麻楝種質(zhì)資源遺傳多樣性研究.pdf

1、麻楝（Chukrasia tabularisA.Juss）為楝科(Meliaceae)麻楝屬(Chukrasia A.Juss)植物，是中國(guó)熱帶和南亞熱帶珍貴鄉(xiāng)土樹種。針對(duì)麻楝種質(zhì)資源多樣性研究匱乏、國(guó)內(nèi)麻楝良種缺乏的現(xiàn)實(shí)，本研究利用表型、生理生化和分子標(biāo)記等評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)麻楝主要分布區(qū)的種質(zhì)資源進(jìn)行了多樣性分析，探討了其群體遺傳變異規(guī)律。這為麻楝優(yōu)良種源選擇、種子調(diào)撥、育種改良計(jì)劃的制定等提供了有益的參考。主要研究結(jié)果如下:
　　

2、 1.麻楝種子形態(tài)和營(yíng)養(yǎng)特征變異分析以天然分布區(qū)26個(gè)麻楝種源的種子為試材，研究其形態(tài)特征和營(yíng)養(yǎng)成分的變異，并選擇其中6個(gè)種源以不同濃度的聚乙二醇(PEG)溶液模擬干旱水分脅迫。結(jié)果表明:種源間種子的形態(tài)特征和營(yíng)養(yǎng)成分差異極顯著，遺傳多樣性豐富;主成分聚類分析可將26個(gè)種源分為2個(gè)類群，第一類群包括兩個(gè)種源澳大利亞和馬來西亞，其特點(diǎn)是種子形態(tài)較大、百粒重較重、養(yǎng)分含量較高;第二個(gè)類群包括其余24個(gè)種源。結(jié)合聚類分析和種子形態(tài)與地理氣候

3、因子相關(guān)分析結(jié)果可以知，麻楝種子形態(tài)變異具有一定的地理區(qū)域特征，即分布區(qū)南部種子較大而北部種子較小。種子抗旱性結(jié)果表明:水勢(shì)脅迫處理均降低了種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì);-0.86 MPa為麻楝種子萌發(fā)的臨界水勢(shì);適當(dāng)?shù)母珊得{迫可以增大各種源麻楝幼苗根苗比。
　　 2.麻楝苗期生長(zhǎng)變異研究11個(gè)麻楝種源1年生苗高、地徑及生物量生長(zhǎng)差異極顯著;利用Logistic曲線擬合苗高生長(zhǎng)過程，發(fā)現(xiàn)苗高、地徑均呈現(xiàn)“慢-快-慢”的“S”型生長(zhǎng)節(jié)律，

4、苗高生長(zhǎng)模型為H=54.08/(1+e2149-0.0113t)，地徑生長(zhǎng)模型為D=6.03/(1+e2.298-0.0132t);利用有序樣本分類法可將麻楝苗期生長(zhǎng)分為生長(zhǎng)前期、高峰期、盛末期和生長(zhǎng)后期4個(gè)階段;聚類分析可將參試麻楝種源劃分為3個(gè)類群，第一類群為速生種源，包括泰國(guó)的TH3和老撾的LA1;第二類群為中速生長(zhǎng)種源，包括中國(guó)的三個(gè)種源(CN1、CN2、CN3);其余為第三類群生長(zhǎng)相對(duì)較慢種源。
　　 3.麻楝幼苗表型

5、性狀變異分析對(duì)21個(gè)麻楝種源1年生幼苗的13個(gè)表型性狀（苗高、地徑、總根長(zhǎng)、根表面積、根直徑、根體積、葉面積、葉長(zhǎng)、葉寬、葉周長(zhǎng)、氣孔長(zhǎng)、氣孔寬、氣孔密度）研究，結(jié)果表明:幼苗表型性狀種源間差異顯著，遺傳多樣性豐富;13個(gè)表型性狀的遺傳變異系數(shù)在0.63％～44.2％之間，其中以葉面積的遺傳變異系數(shù)最大(44.2％)，氣孔寬的遺傳變異系數(shù)最小(0.63％);基于種源方差分量的廣義遺傳力在0.06～0.39之間，其中苗高最大(0.39)，

6、氣孔寬最小(0.06)。根據(jù)苗木生長(zhǎng)性狀廣義遺傳力的大小排序?yàn)?葉面積＞苗高＞葉長(zhǎng)＞地徑＞葉周長(zhǎng)＞總根長(zhǎng)＞根表面積＞氣孔密度＞根直徑＞根體積＞氣孔長(zhǎng)＞氣孔寬。
　　 4.麻楝幼樹生長(zhǎng)和光合作用參數(shù)變異分析為系統(tǒng)揭示不同種源麻楝生長(zhǎng)和光合作用的變異規(guī)律，以22個(gè)種源2.5年幼樹為研究對(duì)象，利用LI-6400光合作用儀于秋季初期對(duì)幼樹的光合特征進(jìn)行了測(cè)定與分析。結(jié)果表明:麻楝的光飽和點(diǎn)為1000μmol·m-2·s-1;相同生長(zhǎng)環(huán)境

7、中，生長(zhǎng)和光合參數(shù)在種源間差異顯著;根據(jù)生長(zhǎng)和光合參數(shù)的主成分聚類分析，可將22個(gè)種源分為3個(gè)類群。第一類群來自中國(guó)的3個(gè)種源CN1、CN2和CN3，長(zhǎng)勢(shì)較好、凈光合速率和蒸騰速率較大;第二類群有10個(gè)種源，分別為緬甸MM3、越南VN2、老撾LA3、泰國(guó)TH8、TH1、TH2、TH3、TH5、TH6和馬來西亞MY;其它為第三類群，其特點(diǎn)生長(zhǎng)較差，凈光合速率和蒸騰速率較小。
　　 5.麻楝葉揮發(fā)油成分及含量變異分析用GC-MS法測(cè)

8、定21個(gè)麻楝種源葉揮發(fā)油成分，采用峰面積歸一法計(jì)算各組成成分的相對(duì)百分含量，來研究種源間揮發(fā)油的遺傳變異。結(jié)果表明:種源間分離出的色譜峰數(shù)不相同，CN3種源最多有96個(gè)色譜峰，VN3最少只有54個(gè);不同種源揮發(fā)油的組成成分有所差異，各組成相對(duì)百分含量也不相同，而且在有些種源中檢測(cè)到特異揮發(fā)性物質(zhì)。麻楝揮發(fā)油的主要成分有青葉醛、欖香烯、噻吩、反式-橙花叔醇、古巴烯、N-乙酰對(duì)氨基酚、α-蓽澄茄油烯、(E，E，E)-2，6，10-三甲基-2

9、，6，9，11-十二烷四烯-1-醛、萜油烯、右旋大根香葉烯、反式-3-己烯-1-醇和甲基庚烯酮等。麻楝種源揮發(fā)油研究為麻楝藥用價(jià)值開發(fā)的定向選育開辟了創(chuàng)新性途徑。
　　 6.麻楝種質(zhì)資源ISSR變異分析利用單因子試驗(yàn)，測(cè)試了麻楝ISSR-PCR反應(yīng)體系中的主要影響因子。經(jīng)優(yōu)化試驗(yàn)，建立了適合麻楝的ISSR-PCR反應(yīng)體系:20μl反應(yīng)體系中含30 ng模板DNA、1.0μmol·L-1隨機(jī)引物、0.15 mmol· L-1dNT

10、Ps、2.5 mmol·L-1Mg2+、2.5 UTaq DNA聚合酶，最佳退火溫度為56℃。ISSR-PCR反應(yīng)程序?yàn)?4℃預(yù)變性5min，94℃變性45 s，56℃退火45 s，72℃延伸1.5 min，40個(gè)循環(huán);72℃再延伸7min，4℃保存。
　　 從95條隨機(jī)引物中篩選8條重復(fù)性好、特異性強(qiáng)的引物對(duì)樣本DNA進(jìn)行ISSR-PCR擴(kuò)增，8條引物共擴(kuò)增出137條帶，其中129條為多態(tài)性條帶，多態(tài)性條帶百分率為94.16％

11、。POP Gene分析結(jié)果表明:麻楝種源平均Shannon表型多樣性指數(shù)((I))為0.1172，Nei's基因多樣度(h)為0.0784;通過分析種源間的基因多樣度Dst，得到種源基因分化系數(shù)Gst為0.4696，同樣AMOVA分子方差分析表明種源內(nèi)的變異(54.32％)大于種源間的變異(45.68％)，說明麻楝種源的遺傳變異主要來自種源內(nèi)部;利用UPGMA法對(duì)23個(gè)種源進(jìn)行聚類分析，可將所有參試種源分為兩個(gè)類群。
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