构建林业经济组织论文提纲

论文题目：四川桤木优树群体遗传多样性分析及育种群体构建

摘要：四川桤木（Alnus cremastogyne Burk.）是分布于四川、重庆等西南地区重要的乡土树种,具有喜光、喜湿、耐干旱瘠薄等特点,在当地林业经济和生态文明建设中占有重要地位。研究桤木群体遗传变异的特点,以及优良亲本遗传距离与杂交配合力的关系,对于制定桤木遗传改良策略、选配杂交亲本组合等具有重要意义。本论文采用表型性状标记、SSR分子标记等手段,以14个种源的桤木优树群体为研究对象,对四川桤木优树群体遗传多样性以及育种群体构建等进行了研究。主要研究结果如下:（1）桤木树干、叶片和果序等形态性状在群体间和群体内个体间均存在显著差异。其中,树干通直度在群体间差别较大,群体内树干通直度变化也存在显著差异;叶片各形态性状变异系数14%～32%,多样性指数均达到1.50以上;PCA分析表明,冕宁、泸定和盐亭种源叶片性状与其它群体明显不同,而沐川、平武以及美姑和冕宁种源的果序性状则与其它群体存在差异。桤木群体的木材平均气干密度为0.4878g/cm3,变异系数为9.52%,其中以盐亭、宣汉和剑阁种源的平均气干密度最高;形态性状遗传多样性指标与地理因子间存在一定的相关性,其中叶片长、叶片宽和叶面积与海拔呈显著负相关,果序宽与海拔存在极显著的正相关,果柄长与海拔存在显著的负相关,而木材气干密度与海拔存在中等的负相关。（2）对桤木顶芽、雄花、雌花、当年生叶、形成层组织5类材料进行了转录组测序,经Trinity组装后,共获得184,689条unigene;其中5.08%～27.21%的unigene比对到了NR、uniprot-swissprot、GO、KOG、KEGG等数据库;共发掘 61,568 个SSR位点,分布在44,828条unigene上,发生频率为24.27%。在获得的SSR位点中以单核苷酸重复的位点数量最多,达到28,961个,占全部SSR位点的47.04%;二核苷酸重复的SSR位点次之,为13,617个,占全部SSR位点的22.12%。随机选择30个位点进行了引物筛选,获得了可用于桤木群体遗传多样性分析的8对多态性较好的SSR引物。大部分的unigene没有注释信息,GO、NR、Swiss-Prot、KEGG、KOG数据库分别注释了 16.81%、13.88%、11.73%、5.08%、27.21%的 unigene;差异表达基因分析表明,雌花发育早期与幼叶发育早期的基因表达模式相似,雌雄花之间差异表达基因数量最多。（3）桤木优树种源具有较高水平的遗传多样性,地理种源间存在一定的遗传分化。选择25对多态性较高的桤木SSR引物进行遗传多样性分析表明,桤木优树种源的平均等位基因数5.83、有效等位基因数3.37、期望杂合度0.63、观察杂合度0.739,表明桤木优树种源有中等偏上水平的遗传多样性,且桤木各种源遗传多样性存在一定差异,其中以凉山州种源（包括美姑、冕宁）的SSR遗传多样性水平最高。14个桤木种源的遗传分化系数为0.021,同分子方差分析结果相一致,说明种源间遗传分化较低,变异主要存在于种源内;种源间基因流达到11.114,表明桤木种源之间存在较频繁的基因流动,从而消弱了种源间的遗传分化。14个种源可聚类为3个遗传群体,具有一定程度的地理分布特征,且在海拔梯度上表现更显著。（4）桤木亲本遗传距离与杂种后代地径生长存在显著相关,可以根据桤木SSR遗传距离构建育种群体。采用不同种源优树亲本的全双列杂交试验表明,不同杂交组合之间坚果性状以及苗高、地径等生长性状差异均达到了极显著水平,基于SSR分子标记分析证明地径生长特殊配合力与SSR遗传距离存在显著正相关,表明可以根据桤木SSR遗传距离选配杂交亲本组合,从而获得生长表现更为突出的杂交后代。进而通过14个种源的175株优树SSR遗传距离测算,以遗传距离平均值加2.5倍标准差为标准,构建了由3 1株优树组成的潜在高地径生长配合力育种群体。

关键词：桤木;遗传多样性;遗传距离;特殊配合力;亲本选配

学科专业：林木遗传育种

摘要

ABSTRACT

引言

1 文献综述

1.1 植物遗传多样性研究意义与方法

1.1.1 植物遗传多样性的研究意义

1.1.2 遗传多样性研究方法

1.2 SSR分子标记在林木育种中的应用

1.2.1 SSR分子标记在林木群体遗传变异研究中的应用

1.2.2 SSR分子标记在林木育种上的应用

1.3 桤木属植物遗传改良研究进展

1.3.1 桤木属植物遗传变异研究进展

1.3.2 桤木遗传变异研究进展

2 桤木优树群体表型遗传变异研究

2.1 材料与方法

2.1.1 桤木种源基本概况

2.1.2 优树的选择标准

2.1.3 性状测定

2.1.4 形态性状遗传变异分析

2.2 结果与分析

2.2.1 桤木树干通直度性状的变异特征

2.2.2 桤木叶形性状的变异特征

2.2.3 桤木叶片数量性状变异特征

2.2.4 桤木果序性状变异特征

2.2.5 桤木木材气干密度的变异特征

2.3 小结

3 桤木不同组织转录组特征及SSR引物开发

3.1 材料与方法

3.1.1 样品来源与采集

3.1.2 cDNA文库构建与转录组测序

3.1.3 转录组数据质控与组装

3.1.4 unigene功能注释

3.1.5 差异表达分析

3.1.6 SSR位点发掘与引物开发

3.1.7 同义替换率计算

3.2 结果与分析

3.2.1 转录组拼接

3.2.2 数据处理与unigene拼接

3.2.3 unigene的注释/序列分析

3.2.4 SSR位点发掘与引物开发

3.2.5 同源序列同义替换率估算

3.3 小结

4 桤木优树群体遗传多样性的SSR分析

4.1 材料与方法

4.1.1 植物材料

4.1.2 DNA提取

4.1.3 SSR引物筛选

4.1.4 SSR数据统计分析

4.2 数据统计与分析

4.2.1 桤木SSR引物的筛选

4.2.2 桤木群体遗传多样性与遗传结构的SSR分析

4.3 小结

5 桤木杂交亲本SSR遗传距离与育种群体构建

5.1 材料与方法

5.1.1 材料来源

5.1.2 性状测定

5.1.3 统计分析方法

5.2 结果与分析

5.2.1 杂交组合间果序、果实性状的比较

5.2.2 一般配合力、特殊配合力和反交效应分析

5.2.3 桤木杂交亲本特殊配合力与SSR遗传距离相关分析

5.2.4 桤木地径生长高配合力育种群体的构建

5.3 小结

6 讨论

6.1 桤木表型性状群体遗传变异及其利用

6.2 桤木转录组测序及SSR引物筛选

6.3 桤木群体遗传多样性与地理变异

6.4 桤木种质资源保护及育种群体构建

7 结论

参考文献

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获得成果目录清单

致谢