苦楝地理變異和遺傳多樣性研究.pdf

1、苦楝（Melia azedarach L.）為楝科(Meliaceae)楝屬(Melia)模式植物，分布廣泛，是速生優(yōu)質(zhì)的多用途用材樹(shù)種。本研究圍繞苦楝種源地理變異規(guī)律和遺傳多樣性分布等問(wèn)題，開(kāi)展了苦楝的種源果核、種子性狀、苗期和幼林期生長(zhǎng)性狀的地理變異規(guī)律研究，分析了種源間和種源內(nèi)生長(zhǎng)性狀遺傳變異，并基于SSR、SRAP標(biāo)記進(jìn)行了遺傳多樣性研究。主要結(jié)論如下：
　　1、苦楝不同種源間在果核大小、單果種粒數(shù)、果核皮的厚度，果核質(zhì)量

2、、種子大小，種子質(zhì)量、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)等性狀上的差異達(dá)到顯著和極顯著水平。采種點(diǎn)由南到北，苦楝種子變大，種子質(zhì)量增加，發(fā)芽率增高，果核皮厚變薄，單果種粒數(shù)減少，高海拔種源果核和種子較大，果核皮較厚，果核質(zhì)量較大。果核、種子寬度呈西南-東北梯度變異；種子百粒重、果核百粒重呈西北-東南梯度變異；果核皮厚；發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率呈南-北梯度變異。果核和種子隨采種點(diǎn)海拔增加而變寬大，種子質(zhì)量變大;種源發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)隨采種海拔增加有降低的趨勢(shì)，且發(fā)芽勢(shì)的變

3、幅速度更快。極端最高氣溫低、氣壓低、濕度小、降水少的采種點(diǎn)苦楝表現(xiàn)為果核大、種子大、果核皮厚、單果棱數(shù)多、果核質(zhì)量大；來(lái)自濕度低、極端最低氣溫低、氣壓高采種點(diǎn)的種子，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)更高。廣東、廣西、海南和部分福建、江西、貴州及個(gè)別的湖南種源聚為類群I；江西、湖南、四川、安徽、江蘇、湖北、陜西和個(gè)別的貴州、浙江種源聚為類群II，云南、河南、河北種源聚為類群III，云南、甘肅和部分貴州種源聚為類群IV。從類群I到類群IV，果核和種子增大，

4、單果棱數(shù)增加，種子和果核重量增加，果核趨于圓形。
　　2、在不同試驗(yàn)點(diǎn)，不同種源間在各生長(zhǎng)性狀之間的差異達(dá)到極顯著水平，地點(diǎn)之間差異極顯著，且大于種源間差異。在廣東三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)上，廣東、海南、貴州、廣西、福建省份苦楝種源表現(xiàn)最好，其次是江西、湖南、云南省的種源?？嚅N源各性狀地理變異受經(jīng)緯度雙重控制，但以緯向變異為主，其中保存率、樹(shù)高、地徑和冠幅還受到海拔控制。隨采種點(diǎn)由南到北，由西到東，苦楝苗期生長(zhǎng)變慢，且高海拔種源生長(zhǎng)更快，但低

5、海拔種源引種到廣東地區(qū)更易存活。各性狀地理變異趨勢(shì)大體呈現(xiàn)為南-北梯度變異,其中樹(shù)高呈西南-東北梯度變異，地徑和東西冠幅呈南-北梯度變異，南北冠幅、側(cè)枝數(shù)和干形呈東南-西北梯度變異。在試驗(yàn)點(diǎn)上，來(lái)自平均氣溫高、降水豐富、氣壓高、極端最高氣溫高、日照豐富采種點(diǎn)的種源，其樹(shù)高、地徑、冠幅、側(cè)枝數(shù)比來(lái)自降水少、氣溫低、極端氣壓低、極端最高氣溫低、日照較少采種點(diǎn)的種源生長(zhǎng)量大，樹(shù)干更加通直。在生長(zhǎng)性狀上，福建、海南、廣東、廣西等種源聚為一類，湖

6、北、安徽、河南、陜西、甘肅、河北、山東等種源聚為一類，而貴州、云南和江西的種源分散在不同類群中。
　　3、苦楝種源間和種源內(nèi)家系間在各性狀上的差異達(dá)到顯著水平。除保存率外，其他性狀的種源內(nèi)家系間方差分量比值都高于種源間。對(duì)適應(yīng)性應(yīng)以種源選擇（成活與保存）為主，對(duì)生長(zhǎng)性狀改良應(yīng)側(cè)重于種源內(nèi)家系選擇。從適應(yīng)性表現(xiàn)良好的種源中選擇優(yōu)良家系，其選擇效果會(huì)更好。保存率、地徑、分枝數(shù)的種源重復(fù)力較其他性狀的大，而分枝數(shù)、冠幅和樹(shù)高的家系遺傳力

7、較其他性狀的高。各性狀在種源和種源內(nèi)家系水平受到區(qū)組、小區(qū)和行列空間自相關(guān)誤差效應(yīng)影響顯著，空間分析模型提高了育種值和其他遺傳參數(shù)估算的準(zhǔn)確性。側(cè)枝數(shù)的單株狹義遺傳力最大(0.498±0.054)，其次是南北冠幅的單株狹義遺傳力(0.379±0.049)，干形的單株狹義遺傳力最小(0.100±0.022)。除東西、南北冠幅外，地徑、冠幅和側(cè)枝數(shù)三者間遺傳相關(guān)都在0.7以上，樹(shù)高和地徑的遺傳相關(guān)為0.647，與干形的遺傳相關(guān)最?。?.29

8、9）。在廣東試驗(yàn)點(diǎn)上，以廣東、海南及周邊的種源適應(yīng)性最好，廣西、貴州和云南的部分種源生長(zhǎng)表現(xiàn)也較好。
　　4、苦楝種源SSR和SRAP標(biāo)記遺傳多樣性研究表明，20條SRAP引物有效擴(kuò)增145條多態(tài)帶，總遺傳多樣性（Ht）為0.37,種源間遺傳多樣性為（Hs）0.20，多態(tài)位點(diǎn)百分率（Pp）均值是58.24％。Nei’s遺傳多樣性指數(shù)平均值為0.20，Sha-nnon’s信息指數(shù)均值為0.30。15個(gè)苦楝SSR位點(diǎn)在461個(gè)DNA樣

9、本中共檢測(cè)到261個(gè)等位基因，Nei’s遺傳多樣性指數(shù)平均值為0.865，等位基因豐度從5.61（SSR123）到11.81（SSR120），群體水平近交系數(shù)(Fit)的平均值為0.120，群體內(nèi)近交系數(shù)(Fis)的平均值為0.017，位點(diǎn)遺傳分化系數(shù)（Fst）平均值為0.132，群體間的基因流平均值為1.830。平均觀測(cè)雜合度和平均期望雜合度均值分別為0.74和0.75。分子方差分析表明，苦楝種源內(nèi)的變異大于種源間的變異。
　　

10、SRAP種源間遺傳距離鄰接聚類法和PCoA分析將31個(gè)種源分為4聚類群，第I類群主要為海南種源；第II類群為廣東、廣西、福建、江西、湖南以及云南、貴州靠近廣西地區(qū)的種源；第III類群為云南、貴州、四川、甘肅種源；第IV部分主要有浙江、湖北、河南、安徽、山東、陜西和河北種源。SSR分子標(biāo)記遺傳距離PCoA分析與聚類分析結(jié)果與SRAP分析結(jié)果大致相同。Mantel檢驗(yàn)表明，苦楝種源間遺傳距離存在極顯著的地理相關(guān)性。SSR標(biāo)記遺傳結(jié)構(gòu)分析表明