基于SSR荧光标记的白蜡核心种质构建

白蜡为中国北方重要的盐碱地造林树种,研究其遗传多样性,进一步构建核心种质,对白蜡优异种质的筛选及开发利用具有重要作用,为广泛开展白蜡种质资源的保存评价、挖掘优异基因资源提供核心材料,同时也为白蜡育种提供优良基因资源。本研究运用SSR标记的方法,选取田间表型性状差异较大的4个白蜡品种华雄、鲁蜡5号、金叶白蜡和金枝白蜡,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳从500对SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的42对引物。从筛选出的每对引物5′端添加荧光标记后,采用毛细管法通过DNA分析仪检测202个样品不同等位变异的扩增片段,从42对SSR引物中筛选出17对扩增稳定的引物,建立基于高通量荧光SSR标记的白蜡种质鉴定体系。研究了来自全国22个地区的具有代表性的202份白蜡种质资源的遗传多样性,通过R语言包Genetic Subsetter构建出了40份白蜡核心种质。结果表明:选用的17对引物都表现出多态性,共检测出142个等位变异,平均每对引物等位基因数为8.353个;平均有效等位基因数为3.342;平均多态性信息含量为0.635。可见白蜡属植物种间变异较大,具有丰富的遗传多样性。构建了40份白蜡核心种质,占原始种质的20%,t检测表明,所构建的核心种质遗传多样性丰富,其代表的遗传多样性指标与原始种质资源差异不显著,说明获得的核心种质资源能够充分、最大程度地代表原始种质。研究结果为白蜡种质资源的收集、保护、评价及利用提供了宝贵的理论依据和物质基础。利用17对高效引物构建了白蜡属植物SSR高通量鉴定体系,构建的40份白蜡核心种质能够最大程度的代表其遗传多样性。     

欧洲黑杨优质核心种质库的初步构建

对159份欧洲黑杨种质资源的生长、育种值、材性、养分利用率和水分利用率等13个性状进行分析,采用13种表型选优的抽样方法构建欧洲黑杨优质核心种质库。表型值评价表明：当抽样群体比例达到21.4%以上即能满足构建核心种质要求,而只有抽样群体比例达到30.2%以上 SSR 分子遗传多样性才能满足构建核心种质要求。最终确定的欧洲黑杨优质核心种质库包含48份种质资源,占原群体的30.2%;与原群体相比,均值和方差不存在显著差异,极差符合率和变异系数变化率分别为97.07%和89.72%;优质核心种质库的有效等位基因数、Nei’s 遗传多样性系数和 Shannon’s 信息指数与原群体之间没有显著差异,保持了原群体的遗传多样性。     

美洲黑杨表型核心种质库构建

目的 分析美洲黑杨不同类群的表型和生理特点,对比不同取样策略构建的表型核心种质库的有效性和代表性,科学有效地保存和管理种质资源的表型多样性,为美洲黑杨种质资源的深入挖掘和利用提供科学依据,同时为其他物种表型核心种质库的构建提供参考。 方法 基于前期表型生理性状群体结构的分析结果对美洲黑杨种质资源进行分组,通过多重比较分析不同类群的21个表型和生理性状的特点。计算无性系间的欧氏距离,利用组间联接法对每个类群的个体进行聚类,分别采用随机取样、偏离度取样、位点优先取样和性状频率取样策略对无性系进行筛选,构建表型核心种质库,对比分析选择最佳的取样策略。在表型核心种质库的基础上通过添加种质使表型保留比例（RPR）达到100.00%构建表型优化核心种质库,通过比较核心种质库与原始种质库的均值、方差、极差、变异系数和RPR对其代表性和有效性进行评价。 结果 美洲黑杨Was种源个体的高生长量、叶片数和叶片养分含量较高;Iow和Que种源无性系的根系生长发达;Mis、Lou和Ten种源无性系的茎生长量、叶片形态和单叶生长量突出。通过性状频率取样策略构建的表型核心种质库用最少的种质代表了原始种质库的多样性信息,核心种质库的有效性优于随机取样、偏离度取样和位点优先取样策略构建的种质库,最终构建了包括27个种质的表型核心种质库,取样比例为10.47%,均值差异百分率（MD）、方差差异百分率（VD）,极差符合率（CR）、变异系数变化率（VR）和RPR分别为0.00%、80.95%、100.00%、148.94%和90.85%。在核心种质库的基础上添加5个补充种质构建表型优化核心种质库,使RPR达到100.00%,其MD、VD、CR和VR分别为0.00%、71.43%、100.00%和142.19%。通过PCoA分析表明：表型核心种质库和优化核心种质库均具有良好的代表性。 结论 不同类群的美洲黑杨种质资源的根、茎、叶生长性状存在明显差异。通过性状频率取样策略构建的美洲黑杨表型核心种质库和优化核心种质库可以在保留原始种质多样性的基础上,较大限度的降低种质库的规模和冗余度,提高种质库表型变异水平,为有效保存、管理和利用美洲黑杨种质资源提供科学依据。     

基于SSR标记的楠木核心种质构建

楠木是我国特有的珍贵用材树种,研究楠木核心种质的构建策略对强化楠木资源保护与利用,加快楠木良种选育进程具有重要意义。利用14对SSR引物,以102份楠木种质资源为材料,利用M策略、随机取样法、遗传多样性最大法和等位基因最大法分别构建核心种质。采用等位基因数、有效等位基因数和Shannon’s信息指数等遗传多样性指标进行比较分析来确定最适合的楠木核心种质构建方法。14对SSR引物共检测到166个等位基因,平均有效等位基因数为4.875,Shannon’s信息指数为1.297,表明楠木种质资源具有较为丰富的遗传多样性。在较高抽样比例时,等位基因最大化、遗传多样性最大化法和M策略抽取的核心种质均对原有种质有较好的代表性。等位基因最大化法抽取的核心种质等位基因保留率与M策略均达100.00%,但其有效等位基因数和遗传多样性的保留率相对较低;遗传多样性最大化法抽取的核心种质的Shannon’s信息指数保留率与M策略相差不大,但其等位基因和有效等位基因数保留率低于M策略。综合考虑遗传多样性参数,M策略构建的核心种质能最大程度地代表原有种质,为最优的取样策略。主坐标分析结果也证明M策略构建的核心种质...     

利用分子标记早期筛选光皮桦核心种质

利用扩增共有序列遗传标记对光皮桦种质资源基因园中62份样品所代表的519份光皮桦种质资源的遗传多样性进行分析,结果筛选出36份光皮桦的核心种质。t检验结果表明,核心种质的观测等位基因数、有效等位基因数、Nei遗传多样性指数和Shannon信息指数在概率0.01水平上与初始种质差异不显著,说明核心种质能很好的代替初始种质。     

美洲黑杨群体结构分析及核心种质库构建

【目的】利用SSR分子标记技术研究美洲黑杨种质资源的群体结构,构建美洲黑杨核心种质资源库,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】利用15对SSR引物,分析美洲黑杨6个种源23个采样点的338个个体的遗传结构。应用Gene Al Ex 6.503等软件计算等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)、Nei’s遗传多样性指数(H)和多态信息含量(PIC)等遗传参数,并进行主坐标(PCoA)分析。采用分组的逐步聚类方法结合位点等位基因数目最大化法和位点稀有等位基因优先相结合的取样策略构建核心种质库,并在核心种质库的基础上补充种质个体使等位基因保留比例达到100.00%,形成优化核心种质库。通过对相关遗传参数的t检验和PCoA分析验证核心种质库和优化核心种质库的有效性。【结果】美洲黑杨群体结构研究结果表明6个种源群体被划分为3大类型,即分布在圣劳伦斯河流域的Que种源的个体和哥伦比亚河流域的Was种源个体归为一类;分布在密西西比河中下游流域的种源个体(Mis、Lou、Ten)大致归为一类;分布在密西西比...     

基于表型的灰楸核心种质构建

目的 为得出较为可靠的灰楸初级核心种质群体,以加强灰楸种质选育、开发利用和分子遗传学研究,解决其种质资源保存成本较高问题,促进灰楸种质资源的鉴定和有效利用。 方法 本研究以来自甘肃省、陕西省、山西省和河南省的200个11年生灰楸无性系的叶部性状,13年生的生长性状和材性性状为依据,采用5种距离计算方法、6种系统聚类方法、3种取样方法和5种取样比例构建灰楸初级核心种质资源,并进行评价。 结果 采用欧式距离和最短距离系统聚类法,以15%的取样比例进行偏离度取样构建的包括30个无性系的灰楸初级核心种质,均值差异百分率为10.00%、方差差异百分数为40.00%、极差符合率为91.95%、变异系数变化率为136.96%,最能代表原有的种质群体;核心种质的构建提高了叶长、叶宽、叶长宽比、叶柄长、胸径、冠幅和弹性模量高于均值的种质份数占比,降低了Pilodyn值高于均值的种质份数占比;陕西省、山西省和河南省的核心种质份数占比均高于原始种质。 结论 灰楸种质各性状均存在丰富的遗传变异,30份核心种质不仅还原了原种质的均值、极差和变异程度,还提高了种质的变异系数,略提高了核心种质的生长和材性水平,为促进种质资源的鉴定和有效利用奠定了基础。     

白桦×欧洲白桦杂种优势遗传稳定性苗期试验

文章通过对东北林业大学提供的白桦欧洲×白桦2号杂种,欧洲白桦29,小北湖5号白桦优树子代的苗期研究,结果表明,它们之间苗高、地径生长差异极显著,多重比较后,生长表现最好是白桦×欧洲白桦2号,杂种优势明显。     

基于SSR标记构建江西杉木核心种质及其分子身份证

目的 分析江西杉木种质资源的遗传多样性,构建其核心种质;在此基础上,构建核心种质分子身份证,为江西杉木种质的进一步研究与利用提供理论依据和核心材料。 方法 以江西地区的杉木种质为材料,利用SSR标记开展遗传多样性分析,并基于等位基因数最大化原则(M策略)构建核心种质,通过遗传多样性参数及其保留比例进行核心种质评价,结合遗传多样性参数的t检验和主坐标分析(PCoA)验证和确认核心种质的代表性。基于最少标记鉴定最多种质的原则,选择高效SSR标记,构建江西杉木核心种质的SSR分子指纹图谱和分子身份证。 结果 20个SSR标记在495份种质中共检测到122个等位基因数(Na),平均Shannon’s信息指数(I)、平均Nei’s遗传多样性指数(H)、平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.762、0.400、0.394和0.400,表明江西杉木种质的遗传多样性较丰富。采用M策略构建了含有52份材料的江西杉木核心种质,10.5%的核心种质保留了原种质100.0%的Na、107.4%的有效等位基因数(Ne)、115.1%的I、109.0%的H、104.1%的Ho、110.0%的He和111.2%的PIC; t检验表明以上遗传多样性参数与原种质均没有显著差异,主坐标分析(PCoA)显示核心种质在原种质的主坐标图分布均匀,说明构建的核心种质具有代表性。按多态性信息含量(PIC)值高低顺序,依次增加标记数量,结合UPGMA聚类,发现4个SSR分子标记,H97与H286、CLSSR9、CLSSR37相结合,可将52份江西杉木核心种质鉴别,据此构建了52份核心种质的SSR分子指纹图谱、分子身份证条形码和二维码。 结论 江西杉木种质资源的遗传多样性较丰富,构建的江西52份杉木核心种质具有代表性,选择上诉4个高效SSR标记可有效鉴别核心种质,并成功绘制了江西杉木核心种质的分子身份证。     

我国白桦育种研究概况

综述了我国白桦育种的研究概况。包括:白桦种源遗传变异分析、优良种源的选择、杂交育种、基因工程、分子标记辅助育种、航天诱变育种。为进一步开展白桦育种研究提供资料。     

白桦林木单株生物量的研究

通过对白桦天然次生林中15株树龄16~54年标准木的研究,建立了以D和D2H为基础的林木全株及器官生物量估测模型,林木单株生物量变化为17 361.7~364 634.7g,白桦的根茎比变化为0.210~0.465,平均值为0.320;建立了以林龄为基础的生物量估测模型,对其多年平均净生产力与年均净生产力进行了研究,认为20年左右林木进入速生期时应加强抚育。     

白桦雌花序cDNA消减文库的构建及分析

为研究白桦雌花序花期基因表达情况,以两天为间隔对其进行取样.基于SMART策略,通过RT-PCR,将源自最后时期样品的cDNA作为Driver cDNA,源自其他时期样品的cDNA作为Tester cDNA,构建抑制性消减文库.EST序列经blastX分析表明,该文库中的基因大致可以归为五类,分别同代谢、物质运输和信号转导、细胞周期、胁迫反应及调控相关.本文对基因表达同发育的关系做了探讨.     

白桦地位指数表的研制

为正确评价白桦林立地质量，确定经营方向，科学管理和合理利用白桦林资源，利用２９５块标准地调查资料，通过导向曲线法编制了白桦林地位指数表，经检验证明该表适用于编表地区。     

内源激素含量的变化与白桦成花关系的研究

采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定有花史白桦大树与无花史白桦幼树的4种内源激素脱落酸(ABA)、细胞分裂素(iPA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)含量的动态变化，研究其与白桦成花的关系。研究结果表明：白桦有花史大树与无花史幼树的4种内源激素含量动态变化明显不同。在雌、雄花芽的生理发端期，有花史大树的IAA含量保持相对稳定，而高含量的ABA和iPA含量的逐渐降低以及GA3含量的逐渐升高可能有利于白桦成花。     

白桦杂交良种的早期测定

通过对大兴安岭林业集团公司森林经营部技术推广站白桦强化种子园中的3年生杂交的白桦幼树高生长及径生长资料进行方差分析,结果表明：白桦不同杂交品系间存在显著差异,初步筛选出XBH23×J欧2和XBH23XJ欧3两个优良家系,2个试验组树高、地径的遗传增益分别为47．2～49．5扣26．2～33．0。     

白桦基因表达半定量RT-PCR中内参基因的选择

为给调节木质素合成研究的开展提供理论基础,以白桦为研究对象,应用半定量RT-PCR技术分析白桦持家基因18S rRNA、肌动蛋自基因Actin、泛素基因Ubiquitin和微管蛋白基因Tubulin在白桦不同时期及不同部位中的表达.结果表明,18S rRNA,Actin及Ubiquitin基因在各样本间的表达无显著差异...     

白桦花期诱导技术的研究

在全光照(光合有效辐射尽可能保持在180μmolphotons·m-2·s-1以上)状态下,温度控制在25℃左右,湿度在60%以上,对塑料大棚中的白桦进行绞缢和CO2施肥处理,结果表明:绞缢是促进白桦提早开花的最有效措施,绞缢与对照两个水平间差异显著,绞缢开花率达38%,而对照开花率仅为2.9%。CO2施肥处理与绞缢处理之间不存在相互作用,CO2施肥不能明显使白桦提早开花。     

转基因白桦对舞毒蛾的抗性研究

白桦(Betula platyphylla)是我国北方的乡土树种,主要分布在东北、华北、西北.由于白桦材质优良、材色洁白、表面光滑,是人造板材的优质原材料,在林业生产上具有重要经济价值.但在白桦天然次生林和人工林培育中常常遭受各种害虫的危害,降低了其材积生长和木材质量,影响木材的利用率,给林业经济造成巨大损失.以往对白桦害虫的控制措施多采用化学防治手段,不仅造成环境污染、杀伤天敌、破坏生物多样性和生态平衡,同时导致害虫产生抗药性和防治效果下降.利用基因工程的方法,将杀虫基因导入白桦,使其获得持久、稳定的抗虫性能,是害虫生物防治的新途径之一(Katia et al.,1993;张锐等,2001;程业明等,2001;金风,2004).本文以作者转化的抗虫基因白桦为材料(王志英等,2005),对舞毒蛾幼虫生长发育的影响和抗虫性进行了测定,目的是为抗虫白桦苗木定向培育奠定科学基础.