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油松、云南松与高山松的种实变异和种间杂交

作　者: 陈鹏飞
导　师: 李悦
学　校: 北京林业大学
专　业: 林木遗传育种
关键词: 高山松油松云南松杂交种实变异可配性杂种
分类号: S791
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

高山松(Pinus.densata.mast)的起源是植物学领域长期关注的问题,经过对高山松及其拟亲本种油松(Pinus.tabuliformis)和云南松(Pinus.yunnanensis)的核DNA、叶绿体和线粒体的DNA分子标记特异性检测,证实了高山松起源于油松和云南松的杂种。高山松成为了第一例乔木种二倍体同倍体成种的范例,但尚没有高山松起源的生殖生物学证据。本文研究三个种的种实性状差异与联系,进行了种间杂交验证,对完整阐述高山松的起源提供科学依据。研究以油松、云南松和高山松天然分布核心区和边缘区代表性的种群(各5-6个)种实为样本,测定了11个球果和种子性状指标,通过方差分析、主成分分析和聚类分析方法,研究了种实性状指标在种间、种群间变异与联系。对云南松与油松进行正交和反交试验,分析所得组合各组合种实特性,检验了油松和云南松的杂交可配性。研究结果表明:(1)在种实性状指标上油松、云南松与高山松的种间差异显著;(2)种群间变异上,高山松居群间的性状变异幅度相对较大,而云南松和油松种内居群间彼此间差异较小;(3)高山松的种实性状变异指标介于两亲本种之间,显示了杂种起源种的变异特点;(4)杂交试验结果表明:在种间杂交各组合间种实指标存在显著差异,同母本植株上的种间杂交组合与母本自由受粉的种实指标存在一定的差异,但油松与云南松的正交和反交都能够产生具有生殖能力的后代。表明高山松为油松与云南松的杂交起源具有生殖生物学基础,也证明了高山松种群可以由云南松或油松分别作为不同亲本起源的分子检测结果。种间杂交组合间可配性的差异,以及杂种种群所在生境异质性,可为高山松物种和种群特性的形成提供进化基础,与亲本种生殖性状变异相比,高山松仍保持了杂种特点。种间回交生殖特性、生理遗传与生态遗传学机制有待进一步研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 植物的杂交与物种起源研究  8-22
  1.1 种的概念  8-9
  1.2 物种的杂交起源  9-12
    1.2.1 物种杂交起源的研究回顾  9-11
    1.2.2 杂交种的形成  11-12
  1.3 同倍体杂交物种的产生  12-16
    1.3.1 理论上的可行性  12-13
    1.3.2 同倍体形成的试验性证据  13-15
    1.3.3 杂交后代适应性的估计  15-16
  1.4 高山松起源的研究进展  16-20
    1.4.1 高山松起源的早期研究  16-17
    1.4.2 高山松起源的遗传学证据  17-20
  1.5 植物杂交起源的研究方法  20-21
  1.6 研究问题的提出和研究的主要内容  21-22
2. 试验材料和方法  22-30
  2.1 油松、云南松和高山松种实变异的调查实验  22-23
    2.1.1 采种居群的确定  22-23
    2.1.2 样株的确定与种实样本的采集  23
  2.2 油松、云南松和高山松的杂交试验  23-28
    2.2.1 杂交实验地点  23-24
    2.2.2 种间杂交的遗传设计  24-25
    2.2.3 控制授粉  25
    2.2.4 球果采集  25-26
    2.2.5 球果分析的性状指标  26-28
  2.3 统计分析方法  28-30
    2.3.1 油松、云南松和高山松种实性状变异的方差分析  28
    2.3.2 种与居群的主分量与聚类分析  28
    2.3.3 云南松×油松杂交试验结果的统计分析  28-29
    2.3.4 云南松和油松杂交试验结果的联合统计分析  29-30
3 试验结果与分析  30-49
  3.1 油松、云南松和高山松种实变异分析  30-37
    3.1.1 各性状在种间和居群间的变异  30-34
    3.1.2 种水平和居群水平的主成分分析  34-36
    3.1.3 居群水平基于种实性状的聚类分析  36-37
  3.2 云南松与油松的种间杂交种实性状指标分析  37-49
    3.2.1 云南松×油松杂交的种实分析  37-40
    3.2.2 杂交方式(正交、反交)间性状的差异  40-41
    3.2.3 正反交联合分析的种间杂交与种内自由授粉间的种实性状差异  41-48
    3.2.4 正反交联合分析的杂交组合间的差异  48-49
4 讨论与展望  49-54
  4.1 高山松种实性状变异与杂交起源背景  49-51
  4.2 杂交可配性对对高山松起源的证明  51-52
  4.3 种实变异和杂交试验结果之间的联系  52-53
  4.4 本研究的局限性和研究展望  53-54
5. 结论  54-55
参考文献  55-58
个人简介  58-59
导师简介  59-60
致谢  60

油松、云南松与高山松的种实变异和种间杂交

内容摘要

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