黑松、赤松无性系遗传多样性分析

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cdronglin
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黑松、赤松是我国东部沿海地区传统的沿海防护林和荒山绿化树种。黑松自19世纪引进我国,赤松则为典型的乡土树种,二者分别为山东传统沿海防护林的建群树种和荒山绿化树种,其生态作用、经济功能、美化功能不容小觑。但现有的山东林区生产能力水平降低、生物多样性下降、生态环境趋于恶化,为了对省内林区进行质量提升,优良的黑松、赤松品系亟待培育、推广。本研究从生长、生理生化和SSR分子标记三个角度,对来自烟台的黑松、赤松各23个无性系进行了遗传多样性评价,建立了各无性系的指纹图谱和分子检索表,并筛选了优良无性系,具体结果如下:(1)不同黑松、赤松无性系生长指标评价不同黑松、赤松无性系树高及冠幅差异均达到极显著水平(P<0.01):黑松树高最大出现在6#,最小出现在5#,平均值为1.85 m;冠幅最大出现在6#,最小出现在19#,平均值为1.46 m;赤松树高最大出现在21#,最小出现在6#,平均值为1.53 m;冠幅最大出现在17#,最小出现在2#,平均值为1.62 m。树种间比较来看,黑松的树高均值要大于赤松,冠幅则小于赤松。(2)黑松、赤松无性系生理生化特性评价不同黑松、赤松无性系可溶性蛋白含量、叶绿素含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性差异均达到极显著(P<0.01)水平:黑松可溶性蛋白含量最高出现在6#,最低出现在14#,平均值为1.47 mg·g-1 FW;叶绿素含量最高出现在12#,最低出现在2#,平均值为0.877mg·g-1 FW;过氧化氢酶活性最高出现在11#,最低出现在6#,平均值为879.83u·g-1·min-1 FW;过氧化物酶活性最高出现在16#,最低出现在1#,平均值为4195.07u·g-1·min-1 FW;超氧化物歧化酶活性最高出现在18#,最低出现在23#,平均值为949.69U·g-1 FW。赤松可溶性蛋白含量最高出现在23#,最低出现在15#,平均值为1.30 mg·g-1 FW;叶绿素含量最高出现在7#,最低出现在5#,平均值为0.968 mg·g-1 FW;过氧化氢酶活性最高出现在1#,最低出现在21#,平均值为815.41 u·g-1·min-1 FW;过氧化物酶活性最高出现在20#,最低出现在19#,平均值为1499.72 u·g-1·min-1 FW;超氧化物歧化酶活性最高出现在10#,最低出现在14#,平均值为888.19 U·g-1 FW。树种间比较来看,黑松的可溶性蛋白含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性均值大于赤松,叶绿素含量则小于赤松。黑松的树高与过氧化物酶活性呈显著正相关;冠幅与可溶性蛋白含量、过氧化物酶活性呈显著正相关。赤松的树高与可溶性蛋白含量呈显著正相关,与过氧化氢酶活性呈显著负相关;冠幅与叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性呈显著正相关。(3)黑松、赤松无性系基于SSR的遗传多样性评价采用毛细管荧光标记检测技术对6对黑松的SSR位点的PCR产物进行测序,得到20对等位基因,平均为3.333个。遗传多样性分析表明,6对SSR引物的多态信息含量(PIC)范围为0.357~0.523,平均值为0.399;观测杂合度(Obs_Het)为0.3913~0.9565,平均值为0.5763,期望杂合度(Exp_Het)为0.4232~0.6060,平均值为0.5073。对6对赤松的SSR位点的PCR产物进行测序,得到28对等位基因,平均为4.667个。遗传多样性分析表明,6对SSR引物的多态信息含量(PIC)范围为0.080~0.766,平均值为0.402,可以用于赤松分子遗传研究;观测杂合度(Obs_Het)为0.0870~0.7826,平均值为0.3567,其中期望杂合度(Exp_Het)为0.0850~0.8106,平均值为0.4508。黑松、赤松无性系多态性较好,遗传多样性较为丰富。基于不同引物产生的条带多态性,可以构建指纹检索图谱与分子检索表对试验无性系进行区分,利用6对引物中的5对,可将除8#与10#的黑松无性系区别开,利用6对引物中的4对,可将所有赤松无性系区别开。利用Nei’s遗传距离可以将黑松、赤松无性系各聚为三类,分别与其地理区位大致相符。(4)优良无性系选择基于生长指标和生理指标选择黑松11#、6#、21#、16#为优良无性系,选择赤松20#、18#、17#、21#为优良无性系。
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