粉單竹遺傳多樣性和麻竹種內(nèi)雜交子代遺傳變異研究.pdf

1、粉單竹(Bambusa chungii)和麻竹(Dendrocalamus latiflorus)分別是我國南方地區(qū)重要的材用竹種和筍竹兩用竹種。中國林科院亞林所有關(guān)研究人員于2001年收集了粉單竹自然分布區(qū)內(nèi)(廣東、廣西和海南)的8個產(chǎn)地在廣東茂名建立了粉單竹產(chǎn)地試驗林。同時在福建南靖和廣東南雄設(shè)置了通過人工雜交得到的不同產(chǎn)地麻竹種內(nèi)雜交子代30個家系的對比試驗。本文以此為材料，對粉單竹的遺傳多樣性和麻竹種內(nèi)雜交子代遺傳變異情況進行了

2、研究。 1．粉單竹群體表型遺傳多樣性：研究發(fā)現(xiàn)所調(diào)查的表型性狀在產(chǎn)地群體間存在顯著或極顯著差異：同一產(chǎn)地內(nèi)各性狀變異幅度也較大，具有較為豐富的表型遺傳多樣性，表明長期的地理隔離和缺乏基因交流使粉單竹群體產(chǎn)生了遺傳分化。粉單竹的主要性狀受中度以上遺傳控制，胸徑、竹高、枝下高、枝下平均節(jié)數(shù)和胸徑處節(jié)長等重要的生長性狀之間存在緊密的正向遺傳相關(guān)，非常有利于多性狀的同時改良。表型性狀與環(huán)境因子的相關(guān)分析表明，粉單竹的地理變異主要反應冷-

3、暖的氣候生態(tài)模式，其生長與分布范圍主要受熱量因子的限制。利用綜合評定法以用材為目的對粉單竹進行產(chǎn)地選擇，認為廣東增城、懷集、信宜和廣西桂林為廣東西南部地區(qū)發(fā)展粉單竹林可選用的較好產(chǎn)地。 2．粉單竹紙漿材材性變異及優(yōu)良產(chǎn)地選擇：粉單竹的纖維長度、纖維素含量和1％NaOH抽出物含量在產(chǎn)地問存在極顯著或顯著差異。木素含量和纖維長度的絕對變化量很小，無選擇意義。苯醇抽出物在個體間變化很大，可進行優(yōu)良單叢的選擇。纖維長度及纖維長寬比呈現(xiàn)緯

4、度上從南到北(海拔上從低到高)逐漸減小的地理變異模式。 纖維素含量和纖維長度的遺傳力高，受遺傳控制強；1％NaOH抽出物受中等強度遺傳控制；木素含量和纖維長寬比受遺傳控制最弱。1％NaOH抽出物和苯醇抽出物與產(chǎn)量指標呈顯著負相關(guān)，纖維素含量與產(chǎn)量指標呈顯著正相關(guān)；纖維形態(tài)與生長、產(chǎn)量指標關(guān)系密切。本文所考察的材性與生長、產(chǎn)量性狀間的相關(guān)關(guān)系多對生長與材性的聯(lián)合選擇有利。利用主成分分析對材性和生長、產(chǎn)量性狀聯(lián)合選擇，初步選出廣東懷

5、集、廣東信宜、廣西南寧和廣西桂林4個優(yōu)良紙漿材產(chǎn)地。 3．麻竹種內(nèi)雜交子代生長性狀遺傳變異分析：對發(fā)筍量、地徑、苗高性狀的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，3個性狀在家系問存在顯著或極顯著差異，變異系數(shù)為13.69％-44.33％，遺傳變異豐富。利用隸屬函數(shù)法進行單點選擇，以20％的入選率在兩試驗點分別選出6個優(yōu)良家系。南靖試驗點選擇后平均發(fā)筍量、平均地徑、平均竹高分別比未選擇前提高了25.3％、11.69％和18.38％。南雄試驗點選擇后平均發(fā)筍

6、量、平均地徑、平均竹高分別比選擇前提高了23.8％，14.1％和12.9％。聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)上述3性狀的基因型與環(huán)境互作效應(GEI)極顯著，南靖點各性狀的遺傳力高于南雄點。單點選擇后，發(fā)筍量、地徑和竹高等性狀在南靖點獲得的遺傳增益為15.94％，10.29％，18.01％，高于南雄點的9.05％，7.03％，5.58％。 4．麻竹種內(nèi)雜交子代群體遺傳變異的 ISSR 分析：利用9個ISSR 引物對22個雜種家系樣本的擴增結(jié)果表明

7、，家系間的基因多樣度(He)和Shannon多樣性指數(shù)分別是0.3655和0.5442。22個家系間遺傳相似系數(shù)值變化范圍為0.3953-0.7907，平均為0.6130；遺傳距離變化范圍為0.2348-0.928，平均為0.4996，雜種群體的遺傳多樣性較高，說明通過雜交可以拓寬和豐富竹子的種內(nèi)基因資源。 5．麻竹種內(nèi)雜交子代竹筍營養(yǎng)成分分析：對30個家系竹筍營養(yǎng)成分的分析表明，可溶性總糖含量、淀粉含量、游離氨基酸總量、蛋白質(zhì)

8、含量在家系間的變異幅度都很大，變異系數(shù)依次為23.69％；26.70％；38.26％；15.76％。蛋白質(zhì)水解氨基酸中必需氨基酸的比例都在30％以上，變異幅度為33.8％-42.97％。根據(jù)竹筍可溶性糖、淀粉、游離氨基酸總量、蛋白質(zhì)及必需氨基酸比例等指標對參試30個家系進行聚類分析，選出了氨基酸和蛋白質(zhì)含量較高的兩個類群。這兩個類群共包括11個家系，其中10個家系是來自JD或HK兩個產(chǎn)地麻竹為親本的雜交子代。說明麻竹竹筍的營養(yǎng)品質(zhì)主要受

9、遺傳的影響，通過合適的親本選配可以得到營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的雜種后代。 6．麻竹雜交子代幾個重要酶活性的初步研究：蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)，谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性在家系間差異很大，SS、SPS、GS和GOGAT活性變異幅度依次為24.72μmolsucrose·g<'-1>·h<'-1>-68.87μmolsucrose·g<'-1>·h<'-1>；44.91μmolsucrose·g