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杉木[Cunninghamia lanceolata(Lemb)Hook]是我国南方特有的用材树种,具有生长快、材质好、产量高和用途广的特点,在南方林业生产中占重要地位,进行杉木遗传资源的收集、鉴定和遗传多样性分析具有重要现实意义。多年来不同学者对杉木地理种源遗传变异规律进行了大量研究,取得了很多研究成果,但目前的研究以不同地理种源杉木的形态学、生理学、生态学方面的研究居多,从分子生物学方面进行的研究相对较少,至今仍未从分子机理上弄清不同种源杉木的遗传变异规律及种群分布格局。加上近年来大量野生杉木种质资源被破坏,各地造林的杉木种子的种源、无性系来源不清和杉木造林材料管理混乱,目前尚无法通过外部形态、生理学及细胞标记方法进行鉴别。 针对目前杉木育种工作中存在的以上问题,本研究选择全国24个杉木地理种源、9个杉木优良无性系和6个亲本及其杂交子代为研究材料,首次利用多态性、重复性及检测遗传差异能力均优于RAPD的ISSR分子标记技术,进行不同杉木地理种源的遗传分析及无性系、杂交种的ISSR指纹鉴定,分析不同种源杉木的遗传背景、遗传结构及种源间的亲缘关系,探讨利用ISSR标记技术鉴别杉木无性系及杂交种的可行性,从分子水平上揭示不同种源杉木的遗传变异规律及种群分布格局,为合理杉木地理种源区划和育种方案制定、优良无性系及其杂交种鉴定、纯度分析及优良种质资源管理提供分子方面的依据。主要研究结果如下: (1)针对杉木含有色素、酚类化合物和多糖等物质导致DNA提取和纯化困难的现实,采用经过改良的SDS法提取的杉木DNA,不论从数量还是纯度上均可满足ISSR分析要求,且操作简便易行,摸索到了合适的杉木DNA提取方法。 (2)研究建立了杉木ISSR-PCR反应的技术体系。在20ul的反应体系中,Mg2+的浓度为1.5mmol/L,TaqDNA聚合酶的用量为1U,引物的浓度为0.75umol/L,dNTP的浓度为100umol/L,模板DNA的浓度为100ng/反应,2.0 ul10xPCR缓冲液。按照此体系,在94℃预变性7min,94℃变性30s,在55℃的退火温度下退火40s,72℃延伸2min,进行40个循环,循环结束后72℃延伸7min。 (3)通过对100个引物筛选,共得到了22个扩增带型清晰、稳定的ISSR引物,进行杉木种质资源的遗传多样性分析;同时研究中发现含(AG)8、(AC)8、(CT)8序列的ISSR引物在