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杉木优良种源与家系多性状选择与分子标记研究

作　者: 樊琳
导　师: 江波
学　校: 浙江农林大学
专　业: 森林培育
关键词: 杉木种源家系 SCAR标记分子分型
分类号: S791.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)是我国特有的树种,也是与我国南方环境相适应的重要的速生树种和主要商品材。我省六五至八五期间进行了大量相关研究并取得了丰硕的成果,但之后研究出现了中断,原有优质品种出现材质退化现象,且木材现代产业利用对材质提出了新要求。因此,本文对杉木种源两次全分布区试验的13、16、18、28年生试验林,生长、材性测定资料进行了系统的研究,表明杉木种源间的树高、胸径、材积、木材密度、形数等性状都存在着丰富的遗传变异,其种源的遗传力在中等以上。评选出7个优良种源。生长性状与木材密度无显著的表型相关,但两者遗传相关呈负向,随林龄增加达到高度负相关,生长性状的改良有降低木材密度之趋势。优良种源一般早期速生,而武夷山闽西北山地种源,前期速生性并不十分显著,后期生长速率加快,直径生长尤为突出,具有巨大的生产潜力。因此,杉木种源研究应延续到半个轮伐期以上。根据9年生杉木优良家系浙江建德区域试验林生长量和木材密度分析结果,生长性状在种子园、家系间均差异极显著;木材密度仅在家系间表现差异。对23年生试验林的生长量调查分析,在种子园、家系间差异仍普遍存在,种源效应明显,并与杉木种源试验结果基本一致。从112个参试的家系中评选出22个最优良家系,材积实际增益为135.5～344.1,木材密度大于总体平均值0.0%～18.7%。5、9年生评选出的优良家系到23年生,其准确率分别为31.8%和40.9%。地点、种子园的效应及种子园×地点的互作效应都极显著,说明选择是可行的,但环境对杉木生长起很大作用。从全国范围内收集20个杉木优良无性系,利用RAPD分子标记技术检测无性系间多态性,进一步开发出了6个稳定的SCAR分子标记。基于不同杉木间存在的SCAR表型差异,10个单一杉木无性系被首先从20个优良无性系中鉴定出来,其余的10个杉木无性系被划分为可以相互区别的4个小组。本研究首次通过SCAR标记的开发使用,成功对20个杉木无性系进行快速分子鉴定与相互辨别,表明基于SCAR标记的分子鉴定技术可以做为杉木无性系分类鉴别的一种高效辅助手段,对于我国杉木种质资源的保护利用具有一定的促进作用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 杉木概述及研究进展  9-12
    1.1.1 杉木的分布和主要品种  9
    1.1.2 杉木的生物学特性  9
      1.1.2.1 形态特征  9
      1.1.2.2 生物学、生态学特性  9
    1.1.3 杉木的繁殖栽培以及用途  9-10
      1.1.3.1 杉木的繁殖栽培  9-10
      1.1.3.2 杉木的价值及用途  10
    1.1.4 杉木的选育  10-12
      1.1.4.1 杉木常规选育  10-12
      1.1.4.2 杉木的分子选育  12
  1.2 基于PCR 技术的分子标记技术研究概述  12-13
    1.2.1 分子标记的概念及意义  12
    1.2.2 基于PCR 技术的分子标记技术  12-13
      1.2.2.1 随机引物的 PCR 标记  12-13
      1.2.2.2 特异引物的 PCR 标记  13
  1.3 研究的目的及意义  13-15
第二章杉木优良种源调查分析  15-29
  2.1 材料与方法  15-17
    2.1.1 浙江省杉木造林区概况及种源试验点选择  15
    2.1.2 试材的取得与造林试验  15-16
    2.1.3 试验林调查、材性试样的取得与分析  16-17
    2.1.4 数据分析方法  17
  2.2 结果与分析  17-28
    2.2.1 种源的生长与材性差异  17-20
    2.2.2 林龄对种源生长的影响  20-23
    2.2.3 性状的遗传与参数  23
    2.2.4 优良种源综合评定与选择  23-28
  2.3 结论与讨论  28-29
第三章杉木优良家系调查分析  29-38
  3.1 材料与方法  29-30
    3.1.1 试验材料  29
    3.1.2 试验设计  29
    3.1.3 分析方法  29-30
  3.2 结果与分析  30-36
    3.2.1 种子园间的差异  30-34
    3.2.2 家系间的差异与选择  34-35
    3.2.3 各性状的遗传变异分析  35-36
  3.3 结论与讨论  36-38
第四章杉木无性系的快速分子分型  38-49
  4.1 实验材料及试剂  38-39
    4.1.1 杉木无性系  38
    4.1.2 主要试剂  38
    4.1.3 试验设备  38-39
  4.2 实验方法  39-40
    4.2.1 基因组DNA 的提取纯化  39
    4.2.2 DNA 浓度测定  39
    4.2.3 RAPD-PCR 检测  39
    4.2.4 RAPD 多态片段回收、克隆与测序  39
    4.2.5 SCAR 引物设计  39
    4.2.6 SCAR-PCR 分析  39-40
  4.3 结果  40-48
    4.3.1 基因组RAPD 分析  40-41
    4.3.2 RAPD 数据统计分析  41-42
    4.3.3 RAPD 多态片段克隆测序  42-44
    4.3.4 SCAR 特异引物设计  44
    4.3.5 SCAR-PCR 检测  44-47
    4.3.6 无性系分子辨别  47-48
  4.4 讨论  48-49
第五章结论与展望  49-50
参考文献  50-55
个人简介  55
发表论文情况  55-56
致谢  56

杉木优良种源与家系多性状选择与分子标记研究

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