采用分子标记构建新疆野苹果核心种质的方法

 【目的】探讨分子水平构建核心种质的方法,为新疆野苹果核心种质的构建提供方法。【方法】以109个新疆野苹果实生株系的128个SSR位点为材料,根据Nei &; Li、SM和Jaccard遗传距离,采用UPGMA聚类法进行多次聚类,以随机取样策略为对照取样策略,应用位点优先取样策略,研究新疆野苹果核心种质构建的方法。采用丢失的等位基因数以及对Nei’s基因多样度和香农信息指数进行t检验来评价核心种质的代表性。【结果】与对照随机取样策略比较,位点优先取样策略能构建一个更有代表性的核心种质。SM、Jaccard和Nei &; Li遗传距离构建的新疆野苹果核心种质无明显区别。采用SRAP数据和表型数据分析显示,位点优先取样策略是一种较好的构建新疆野苹果核心种质的方法。【结论】采用位点优先法,根据SM、Jaccard或Nei &; Li遗传距离进行多次聚类,是较适宜的构建新疆野苹果核心种质的方法。     

尾叶桉核心种质初步构建

【目的】为了快速、准确地从丰富的尾叶桉Eucalyptus urophylla种质资源中鉴定出育种上迫切需要的优异基因,初步构建了尾叶桉核心种质,以便简化管理,提高遗传资源在尾叶桉改良中的利用效率.【方法】以尾叶桉27个种源194个家系的树高、胸径、材积等17个数量性状为依据,采用不同的取样比例(5%、10%、20%、30%和40%)、3种遗传距离计算方法(欧氏距离、标准欧氏距离和马氏距离)、4种系统聚类方法(最短距离法、最长距离法、不加权类平均法和离差平方和法)和2种取样方法(随机取样法和最小距离逐步取样法)构建尾叶桉核心种质资源库,利用均值差异百分率(MD)、方差差异百分率(VD)、变异系数变化率(VR)和极差符合率(CR)作为构建核心种质的评价指标.【结果和结论】结果表明采用10%的抽样比例、标准欧氏距离、最短距离系统聚类法和最小距离逐步取样法构建的包括25个种源100个家系的尾叶桉核心种质最能代表原有的种质群体.     

利用数量性状构建新疆野苹果核心种质的方法

 【目的】以300份新疆野苹果实生株系为试验材料,根据叶片、花朵和果实等器官15个数量性状的遗传多样性,研究新疆野苹果核心种质构建的方法。【方法】采用逐步聚类法,以30％的取样比例,根据2种遗传距离（欧氏距离和马氏距离）、4种系统聚类方法（类平均法、离差平方和法、最长距离法和最短距离法）和3种取样方法（随机取样法、偏离度取样法和优先取样法）构建24个核心种质,以筛选出的最佳构建策略进一步比较7种不同取样比例（10%、15%、20%、25%、30%、35%和40%）的构建效果以确定最适宜的取样比例。【结果】（1） 在新疆野苹果构建中,采用欧氏距离聚类优于马氏距离。（2） 4种系统聚类方法比较表明,最短距离法优于类平均法、离差平方和法和最长距离法。（3） 3种取样方法比较表明,优先取样法和偏离度取样法都能明显提高核心种质的方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率,均适宜于新疆野苹果核心种质的构建,前者略优于后者。（4）20%是最适宜的取样比例。【结论】以20%的取样比例,采用欧氏距离,利用最短距离法进行逐步聚类,结合优先取样法构建的核心种质最有代表性,是构建新疆野苹果核心种质的最佳方法。     

利用数量性状构建粳稻核心种质的方法比较

以250份粳稻为研究材料,根据7个数量性状的基因型预测值,研究粳稻核心种质构建的方法。采用2种遗传距离（欧氏距离和马氏距离）,8种聚类方法（最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、可变类平均法、可变法、离差平方和法）,3种取样方法（随机取样法、偏离度取样法和优先取样法）,在25%的取样比例下构建48个核心种质,以筛选出的最佳构建策略进一步比较6种不同取样比例（10%、15%、20%、25%、30%和35%）的构建效果以确定最适宜的取样比例。结果表明,在粳稻核心种质构建中,马氏距离优于欧氏距离。欧氏距离优先取样法下最短距离法构建的核心种质最优。马氏距离偏离度取样法构建的核心种质能较多保存原群体遗传变异。10%是最适宜的取样比例。     

太湖流域粳稻地方品种核心种质的构建

以823份太湖流域粳稻地方品种资源的19个表型性状为基础数据,形成45个核心种质测试群体,利用均值差异率(MD,%)、极差符合率(CR,%)、方差差异率(VD,%)、变异系数变化率(VR,%)、表型保留率(PR,%)和多样性指数率(H',%)6个评价参数,对2种遗传距离(欧氏遗传距离、马氏遗传距离)、6种聚类法(最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、离差平方和)、3种核心种质抽样法(多次聚类随机法、多次聚类优先法和多次聚类偏离度法)和不同抽样比例(10%～50%)的组合策略在核心种质构建中的优劣进行分析.结果表明:采用欧氏距离、类平均法聚类和优先取样法为最佳方案,15%～25%为构建本资源初级核心种质比较适宜的比例范围;以此策略构建的Core2,1,5-15群体为基础,质量性状遗失基因型为补充,构建了以129份资源组成的太湖流域粳稻地方品种初级核心种质,数量占初始群体的15.7%;与初始群体相比,核心种质各性状平均数无显著差异(MD为0),极值符合率100%,表型保留率100%.     

基于表型性状的酸枣核心种质构建

为更好地保存和研究酸枣种质,提高利用效率,以211份酸枣种质为试材,基于表型性状数据,在25%取样比例下,对所有种质进行逐步系统聚类,从遗传距离方法、取样方法、聚类方法和取样比例4个方面探讨酸枣核心种质的最佳取样策略。根据最佳取样策略和3种分组取样方法进行分组取样,并与不分组取样进行比较。结果表明：基于25%取样比例,采用优先取样法、欧氏距离法和可变类平均法构建核心种质效果最佳;在最佳构建策略下筛选总体取样比例,结果表明最佳总体取样比例为25%;不分组取样构建的核心种质Pcore的方差差异百分率（VD）、变异系数变化率（VR）和极差符合率（CR）高于分组取样构建的核心种质Core-L,构建效果更好;定性描述性状保留比例、t检验、符合率检验、主成分分析和样品三维分布图表明构建的核心种质能够消除遗传冗余,能够代表原始种质。基于表型性状筛选出的最佳构建策略为“欧氏距离+可变类平均法+优先取样法+25%取样比例”,经过补充完善,最终得到58份核心种质,具有较高的代表性。本研究成功构建了能够代表原始酸枣种质表型遗传多样性的核心种质,有助于科学、有效地收集和保存酸枣种质资源,为深入挖掘和利用酸枣种...     

利用ISSR分子标记构建新疆野杏核心种质资源

【目的】通过对不同取样策略和遗传距离相结合的组合结果进行分析对比,以此探讨分子水平构建新疆野杏核心种质的方法,确定最适核心种质资源,以利于种质的保护与利用。【方法】以分布于新疆伊犁地区霍城县大西沟、新源县博尔赛和巩留县伊依克台3个分布区的135个新疆野杏实生株系为材料,根据SM、Jaccard和Nei&Li遗传距离,采用UPGMA聚类法对新疆野杏整体进行多次聚类抽样,直到其中某个采样点再次聚类时无种质被抽取;以随机取样策略为对照取样策略,应用位点优先取样策略,研究新疆野杏核心种质构建的方法;采用丢失的等位基因数以及多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数各遗传多样性指标进行t检验来确定最适构建方法;分别将核心种质与原种质和保留种质进行t检验和遗传多样性比较,以此来评价核心种质的代表性;并用主坐标轴分析法和表型性状对原种质和核心种质进行分析,以此对核心种质进行确认。【结果】位点优先取样策略构建的核心种质比对照随机取样策略丢失的多态性位点数少,且同一遗传距离下位点优先取样策略构建的核心种质具有较高的遗传多样性,更能构建一个具有代表性的核心种质;通过Nei & Li遗传距离构建的新疆野杏核心种质各遗传多样指标具有较大值,优于SM和Jaccard遗传距离;采用主坐标轴分析法和表型数据分析显示,利用位点优先取样策略和Nei & Li遗传距离构建的新疆野杏核心种质能够较全面的代表野杏原种质的遗传多样性;31份野杏核心种质资源,保留了原种质22.96%的样品,多态性位点、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数的保留率分别达到92.69%、98.83%、99.42%、103.26%、109.24%和108.31%。【结论】采用位点优先法和Nei & Li遗传距离进行多次聚类,是较适宜的构建新疆野杏核心种质的方法,构建的31份核心种质能最大程度代表原种质的遗传多样性,同时本研究所采用的方法对其他作物核心种质的构建具有重要的参考价值。     

河北省小豆种质资源初选核心种质构建

以河北省作物种质库中385份小豆资源为材料,根据13个农艺性状,利用地理来源进行分组,分别采用比例法、平方根法确定取样数法及聚类选择和随机选择2种个体选择法构建5个小豆初选核心样本,对不同的取样方法及总资源间进行品种间平均遗传距离、性状符合度、遗传多样性指数和数量性状变异系数的比较,探讨构建河北省小豆初选核心种质的最佳方案。结果表明,聚类选择取样优于随机取样,在聚类选择条件下采用比例法确定取样数优于平方根法,最终确定按地理来源分组、利用比例法确定取样数、聚类选择个体为小豆核心种质构建的最佳方案。采用该最佳方案,构建包含79份小豆种质的初选核心种质,取样比例为20．5％,13个农艺性状的性状符合度达100％。     

甜椒核心种质资源比较构建研究

构建核心种质可大幅提高种质资源利用效率。以410份甜椒种质资源为材料,基于8个性状表型数据,采用混合线性模型分析方法无偏地预测基因型值,利用马氏距离计算种质间遗传距离,分别采用两种聚类方法(最短距离法和类平均法)和两种取样方法(随机取样法和偏离度取样法),按照25%抽样比率构建甜椒核心种质库。采用均值、方差、极差和变异系数4个指标评价不同取样和聚类构建核心种质库水平。结果表明,最短距离法能极显著增加性状方差和变异系数,明显优于类平均法;偏离度取样法优于随机取样法;基于马氏距离、最短距离法和偏离度取样方法获取的102份甜椒核心种质资源能代表原群体遗传多样性。该研究可为甜椒种质资源有利基因发掘和新品种选育奠定基础。     

基于SSR标记不同距离聚类与抽样方法构建辣椒核心种质库

为最大限度地保存辣椒原群体的遗传变异度,利用SSR分子标记技术比较不同距离聚类和抽样方法构建辣椒的核心种质库。结果表明:在马氏距离下,4种抽样比例中当抽样比例达20%和25%时均值差异百分率MD%为0;在相同欧氏距离下,4种抽样比例中,以10%、15%和20%比例进行抽样均值差异百分率(MD%)为0。在采用的8种聚类方法中,只有最短距离法均值差异百分率(MD%)为最小值0。不同取样法,变异系数变化率为多次聚类偏离度取样法(107.06%)多次聚类随机取样法(101.18%)多次聚类优先取样法(59.57%)。从97份参试材料中筛选出沿河2、德江5、石阡3、台江1、仁怀4、务川2、遵义5、河南1和海南1共计9份核心种质,均匀分布于不同的类群中。结论:在欧氏距离下,按10%比例进行抽样,用多次聚类随机取样法取样、最短遗传距离法进行聚类分析为构建辣椒核心种质库的最佳选择。     

青藏高原东北边缘亚高山桦木林种群年龄结构

基于10个典型样地的调查数据,对白桦、红桦、糙皮桦3种天然分布于青藏高原东北边缘亚高山带的主要桦木种群年龄结构进行了测度分析．结果表明,3种桦树的年龄结构较复杂,白桦和糙皮桦均属于增长型(发育的前期)或稳定型(发育的中期),而红桦的不同群丛属于增长型(发育的初期)或始衰型(发育的中后期),不同群落之间差异明显; 聚类分析结果显示,青藏高原东北边缘桦木林年龄结构大致可以分为5类,中华柳—糙皮桦林单独聚为第1类,桦叶荚蓬—白桦林和辽东栎—山杨—白桦林聚为第2类,箭竹—白桦林、糙皮桦纯林、红桦纯林、山杨—白桦林聚为第3类,白桦纯林单独聚为第4类,箭竹—红桦林和青杆—白桦林聚为第5类．出现以上情况,不仅与群落本身的性质有关,而且与人为干扰和地区环境差异有关．因此,为保护该地区桦木林,不但要进行适当择伐,减少人为干扰,而且应对其进行长期的定位监测．     

中国东北部典型树种功能性状地理变异规律研究

目的以东北林区典型喜光树种和耐阴树种为对象,探讨功能性状沿地理梯度的变化格局及其成因,为科学预测典型树种对未来环境变化的响应和适应策略提供依据。方法利用标准化主轴回归法检验树高、比叶面积、木质密度3个性状的种内关联性;采取偏相关分析法计算功能性状与气候因子之间的关系。结果树高、比叶面积和木质密度3个性状在种内没有显著的关联性。植物性状的地理分布格局随树种而变化,白桦、水曲柳、色木槭的树高随经度增加而减小;山杨、水曲柳和色木槭的树高随纬度增加而减小;白桦和水曲柳的树高随海拔增加而增大。白桦和山杨的比叶面积随经度增加而减小,水曲柳和色木槭的比叶面积随经度增加而增大;白桦、山杨、水曲柳的比叶面积随纬度增加而增大。色木槭的木质密度随经度增加而增大;蒙古栎的木质密度随纬度增加而减小。植物性状与气候因子关系分析显示,白桦的树高与年均温度显著负相关,白桦、山杨、蒙古栎、水曲柳、红松的树高与年降水量显著正相关;白桦的比叶面积与年降水量显著负相关,蒙古栎、山杨和水曲柳的比叶面积与年均温度显著负相关;蒙古栎的木质密度与年均温度显著正相关,色木槭的木质密度则与年均温度显著负相关。结论功能性状地理格局及其环境驱动机制随着树种变化而变化。总体上,树高和比叶面积分别受降水和温度的影响;木质密度相对稳定,受气候因子影响不显著。      

Method of Constructing Core Collection for Malus sieversii in Xinjiang, China Using Molecular Markers

The method for constructing core collection ofMalus sieversii based on molecular marker data was proposed. According to 128 SSR allele of 109 M. sieversii, an allele preferred sampling strategy was used to construct M. sieversii core collection, using the UPGMA （unweighted pair-group average method） cluster method according to Nei ＆ Li, SM, and Jaccard genetic distances, by stepwise clustering, and compared with the random sampling strategy. The number of lost allele and t-test of Nei＇s gene diversity and Shannon＇s information index were used to evaluate the representative core collections. The results showed that compared with the random sampling strategy, allele preferred sampling strategy could construct more representative core collections. SM, difference for construction of M. sieversii core collection. Jaccard, and Nei ＆ Li genetic distances had no significant SRAP （sequence-related amplified polymorphism） data and morphological data showed that allele preferred sampling strategy was a good sampling strategy for constructing core collection of M. sieversii. Allele preferred sampling strategy combined with SM, Jaccard, and Nei ＆ Li genetic distances using stepwise clustering was the suitable method for constructing M. sieversii core collection.     

坝上、坝下白桦林林分结构和生长规律

河北北部坝上与坝下白桦林比较 ,无论是林分的树高、胸径、蓄积量 ,还是白桦的高生长、直径生长、材积生长 ,都是坝上小于坝下 .其主要原因是坝上属于森林 -草原交错带 ,降水量比坝下森林带少     

转BpGH3.5基因白桦优良株系选择

目的植物生长素酰胺合成酶基因家族（GH3s）为典型的植物生长素初级/早期响应基因，多数家族基因可通过调节植物体内游离IAA的浓度实现对生长发育的调控。故此，采用基因工程育种技术将BpGH3.5正义链、反义链导入白桦基因组中，预期获得速生转基因白桦新品种。方法以7年生白桦转BpGH3.5基因的54个正、反义链株系及对照（WT）株系为研究对象，测定树高、胸径及材积等生长指标，采用PCR及qRT-PCR技术分别检测转正、反义链各5个株系目标基因的遗传稳定性及相对表达量，同时采用ELISA技术测定游离IAA含量。结果PCR扩增显示，转基因株系中的nptⅡ外源基因均为阳性；qRT- PCR分析显示，5个转正义链株系中BpGH3.5基因表达量均显著高于WT株系，相反，5个转反义链株系中内源BpGH3.5基因表达量均显著下调，即BpGH3.5反义链导入白桦基因组后干扰了白桦BpGH3.5基因的表达。内源游离IAA含量测定显示，转BpGH3.5正义链株系的IAA含量低于或显著低于WT株系，5个转反义链株系均显著高于WT株系（P < 0.01），其IAA含量均值高于WT株系的52.26%。7年生转BpGH3.5白桦的树高、胸径及材积生长性状在株系间的差异达到了极显著水平（P < 0.01），在树高、胸径及材积生长指标高于群体均值的转基因株系中，转反义链株系占80%以上，认为BpGH3.5反义链导入白桦基因组中通过抑制BpGH3.5基因的表达，削弱IAA氨基酸化的能力，进而释放更多游离IAA从而促进白桦的生长。采用主成分分析法，选出10个速生的转反义链株系，这些株系的树高、胸径及材积均值较群体均值分别高8.55%、19.28%、50.42%，材积的平均遗传增益为36.3%。上述入选株系为后续转BpGH3.5白桦的环境释放提供参考。结论BpGH3.5反义链导入白桦基因组中，能够抑制BpGH3.5基因的表达，同时释放更多游离IAA而促进白桦的生长，采用主成分分析法，选出10个优良株系。      

罕山自然保护区4种典型天然次生林林下草本植物物种多样性

以典型取样的方法,对罕山自然保护区分布的山杨、白桦、黑桦及蒙椴4种不同群落的林下草本植物进行调查,并运用丰富度指数和多样性指数分析不同天然次生林林下草本植物的物种多样性。结果表明,在罕山自然保护区4种典型天然次生林林下,草本植物共有124 种,隶属35科91属;以菊科（Compositae）、禾本科（Poaceae）和豆科（Leguminosae）为优势科;白桦（Betula platyphylla）群落林下草本的物种丰富度指数、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数最高,不同次生林林下草本植物Pielou均匀度指数均无显著差异;相关分析和逐步回归分析表明,海拔是影响草本植物物种多样性的主要地形因子。     

内蒙古山地华北落叶松、樟子松与白桦的生长分析——以那日斯太林场为例

对内蒙古乌兰察布市那日斯太林场华北落叶松人工林、樟子松人工林和白桦次生林生长现状的分析结果表明,华北落叶松的树高、胸径、材积生长量均大于樟子松和白桦。且华北落叶松在该地区除了具有较强的适应性外,更具有早期生长快和优良的速生性。而樟子松在该地区的适应性较差,树高、胸径、材积生长状况均不如其他引种地区,但其胸径和材积生长优于当地乡土树种白桦。今后应对该地区的樟子松人工林和白桦次生林进行抚育间伐,提高该树种的生长潜力和生态效益,充分发挥其绿化荒山、荒地,美化环境的生态效应。     

准噶尔盆地边缘两种树木个体生长规律的研究

采用树干解析的方法,从树高、胸径、材积三方面初步揭示了小叶白蜡和白桦的个体生长发育规律.结果表明,小叶白蜡的高生长速生期比白桦早,但后期白桦的高生长明显大于小叶白蜡;同龄的两种树木,小叶白蜡的胸径值基本上都大于白桦;前10年白桦的材积稍大于小叶白蜡,但两种树木在十一年生的材积生长总量基本相等,小叶白蜡的材积生长总量将在十一年后明显大于白桦.试验初步阐明了小叶白蜡和白桦对生境条件的适应特征,为两种树木的经营和管理奠定了基础.     

基于表型和SSR分子标记构建芝麻核心种质

【目的】便于管理、研究和利用芝麻种质资源,为芝麻育种提供优异基因资源。【方法】利用新收集和种质库保存的5 020份芝麻种质资源为基础,首先基于标准化的表型数据按地理来源分组后采用组内比例法聚类抽样构建初级核心种质,然后基于SSR分子标记应用位点优先取样策略逐步聚类,使用t检验检测每次聚类形成的核心种质与初级核心种质的Nei’s基因多样度(He)和Shannon-Wiener指数(I),直到核心种质的遗传多样性与初级核心种质开始有显著差异时,终止多次聚类取样,选择上一个与初级核心资源没有显著差异的核心种质作为最佳核心种质。利用Nei’s多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、多态条带百分率(PB,%)、多态条带保留率(PBR,%)、变异系数符合率(VR)、极差符合率(CR)、方差差异百分率(VD,%)、均值差异百分率(MD,%)等参数进行核心种质代表性检验和评价。【结果】构建了含有816份资源的初级核心种质和含有501份资源的核心种质,分别占全部种质资源的16.25%和9.98%;核心种质包括国内资源442份,国外资源59份;Nei's基因多样度(0.2789)和Shannon-Wiener指数(0.4243)在P0.05概率条件下与初级核心资源(He=0.2791,I=0.4302)无显著性差异,多态条带百分率(PB,%)、多态条带保留率(PBR,%)、变异系数符合率(VR)、极差符合率(CR)分别为91.25%、95.23%、99.14%、86.85%。方差差异百分率(VD,%)和均值差异百分率(MD,%)均为0。t测验结果表明,核心种质的遗传多样性指数与原始种质差异不显著。位点优先取样策略构建的核心种质比对照随机取样策略丢失的多态性位点数少,且同一遗传距离下位点优先取样策略构建的核心种质具有更高的遗传多样性,更能构建一个具有代表性的核心种质,Shannon-Wiener多样性指数比Nei’s多样性指数检测效率高。【结论】基于地理来源分组,组内按表型数据聚类按比例法抽样构建芝麻初级核心种质,再结合SSR分子标记数据,采用SM相似系数进行UPGMA逐步聚类是构建芝麻核心种质较适宜的方法,所构建的核心种质较好地代表了基础种质的遗传多样性。