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椴树属分子系统学与南京椴保育遗传学研究

作 者: 史锋厚
导 师: 施季森;沈永宝
学 校: 南京林业大学
专 业: 林木遗传育种
关键词: 椴树属 南京椴 分子系统学 保育遗传学 种子繁殖
分类号: S792.36
类 型: 博士论文
年 份: 2009年
下 载: 181次
引 用: 3次
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内容摘要


椴树属树种具有重要的利用价值,但对其起源、保育等方面的研究报道较少。本文开展椴树属分子系统学南京椴保育遗传学研究,结果如下:1、采用ITS序列研究椴树属系统进化,证实欧洲和北美分布种可能源于东亚,但欧洲分布种可能并非单一进化途径;美洲各种之间亲缘关系较近;东亚分布种进化速度不一致。通过不同聚类方法所得系统树基本一致。ISSR标记可作为该属种间亲缘关系研究的辅助方法,TrnL_F序列难以解释该属系统进化。2、南京椴遗传多样性较高(PPB=99.37%、Nei指数=0.4510、Shannon指数=0.6416),遗传变异主要存在于群体内(Gst=0.2353、Nm=1.6245),群体间遗传差异达到显著水平;牛首山群体与其它群体遗传差异较大,遗传距离与地理距离不相关。3、种子繁殖是基因流和遗传漂变的表达终端,进而影响种群遗传结构。种子繁殖困难是理解南京椴遗传变异和分化的关键和核心。4、南京椴种子繁殖困难的主要原因是种子饱满度低并存在深休眠。种子休眠的主要原因来源于胚乳,种皮、果皮机械障碍、发芽抑制物质等都可抑制萌发,但不存在胚性休眠;采用浓硫酸+GA3溶液+低温层积组合处理可打破种子休眠,使发芽率提高到95%。5、南京椴濒危与其生物学特性有关,但人类干扰是导致该种数量减少的主因。南京椴保育应加强原产地的保护并加大繁殖力度,促进该树种可持续发展。

全文目录


致谢  3-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
前言  9-10
第一章 文献综述  10-34
  1.1 植物分子系统学研究  10-14
    1.1.1 分子系统学及其发展  10
    1.1.2 分子系统学的研究方法  10-11
    1.1.3 分子系统学研究中基因片断选择依据  11-12
    1.1.4 分子系统学研究中存在的问题  12-13
    1.1.5 分子系统学数据分析以及系统进化树重建  13-14
  1.2 保育遗传学研究  14-25
    1.2.1 保育遗传学概述和研究内容  15
    1.2.2 关于“保育遗传学 Conservation Genetics”的讨论  15-16
    1.2.3 保护单元的确定  16-17
    1.2.4 遗传多样性  17-19
    1.2.5 群体遗传结构及其影响因素  19-21
    1.2.6 取样策略  21-23
    1.2.7 DNA 分子标记  23-24
    1.2.8 遗传多样性度量参数和分析方法  24-25
  1.3 椴树属及南京椴研究进展  25-34
    1.3.1 椴树属分布  25-26
    1.3.2 椴树属利用价值  26-27
    1.3.3 椴树属分类  27-28
    1.3.4 椴树的生物学和生态学特性  28-29
    1.3.5 椴树繁殖技术研究  29-31
    1.3.6 品种选育及杂交育种  31-32
    1.3.7 椴树属树木遗传多样性研究  32-33
    1.3.8 椴树次生代谢产物及其药用价值  33-34
第二章 ISSR 分子标记探索椴树属系统进化关系  34-50
  2.1 材料与方法  34-38
  2.2 结果与分析  38-46
    2.2.1 南京椴与糯米椴样品DNA 提取  38-39
    2.2.2 南京椴 ISSR-PCR 扩增体系优化  39-42
    2.2.3 ISSR 分子标记应用于椴树属种间系统进化研究  42-46
  2.3 讨论  46-50
    2.3.1 椴树属叶片 DNA 提取与南京椴 ISSR-PCR 扩增体系优化  46-47
    2.3.2 ISSR 标记进行分子系统学研究的可行性  47
    2.3.3 ISSR 标记探讨椴树属种间系统进化关系  47-50
第三章 DNA 序列分析椴树属种间系统进化关系  50-68
  3.1 材料和方法  50-51
  3.2 结果与分析  51-59
    3.2.1 ITS 和 TrnL_F 序列长度及变异  51-54
    3.2.2 椴树属种间遗传距离  54
    3.2.3 椴树属系统进化树的构建  54-59
  3.3 讨论  59-68
    3.3.1 DNA 序列分析椴树属植物系统进化的可行性  59-61
    3.3.2 nr DNA ITS 序列探讨椴树属种间系统进化关系  61-63
    3.3.3 关于椴树属分类  63-65
    3.3.4 形态分类与分子系统学  65-66
    3.3.5 椴树属系统进化关系总结  66-68
第四章 南京椴保育遗传学研究  68-98
  4.1 材料与方法  68-70
  4.2 结果与分析  70-85
    4.2.1 南京椴天然群体简介  70-74
    4.2.2 多态位点百分率  74-76
    4.2.3 基因频率及 Nei's 基因多样性  76
    4.2.4 群体间遗传分化分析  76-78
    4.2.5 Shannon 指数估算各群体遗传多样性  78-79
    4.2.6 群体间遗传距离分析及UPGMA 聚类  79-80
    4.2.7 遗传距离与地理距离 Mantel 检验  80-81
    4.2.8 群体取样策略验证结果  81-85
  4.3 讨论  85-98
    4.3.1 多态位点百分率与遗传多样性  85-86
    4.3.2 Shannon 指数和 Nei 指数与遗传多样性  86-87
    4.3.3 南京椴群体遗传结构  87-89
    4.3.4 遗传分化与地理距离  89-90
    4.3.5 种子繁殖困难与南京椴遗传多样性和遗传结构  90
    4.3.6 取样策略分析  90-93
    4.3.7 南京椴濒危机制及保护策略  93-98
第五章 南京椴种子繁殖生物学研究  98-123
  5.1 材料与方法  98-103
  5.2 结果与分析  103-116
    5.2.1 南京椴种子精选  103-105
    5.2.2 南京椴种子休眠原因探析  105-113
    5.2.3 南京椴种子催芽结果  113-116
  5.3 讨论  116-123
    5.3.1 软X 射线摄影与水浸种结合对种子分选的可行性  116-117
    5.3.2 南京椴种子原因  117-119
    5.3.3 南京椴种子催芽方法  119-123
全文总结与展望  123-127
  1、全文主要结论  123-125
  2、几点需要讨论的问题  125
  3、展望  125-127
参考文献  127-137
详细摘要  137-143

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林树种 > 阔叶乔木 > 椴树
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