福建柏优树子代苗期遗传变异与遗传多样性ISSR分析

作     者：万娟 

作者单位：福建农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郑郁善

授予年度：2017年

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

主      题：福建柏 遗传变异 主成分分析 遗传多样性 指纹图谱 ISSR分子标记 

摘      要：福建柏又名建柏、滇柏等,属柏科福建柏属,是中国特有的单属种植物,珍稀乡土树种,已被列为国家二级保护植物。试验对24个1a生福建柏优树半同胞子代(以下简称优树子代)实生苗进行遗传变异研究与遗传多样性分析,结果如下:1.参试福建柏子代家系间存在着丰富的遗传变异。苗高地径生长表现最好的家系为SH,分别为18.26 cm、2.83 mm,高于群体平均值21.57%、35.41%;生长表现最差的家系为MHY1,苗高地径分别为 13.08 cm、1.70 mm,低于群体平均值 22.92%、28.67%。2.从福建柏各子代家系不同生物量指标来看,家系SH单株平均总鲜重、总干重、地上鲜重、地上干重、地下鲜重、地下干重均为最大,分别达到 4.90g、1.36g、4.01g、1.16g、0.89g、0.21g,是群体平均值的 159.09%、137.50%、156.64%、156.76%、174.51%、175.00%;家系MHY2的总鲜重、地上鲜重和地下鲜重最小,分别为1.43 g、1.20 g和0.05 g,为群体平均值的46.43%、46.88%和41.67%,家系HSY3的总干重和地上干重最小,分别为0.39 g和0.34 g,仅是群体平均值的45.88%、45.95%,家系YTY3的地下鲜重最小,为0.20 g,仅是群体平均值的39.22%。***8的地下鲜/地上鲜和地下干/地上干的值最大,分别为0.2789、0.2859,地上生物累积量最大;GJY1的地下鲜/地上鲜和地下干/地上干的值最小,分别为0.1584、0.1239,地下生物累积量最大;地上部分含水量最高的家系为GDY7,总干/总鲜的值最小(0.2325);地下部分含水量最高的家系为GNY1,总干/总鲜的值最大(0.7573)。4.福建柏子代家系各生长指标相关性分析结果表明,苗高仅与地径存在极显著相关,相关系数为0.585,地径与生物量指标间存在极显著相关,但相关系数仅在0.246～0.300之间;生物量指标间的相关性均达到极显著,相关性系数在0.65以上,相关性较强。5.家系SH根系状况最好,YTY3最差:根长、根表面积、根体积和根尖数最大的为SH家系,根长242.77 cm,根表面积58.80 cm2,根体积1.14 cm3,根尖数146.60,平均根直径最大的家系为GNY1,达0.90mm;最小根长(53.41cm)来自MHY2,其余根系指标最小值均来自家系 YTY3,值分别为 9.48 cm2、0.54 mm、0.13 cm3、48.00;平均根直径和根尖数之间相关系数最小,为0.137,未达到显著水平,其余各指标建均达到极显著正相关,根体积与根表面积的相关系数最高,达 0.985。6.叶绿素含量最高的家系为GLY3,叶绿素a、b和总含量分别为1.76mg.g-1、0.59mg.g-1、2.34mg·g-1;含量最小的家系为 MHY2,叶绿素 a、b 和总含量分别为 0.66 mg·g-1、0.24 mg·g-1、0.89 mg·g-1;叶绿素含量家系内最不平衡的家系为SY,变异系数达34.78%、32.69%、34.23%。7.根长与叶绿素含量的地理变异模式表现为随机变异,与地理因子无显著相关;苗高与年均温、地径与年无霜期的相关性均达到显著水平,相关系数分别为0.212、0.213,表明苗高随着年均温升高而增高、地径随年无霜期的增加而增大;生物量的地理变异属于纬度渐变型,即生物量随纬度的升高而降低,其中除地上干重外,其余性状均与纬度极显著相关,相关系数分别为-0.264、-0.261、-0.267、-0.239、-0.417;根尖数与纬经度存在显著相关,相关系数分别为-0.269和-0.267,说明根尖数随着纬度和经度的增大而减少;根表面积、根平均直径和总根体积均与年均温达到极显著相关,相关系数为0.258、0.392、0.283,说明这3个性状会随着年均温的升高而增大;可溶性蛋白含量、CAT活性和MDA含量均与年无霜期显著相关,相关系数为-0.330、0.369、0.292,随着年无霜期的增长而分别降低、增强和增加;SOD活性表现出较为明显的纬度变异规律,与纬度存在极显著相关,相关系数为-0.405,随着纬度的增大,SOD活性降低。8.运用主成分分析方法对24个福建柏优树子代家系进行综合评价,得分最高的家系为SH,得分为8.240,其次为GLY3,得分为5.337,这些家系在生长量、生物量和根系指标方面均有突出表现,可以作为良种繁育的重点研究对象;综合评价得分较低的家系分别是MHY2、YTY2和YTY3,不符合选择要求。9.采用16条扩增效果较好引物对24个福建柏DNA样本进行扩增,共扩增出215个位点,其中有190个多态性位点,多态位点百分率达86.74%;