种源18844、18846、18849和19489的保存率均在70%以上,说明4种木麻黄抗风性在种源间均呈现极显著性差异(P<0.01),其抗风性强弱依次为短枝木麻黄、山地木麻黄、粗枝木麻黄和细枝木麻黄。其抗风性种源遗传力和遗传异系数变幅分别为0~0.108和0.05%~4.17%,均以细枝木麻黄为最高,粗枝木麻黄最低;入选率为20%时,细枝木麻黄种源抗风性选择增益最大(2.33%),其次为短枝木麻黄(0.75%),粗枝木麻黄和山地木麻黄则接近0。(2)3个测定年份,4种木麻黄种源间树高、胸径和单株材积均存在显著(P<0.05)或极显著差异(P<0.01);短枝木麻黄的5个种源(Yangxi、Dianbai、Ledong、Dongshan和18244)、粗枝木麻黄的5个种源(13139、13144、15218、15939和16361)、细枝木麻黄2个种源(14005和20477)以及山地木麻黄3个种源(19489、19490和17877)的生长性状均高于其总均值。粗枝木麻黄生长性状的种源遗传力和遗传变异系数在3个测定年份均明显低于其他3种木麻黄,以7a时细枝木麻黄单株材积的种源遗传力和遗传变异系数为最高,分别为0.403和68.70%;除了粗枝木麻黄,其他3种木麻黄单株材积的遗传变异系数要远远大于树高和胸径。造林后7a时,采用20%的入选率,粗枝木麻黄生长性状的种源遗传增益均低于0.21%,其他3种木麻黄的树高、胸径和单株材积的遗传增益变幅分别为1.28%~6.59%、0.92%~12.63%和1.93%~39.86%。造林后7a时,短枝木麻黄的树高最大,其次为山地木麻黄、粗枝木麻黄,细枝木麻黄最小;胸径和单株材积则以短枝木麻黄为最大,粗枝木麻黄最小。(3)短枝木麻黄种源间侧枝粗细(TPB)、侧枝分枝角(APB)、侧枝长度(LPB)、绿色小枝长度(LDB)、主干分叉习性(AP)及主干通直度(SFS)的差异达到显著性水平,其种源遗传力和遗传变异系数范围分别为0.004~0.242和0.48%~5.79%,当入选率为20%时,其上述形质性状的遗传增益范围为0.01%~3.72%;粗枝木麻黄种源间LDB和SFS的差异达到显著性水平,其种源遗传力和遗传变异系数范围分别为0.042~0.283和2.72%~5.69%,当入选率为20%时,其上述形质性状的遗传增益范围为0.68%~5.13%;细枝木麻黄种源间侧枝密度(DPB)、TPB、APB和SFS的差异达到显著性水平,其种源遗传力和遗传变异系数范围分别0.021~0.247和2.01%~3.49%,当入选率为20%时,其上述形质性状的遗传增益范围为0.25%~2.03%;山地木麻黄种源间TPB、APB、LDB、AP及SFS的差异达到显著性水平,其种源遗传力和遗传变异系数范围分别0.007~0.088和0.93%~5.56%,当入选率为20%时,其上述形质性状的遗传增益范围为0.07%~2.45%。(4)造林后7a时,木材密度(BD)、纤维长度(FL)和纤维长宽比(LTW)在4种木麻黄种源间均存在显著性差异,纤维宽度(FW)仅在短枝木麻黄种源间存在显著差异。短枝木麻黄5个种源(Maoming、Dongfang、18015、18244和18122)和山地木麻黄1个种源(19490)木材密度均在0.70 g?cm-3以上,粗枝木麻黄4个种源(15932、15938、15941和19242)和细枝木麻黄1个种源(14005)的木材密度在0.60 g?cm-3以上;1个短枝木麻黄种源(18298)、1个粗枝木麻黄种源(CK)、2个细枝木麻黄种源(14005、20477)和4个山地木麻黄种源(18849、17877、19239和19238)的纤维长度在0.85 mm以上。4种木麻黄木材密度、纤维长度和纤维长宽比的种源遗传力变幅分别为0.155~0.519、0.143~0.504和0.094~0.489,其遗传变异系数范围分别为2.82%~10.16%、4.67%~10.64%和3.90%~10.94%,种源遗传力和遗传变异系数均以细枝木麻黄为最大。入选率为20%时,短枝木麻黄、粗枝木麻黄和山地木麻黄的木材密度、纤维长度和纤维长宽比的种源遗传增益大多在2%以下,仅山地木麻黄木材密度的遗传增益接近5%,而细枝木麻黄材性的遗传增益均在5%以上。(5)3个测定年份,4种木麻黄种源树高、胸径及单株材积等3个生长性状间,表型和遗传相关均达到极显著正相关(P<0.01),表明生长性状相互间关系紧密,可以用于早期预测。抗风性与形质、材质形状间的相关性表明,粗枝木麻黄抗风性与所有形质、材质形状间的遗传相关不显著;短枝木麻黄的RES与TPB、AP、BD间呈显著遗传正相关(P<0.01),与APB间极显著遗传负相关(P<0.01),在抗风性选择时,重点关注侧枝粗细、主干分叉位点、木材密度及分枝角等性状;细枝木麻黄的RES与SFS、BD、FL间为显著的正表型和遗传相关(P<0.05-0.01),在抗风性选择时,重点关注主干通直度、木材密度大、纤维长度等性状;山地木麻黄的RES与SFS、FL间为显著的正表型和遗传相关(P<0.05-0.01),在抗风性选择时,重点关注主干通直度高和纤维长度等性状。生长与形质、材质形状间的相关性表明,短枝木麻黄和细枝木麻黄生长性状与FL间呈极显著遗传正相关(P<0.01),与LTW间无显著相关(P≥0.05),在短枝木麻黄和细枝木麻黄的材性选择过程中可以对生长性状和LTW分开选择,长纤维的选择可以考虑速生性种源。(6)选用树高H7(X1)、胸径D7(X2)、抗风性RES(X3)、侧枝粗细TPB(X4)、主干通直度SFS(X5)、木材密度BD(X6)、纤维长度FL(X7)、纤维宽度FW(X8)、纤维长宽比LTW(X9)这9个性状构建选择指数方程。以等权法指数方程进行选择,短枝木麻黄优良种源为Dongshan、Lingao、Ledong和18127;粗枝木麻黄优良种源为13141、13987、13142和15939;细枝木麻黄优良种源为20477和15574;山地木麻黄优良种源为17877、19490、19489和18849。以强调生长性状指数方程进行选择,短枝木麻黄优良种源为Dongshan、Lingao、Ledong和18127;粗枝木麻黄优良种源为13141、13987、13142和15939;细枝木麻黄优良种源为14005和20477;山地木麻黄优良种源为19490、19489、17877和18950。以强调材质性状指数方程进行选择,短枝木麻黄优良种源为18269、Dongshan、Lingao和Huian;粗枝木麻黄优良种源为13141、13987、13142和15939;细枝木麻黄优良种源为20477和13519;山地木麻黄优良种源为17877、19490、19489和18849。
张勇[8]2013年在《三种木麻黄的遗传改良研究》文中研究表明针对我国华南沿海地区木麻黄人工林生产面临适宜的遗传资源少，林分生产力下降、防护林功能减弱、优良无性系和新品种缺乏等现实问题，需要对我国主栽的木麻黄树种开展系统遗传改良研究和制定多世代育种计划，不断提供获得遗传增益的优良无性系或新品种，用于木麻黄生态防护林和商品林建设。本论文以我国主栽的短枝木麻黄、细枝木麻黄和粗枝木麻黄为试验材料，进行了木麻黄优良育种材料的选择、系统研究了木麻黄繁育系统、同时开展了木麻黄种内和种间杂交育种技术及子代测定研究、以及制定了木麻黄多世代长期育种计划等。论文主要结论如下：（1）以我国目前种植最广泛的3种木麻黄树种为材料，系统分析了其种源、家系和无性系的遗传变异特点，掌握了必要的遗传参数并对其开展了综合选育，获得了一批优良育种材料，为进一步杂交育种和多世代长期育种奠定了坚实基础。短枝木麻黄的种源/家系试验表明，4个地区种源的总体表现为亚洲引种区＞亚洲分布区＞非洲引种区＞大洋洲分布区，15个国家种源的总体表现为马来西亚＞中国＞印度＞关岛＞巴布亚新几内亚＞泰国＞越南＞贝宁＞斯里兰卡＞埃及＞汤加＞肯尼亚＞澳大利亚＞菲律宾＞瓦努阿图，通过指数选择和按10%的入选率，共选择出9个综合性状优良的家系；在树高、胸径、单株材积、主干分叉习性、主干通直度和保存率等6个性状获得的平均遗传增益分别是9.0%、3.9%、14.8%、1.2%、1.1%、18.2%；细枝木麻黄种源试验中，按20%的入选率，共有3个种源C11、C08和C20被选择为优良种源，其树高、胸径、单株材积、主干分叉习性、主干通直度和保存率等6个性状的平均遗传增益分别是21.7%、25.9%、76.6%、2.8%、10.7%和10.0%；粗枝木麻黄种源试验中，按20%的入选率，共有5个种源G03、G02、G19、G07和G25被选择为优良种源，其树高、胸径、单株材积、主干分叉习性、主干通直度和保存率等6个性状的平均遗传增益分别是2.1%、1.4%、2.2%、0.2%、0.2%和6.2%；在2个试验点，17个参试短枝木麻黄无性系的测定中，按20％的入选率，选育出编号17、21和20的3个优良无性系，其树高、胸径、单株材积、主干分叉习性、主干通直度和保存率等6个性状的平均遗传增益分别是6.5%、4.8%、10.9%、3.7%、1.5%和8.1%。（2）掌握了我国主栽木麻黄的繁育系统特征，包括短枝木麻黄的开花生物学、授粉生物学、交配系统等特性，获得了木麻黄繁育系统的一些关键基础数据和规律。在木麻黄繁育系统研究中发现，3种木麻黄都是雄性的比例大于雌性比例；3种木麻黄的花期具有明显的重叠，表明3种木麻黄的天然杂交在时间上是可能的；短枝木麻黄花药花粉数量771～1145粒、未授粉的雌花寿命长达28天，雌雄花部特征与风媒传粉相适应，最大限度保障了木麻黄的繁殖成功；短枝木麻黄在自由授粉状态下存在较严重的传粉限制，传粉限制值为0.39，传粉限制导致座果率和结实率降低，补充人工授粉能缓解传粉限制；3种木麻黄的种内和种间杂交的亲和性差异不显著，说明木麻黄种间没有明显的生殖隔离，有利于开展木麻黄种间的远缘杂交育种；短枝木麻黄雌雄同株的自交亲和系数为0.94，雌雄同株木麻黄花粉/胚珠比值约为572.5，自由授粉子代的异交率约为58.3%，自交完全亲和，在繁育系统上属于兼性异交类型；短枝木麻黄雌雄同株的自交子代表现出严重的近交衰退现象，说明在木麻黄杂交育种过程中需要严格控制共祖率，避免近交衰退。（3）研究木麻黄种间种内嫁接的亲和力，并利用嫁接技术对木麻黄亲本进行矮化、促花和盆栽，在此基础上发展了一种更高效、安全、便捷、可操作性强的木麻黄控制授粉杂交技术，并利用该技术开展了木麻黄种内种间杂交育种和进行了杂交子代的苗期和田间测定。木麻黄通过嫁接可矮化优树，促进开花，开花期缩短3－4年，可显著地缩短了育种周期。同种嫁接的成活率为87.0～91.4%，而种间嫁接成活率为36.0～45.0%，说明种内嫁接比种间嫁接有更高的亲和力，而属间嫁接亲和力为零；木麻黄授粉室控制授粉方法，使得木麻黄控制授粉的成本降低，而效率、安全性和可操作性大大提高。利用新的控制授粉方法，木麻黄的座果率由常规套袋授粉方法的7.0%提高到89.9%，结实率由常规套袋授粉方法的8.1%提高到51.8%；研究结果表明，在新的控制授粉方法中，授粉室内相对室外隔离袋内较低的温室和湿度有利于保持花粉活力，更高的花粉密度有利于减少授粉限制，同时授粉室避免了外界不利因素对授粉前后的影响，这些都是获得更高座果率和结实率的原因。利用获得的木麻黄控制授粉技术，开展了木麻黄种内和种间控制杂交育种，并对杂交子代进行了苗期测定和田间试验。结果表明利用经过选优的亲本进行控制授粉杂交，其杂交子代的生长表现明显优于作为对照的自由授粉子代，说明选择优良的亲本可显著提高杂交子代的遗传增益。（4）以我国种植面积最大的短枝木麻黄为例，制定了长期育种计划。根据前面研究获得的优良育种材料、掌握的木麻黄的生殖生物学特性、木麻黄嫁接矮化促花和授粉室控制授粉等技术，结合我国木麻黄发展需求，提出了木麻黄的多世代长期育种计划。育种计划包括了育种目标的确定、育种群体和核心群体的建立与管理、种内种间杂交的设计、无性系测定的方法、生产群体的建立等关键问题，最终提供优良杂交种子和无性系两种种植材料，用于建立生态防护和木材生产的木麻黄人工林。
韩强, 仲崇禄, 张勇, 陈羽, 陈珍[9]2017年在《海南临高山地木麻黄的材性遗传变异与种源选择》文中指出通过山地木麻黄材性遗传参数的估算及材性与生长性状的相关性研究,了解其材性的遗传变异规律,为山地木麻黄优良种源选择和种质资源合理开发利用提供科学依据。以海南临高种源试验地18个山地木麻黄种源为试验材料,对造林后7年时木材密度、纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比4个材性性状的遗传变异规律进行分析。研究表明,山地木麻黄的木材密度和纤维长度在18个种源间存在极显著差异(p<0.01),纤维长宽比在种源间存在显著差异(p<0.05),纤维宽度在种源间差异不显著(p≥0.05)。18个种源间木材密度、纤维长度、纤维宽度及纤维长宽比的变幅范围分别为0.48~0.70 g/cm3、0.68~0.87 mm、15.98~20.02 m和39.15~50.07,平均值分别为0.62 g/cm3、0.80 mm、17.39μm和46.41。除了纤维宽度的种源遗传力比较小,接近于0外,木材密度、纤维长度和纤维长宽比的种源遗传力分别为42.10%、18.10%和10.90%。当入选率为20%时,山地木麻黄木材密度、纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比的种源选择增益分别为4.87%,1.26%,8.33×10-9和0.64%。相关分析表明,木材密度、纤维长及纤维长宽比3个材性性状间都呈现显著遗传和表型相关。利用指数选择法对木材密度、纤维长度和纤维长宽比3个材性性状进行综合选择,筛选出4个材性优良的山地木麻黄种源,分别为17877、19490、19489、18849。
韩强, 仲崇禄, 张勇, 姜清彬, 陈羽[10]2017年在《山地木麻黄种源在海南临高的遗传变异及选择》文中研究指明[目的]研究山地木麻黄种源间抗风性、生长及形质性状的遗传变异规律,为山地木麻黄的良种选育和种质资源的合理开发利用提供科学依据。[方法]以27个山地木麻黄种源为试验材料,于造林后2、5、7 a时测定山地木麻黄种源的树高、胸径、单株材积和保存率等数量性状,并于造林后7 a时调查主干分叉习性(AP)、主干通直度(SFS)、侧枝密度(DPB)、侧枝直径(TPB)、绿色小枝长度(LDB)、侧枝分枝角(APB)、侧枝长度(LPB)等形质性状以及抗风性(RES),通过方差分析、相关性分析及遗传参数估算揭示其遗传变异规律。应用坐标综合评定法对山地木麻黄种源进行综合评定。[结果]表明:造林后2、5、7 a时,27个山地木麻黄种源间保存率和抗风性差异显著(P<0.05);对造林后7 a时保存率较高的18个种源进一步分析显示,上述3个年份各种源间树高、胸径和单株材积等生长性状均存在极显著差异(P<0.01);7 a时,TPB、APB、LDB、AP和SFS等形质性状在种源间亦存在显著或极显著差异;生长性状的种源遗传力明显高于形质性状,二者分别受中度或中度偏下和低度遗传控制;随着林龄的增长,树高的遗传变异系数变化不大,而胸径和单株材积的遗传变异系数呈先增加后降低的趋势,树高、胸径、单株材积的遗传变异系数分别为11.89%~12.30%、11.67%~13.67%、30.20%~38.11%;7 a时,形质性状的遗传变异系数为3.84×10~(-5)%~5.56%。性状间相关分析表明:树高作为山地木麻黄早期选择性状较适宜。[结论]依据坐标综合评定法,筛选出17877、19489和19490等3个优良种源,可在生产上大面积推广。
参考文献：
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