收藏 分销(赏)

基于SSR标记的楠木核心种质构建.pdf

上传人:自信****多点 文档编号:2109433 上传时间:2024-05-16 格式:PDF 页数:9 大小:6MB
下载 相关 举报
基于SSR标记的楠木核心种质构建.pdf_第1页
第1页 / 共9页
基于SSR标记的楠木核心种质构建.pdf_第2页
第2页 / 共9页
基于SSR标记的楠木核心种质构建.pdf_第3页
第3页 / 共9页
亲,该文档总共9页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、2023四川林业科技)编辑部研究报告Aug.,2023Journal of Sichuan Forestry Science and Technology2023年8月No.4Vol.44,第44卷第4期四川林业科技基于SSR标记的楠木核心种质构建张群,程晓玲?,刘明,谢佳鑫4,彭建”,余波”,晏奎3,辜云杰3,杨汉波1成都兴绿林业科技发展有限公司,四川温江6 1110 0;2.布拖林业和草原局,四川布拖6 16 350;3.四川省林业科学研究院森林与湿地生态恢复与保育四川省重点实验室,四川成都6 10 0 8 1;4.长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林

2、业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,四川农业大学林学院,四川成都6 11130;5.四川省林业和草原宣传中心,四川成都6 10 0 8 12023-05-19收稿,2 0 2 3-0 5-30 网络版发表开放科学(资源服务)标识码(OSID):基金项目四川省财政专项创新团队项目一一桢楠基本群体遗传多样性研究(2 0 2 3LCTD0203);四川省科技支撑计划项目(2 0 2 1YFYZ 0 0 32);四川省自然科学基金(2 0 2 2 NSFSC1062);世界银行贷款四川省长江经济带珍稀树种保护与发展项目(510 2 0 12 0 2 0 38 46 7);四

3、川农业大学科研兴趣培养计划项目(2 0 2 32 0 0)张群(19 7 7 一),工程师,主要从事森林培育及林业调查与规划设计。*通信作者者8 437 52 6 6 8 摘要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10 2 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Shannons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

4、数为4.8 7 5,Shannons信息指数为1.2 9 7,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10 0.0 0%,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Shannons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能够较为全面地

5、代表楠木种质资源的遗传多样性。最后,利用M策略得到6 0 份楠木核心种质,保留原有种质58.8%的种质材料,等位基因数、有效等位基因数和Shannons信息指数的保留率分别达到100.00%、12 0.51%和10 6.8 6%。依据14对SSR引物的扩增谱带,构建了6 0 份核心种质的分子身份信息,能对每份核心种质进行准确识别和鉴定。本研究结果可为楠木种质资源的深入研究和加强利用、发掘优异基因资源提供理论依据和核心材料。关键词楠木;SSR;核心种质;分子身份信息林木种质资源是育种工作的重要物质基础,是决定育种效果的关键,世界各国都非常关注对种质资源的调查、搜集、评价、保存和利用-2 。但是,

6、随着林木种质资源收集、保存数量的不断增加,给保存、评价和利用带来了巨大困难。Frankel 等 3 在种质资源库的基础上提出了核心种质的概念,其目的是以最少数量的种质资源最大限度地保存整个群体的遗传多样性,从而解决种质资源规模过大难以管理和利用的难题。核心种质的提出为种质资源的有效保护与深人研究、利用开辟了新的途径,目前引用格式:张群,程晓玲,刘明,等.基于SSR标记的楠木核心种质构建 J.四川林业科技,2 0 2 3,44(4):2 7-35.Zhang Q,CHENG X L,LIU M,et al.Construction of core collection of Phoebe zhe

7、nnan based on SSR molecular markersJJ.Journal ofSichuan Forestry Science and Technology,2023,44(4):27-35.doi:10.12172/202305190001.282023年四川林业科技第4期第44卷已有大量的植物构建了核心种质,但主要以作物为主 2 。相较于农作物,林木核心种质的构建起步较晚,涉及的树种也有限,近10 年国内相关研究主要涉及的树种有核桃 4、毛白杨 5、木荷 2 、马尾松 6 等。目前构建核心种质主要是基于形态和分子标记两类数据,对于多年生、树体高大的木本植物,表型数据获取需

8、要较长的年限;而以DNA多态性为基础的分子标记不受植物生长期影响,较形态标记更适合林木核心种质构建 7 。例如在SSR标记遗传多样性基础上,采用逐步聚类法以17.2%的入选率构建了包含16 4份种质的三叶木通核心种质 8 ;根据以等位基因最大化为标准,从2 7 2 份金缕梅种质资源中提取了51份核心种质,能够代表原种质9 5%的等位基因数。总的来说,核心种质是种质资源的重复子集,有助于资源长期保存和长效利用,可以帮助研究者快速捕捉到具有目标性状的种质,提高育种效率 9。楠木(Phoebe zhennan)是我国特有的珍贵用材树种,其优质大径级木材因呈现金黄色绢丝状而被称为“金丝楠”,是“金丝楠

9、木”的最优来源树种之一,但由于其生长缓慢,加之历代无节制采伐,楠木资源趋于枯竭,楠木现存资源多为人工栽培群体 10-1。人为活动的干扰可能会导致降低其遗传多样性水平,大量优良基因缺失,群体趋于纯化,遗传基础变窄 12 。而珍贵用材是林木资源战略储备的重要组成部分,因此,加强对珍贵树种楠木的恢复性培育尤为重要,并应作为长期坚持的任务。为了保护楠木的优良种质资源和维持其可持续性遗传改良,函需开展楠木核心种质的构建。鉴于此,我们以楠木第一轮育种群体(10 2 份种质资源)为研究对象,利用SSR引物进行基因分型,通过比较和分析不同抽样策略下构建的核心种质遗传参数评价,确定楠木核心种质构建的最适取样策略

10、和比例,期望用最少的种质最大程度保存楠木遗传多样性,同时为楠木种质资源的深人研究和加强利用、发掘优异基因资源提供理论依据和核心材料。1材料与方法1.1试验材料2012年,在四川、重庆、湖南、湖北和贵州省等楠木产区根据树高、胸径和环境适应性选择优树102株,基本涵盖了楠木天然分布区,分单株采集优树种子,沙藏;2 0 13年春季分家系育苗;2 0 14年在泸州市玉蟾山国家林草长期科研基地建立楠木种质资源基因库(10 5.38 7 52 9 E,2 9.137 7 15N,海拔553m)2022年6 月,对10 2 个家系采集新鲜嫩叶,将其放人硅胶中保存,带回实验室置于-8 0 冰箱中保存备用。1.

11、2基因组DNA提取与SSR扩增本研究采用改良CTAB法快速提取楠木基因组DNA。选用14对条带清晰、多态性强的SSR引物进行PCR扩增(见表1),SSR引物由生工生物(上海)股份有限公司合成荧光引物,扩增产物经FragmentAnalyzer全自动毛细管电泳分析仪进行检测 13。1.3核心种质构建策略(1)M 策略:以核心种质中标记位点最大化为标准的核心种质构建方法 14。通过Core Finder软件以等位基因最大化为原则抽取核心种质 15。(2)随机取样法:依据张春雨等 16 随机取样策略,以10%、2 0%、40%和50%为取样比例,分别构建核心种质。(3)以核心种质保留等位基因或遗传多

12、样性最大化分别构建核心种质,抽样比例为10%、2 0%、40%和50%,借助PowerMarkerversion3.25软件进行核心种质的抽取 17 1.4数据分析使用Genemarker2.2.0软件分析毛细管电泳数据。Cervus3.0.7软件计算多态信息含量(PIC)【18 。利用GeneAIEx6.5软件 19 计算等位基因数、有效等位基因数、期望杂合度、观测杂合度及Shannons信息指数,用这些指标来评价核心种质、原有种质与保留种质的遗传多样性,并通过t检验对核心种质与原有种质各遗传多样性指标进行差异显著性分析 2 。同时,运用主坐标分析法对构建的核心种质进行确认。最后,将SSR-

13、PCR产物毛细管电泳谱带转化为数字指纹图谱,以此构建楠木核心种质的分子身份信息。2结果与分析2.1楠木种质资源SSR遗传多样性参数利用14对SSR引物对10 2 份楠木种质资源进行遗传多样性分析(见表2)。结果显示,14对SSR29研究报告张群,等:基于SSR标记的楠木核心种质构建表1用于楠木核心种质构建的SSR引物基本信息Tab.1Base information of SSR primers used in core collection construction of Phoebe zhennan引物编号重复基序引物组合预期产物大小MarkerRepeat motifPrimer pai

14、r(5-3)Predicted size(bp)AGAGATGTACCTCGCTGCGTMN-g30(GA)30156GAGAGCCCATCATGACCAATCCTTTAACAACATCAAAACCATCZiN-e8(TAACAG)4239ATCAAGTTAACAGAATTCGCAAGTGGGTTTAGCCGTCACTACCMN-e96(TAAA)5107TCACTGCCTTGGCTCTGTAATTGAGGGGGAATGTTGAGAGMN-g3(TC)34248TGAAGGCAACTGATCACAAGAAAATGGTTGGGTCAAGTTCGMN-g5(GA)35325GTGCCCATATAC

15、CCGATGACGAAGGTCCTCCTATCCTGCCMN-g18(TC)30153AATCCGGCTGATACTTCTGCGCAGGTATCTGTTGTGTCTTCUnigene29601287CATTCGTCTTCTTGGAGTCATCCCACTGCCACTGCCACTGCL20730Contig1255GCCTCCCTCAACTCCATTCCACATCAGAGGCAGGCAGGCL4747Contigl287CGGAGGCGGCAAGATTTGCTCCTGCAAAGAAAGGGGGTPZmf02(AT)5224ACAGATTGTGGCACTACCCGGGTTTTCAAGACCGGGGC

16、TAPZmk03(TA)5216CATGGAGTCCGGGGAAATCCCGGATCAGATAGAGTCGGCGPZmf07(TC)5268TCATCCAACAGGAATAGTTGTTCTCGACCCGCGAAAAGATATACTCPZmfo5(TA)7238AGCTCGCCATTCCATAAGCTTAATATAATAGAGCCAAAGAGGAGGTPZmf06(TC)6201AACAATAATCCTCTATCCGGATCT表2 楠木10 2 份种质资源遗传多样性参数Tab.2The genetic diversity parameters of P.zhennan germplasm res

17、ources位点Locus等位基因数Na有效等位基因数NeShannons信息指数I观测杂合度Ho期望杂合度He多态信息指数PICPZmk0341.9910.7390.0220.5000.384ZiN-e8101.4760.7610.0480.3250.306Unigene2960182.8941.3540.2280.6580.617MN-g303311.2762.8851.0000.9160.906PZmf0721.1310.2320.0000.1170.109MN-e9652.3730.9950.9240.5820.491PZmf0521.7070.6050.0000.4160.328PZ

18、mf0631.6320.6120.0000.3890.320CL20730Contig121.1600.2650.1490.1390.128MN-g33716.0153.1250.9780.9430.934MN-g53414.3873.0290.2780.9360.926302023年四川林业科技第4期第44卷(续表2)位点Locus等位基因数Na有效等位基因数NeShannons信息指数I观测杂合度Ho期望杂合度He多态信息指数PICMN-g18189.0342.5300.9370.8940.881CL4747Contigl62.1500.9690.6530.5380.459PZmf0221

19、.0210.0570.0000.5020.375平均Mean124.8751.2970.3730.5610.512Na:Number of different alleles,Ne:Number of effective alleles,I:Shannons information index,Ho:Observed heterozygosity,He:Expectedheterozygosity,PIC:Polymorphic information content引物共检测到16 6 个等位基因,每对SSR引物检测到等位基因数的范围在2(PZmf07、C L2 0 7 30-Contigl

20、、PZ mf 0 5和PZmf02)37(M N-g 3)之间,平均为12。有效等位基因数平均为4.8 7 5,各引物检测到的有效等位基因数在1.0 2 1(PZmf02)3.12 5(M N-g 3)之间。期望杂合度与观测杂合度分别在0.117(PZ mf 0 7)0.9 43(M N-g 3)和0.0 0 0(PZmf07、PZmf05、PZ m f 0 6 和PZmf02)0.9 7 8(M N-g 3)之间,平均分别为0.56 1和0.37 3。Shannons信息指数最高的为引物MN-g3(3.12 5),其次为引物MN-g5(3.0 2 9),最低为引物PZmf02(0.0 57)

21、,楠木种质资源平均Shannons信息指数为1.2 9 7。以上结果表明楠木种质资源具有较为丰富的遗传多样性。2.2不同取样策略构建的核心种质遗传多样性参数比较分析随取样比例的增加,不同取样策略构建的候选核心种质等位基因数及其保留率呈逐渐上升的趋势(见表3)。在取样比例较低时,各遗传多样性参数值和保留率均处于较低水平。如随机取样和遗传多样性最大化策略在取样比例低于2 0%时,其等位基因数和有效等位基因数的保留率均低于6 0%,表现出明显的等位基因缺失。当取样比例为50%时,虽然随机取样、等位基因最大化和遗传多样性最大化法构建的候选核心种质Shannons信息指数均略高于原有种质,但其余遗传多样

22、性参数,如观测杂合度、期望杂合度明显低于原有种质。而M策略以58.8%的取样比例构建的核心种质有效等位基因数、Shannons信息指数、观测杂合度以及期望杂合度均明显高于原有种质,等位基因数保留率10 0%。不同取样策略构建的候选核心种质与原有种质遗传参数t检验结果显示,Shannons信息指数和期望杂合度在各种质间无显著差异,候选核心种质与原有种质存在显著差异的遗传参数主要集中在等位基因数、表3不同取样策略构建的候选核心种质遗传多样性参数比较Tab.3Comparisons of genetic diversity parameters of candidates core collecti

23、on constructed by different tactics取样策略种质数平均等位基因数平均有效等位基因数平均Shannons信息指数平均期望杂合度平均观测杂合度Sampling strategyNumberMean NaMean NeMean I valueMean HeMean Ho原有种质102124.8751.2970.3730.524M策略6012(100.00)5.875(120.51)1.386(106.86)0.383(102.68)0.553(105.53)随机取样(10%)107(58.33)*2.123(43.55)*1.034(79.72)0.305(81.7

24、7)0.318(60.69)*随机取样(2 0%)207(58.33)*3.32(68.1)*1.145(88.28)0.311(83.38)0.332(63.36)*随机取样(40%)419(75)4.523(92.78)1.246(96.07)0.315(84.45)0.347(66.22)*随机取样(50%)5110(83.33)4.889(100.29)1.345(103.7)0.335(89.81)0.359(68.51)*等位基因最大化(10%)108(66.67)*2.234(45.83)*1.193(91.98)0.354(94.91)0.339(64.69)*等位基因最大化(

25、2 0%)2010(83.33)3.1134(63.86)*1.242(95.76)0.362(97.05)0.346(66.03)*等位基因最大化(40%)4111(91.67)5.235(107.38)1.328(102.39)0.373(100.00)0.362(69.08)等位基因最大化(50%)5112(100)5.584(114.54)1.332(102.7)0.377(101.07)0.374(71.37)遗传多样性最大化(10%)107(58.33)*2.119(43.47)*1.104(85.12)0.336(90.08)0.351(66.98)*遗传多样性最大化(2 0%)

26、208(66.67)*3.416(70.07)1.245(95.99)0.371(99.46)0.364(69.47)遗传多样性最大化(40%)4111(91.67)4.582(93.99)1.375(106.01)0.376(100.8)3.371(70.80)遗传多样性最大化(50%)5111(91.67)4.956(101.66)1.384(106.71)0.381(102.14)0.375(71.56)注:括号内数字为保留率/%,*表示在=0.05水平下候选核心种质与原有种质间各项指标的统计检验具有显著差异。Na:Number of different alleles,Ne:Numbe

27、r of effective alleles,I:Shannons information index,Ho:Observed heterozygosity,He:Expectedheterozygosity31研究报告张群,等:基于SSR标记的楠木核心种质构建有效等位基因数和观测杂合度。10%取样比例时,随机取样、等位基因最大化和遗传多样性最大化法构建的候选核心种质等位基因数和有效等位基因数均显著低于原有种质。M策略构建的核心种质各遗传参数与原有种质并无显著差异。根据5个遗传参数的综合考虑,选择M策略抽取的6 0 份(58.8%)种质资源构建的楠木和新种指能够以较小的种质份数最大程度地代表整

28、个楠木种质资源地遗传多样性。利用M策略构建的楠木核心种质中包含四川36 份(55.4%)湖北5份(45.5%)湖南11份(6 4.7%)贵州5份(8 3.3%)和重庆3份(10 0.0%)共计60份种质材料。2.3核心种质确认及评价M策略构建的楠木核心种质保留了原有种质58.8%的材料,等位基因数、有效等位基因数、Shannons信息指数、观测杂合度和期望杂合度的保留率分别为10 0.0%、10 6.9%、10 5.5%和10 2.7%(见表4)。t检验结果也表明,利用M策略构建的楠木核心种质和原有种质的遗传多样性参数间差异不显著。由此,认为本研究利用M策略构建的核心种质具有很高的代表性。采用

29、主坐标分析法(PCoA)对构建的核心种质进行比较分析,以进一步确定其代表性。结果显示,楠木核心种质在整个种质资源的主坐标图内均匀分布,表明M策略构建的楠木核心种质具有很好的代表性(见图1)。2.4核心种质分子身份信息利用14对SSR引物扩增的全部多态性谱带构建了6 0 份楠木核心种质的分子身份信息(见表5)。每份核心种质材料都有其唯一的分子身份信息,可以通过其专一的分子身份信息将6 0 份核心种质材料相互区分鉴别出来。3讨论种质资源收集和保存对于保存物种遗传多样性和育种利用具有重要意义,是育种循环的必不可少的组成部分。所以,采用合适的技术方法构建核心种质,对于优异种质资源的挖掘利用,提高种质资

30、源的利用价值和效率具有重要的指导意义 3。而关于林木核心种质的构建方法,前人已有一些研究。Yang等 6 认为核心种质的数量应根据种质资源的总数及其遗传变异的丰富程度而定。如果种质资源数较少,则核心种质取样的比例可以相对大一些;如种质资源总数很大,则核心种质取样比例可以小一些 。例如,Yang等 在30 4份马尾松二代育种群表4核心种质、保留种质与原有种质遗传多样性参数对比Tab.4 Comparison of genetic diversity parameters among core collection,reserve collection,and original collectio

31、n种质种质数NaNe1HeHo原有种质10216668.2471.2970.3730.524核心种质60166(58.8)69.534(100.0)1.386(106.9)0.383(102.7)0.553(105.5)保留种质42125(41.2)62.495(91.6)1.134(87.4)0.328(87.9)0.447(85.3)注:括号内数字为保留率/%。Na:Number of different alleles,Ne:Number of effective alleles,I:Shannons information index,Ho:Observed heterozygosit

32、y,He:Expectedheterozygosity核心种质Corecollection原有种质Original collectionCoord.1图1核心种质与原有种质对比的主坐标图Fig.1Principal coordinates lots of core collection and original collection322023年四川林业科技第44卷第4期表5核心种质的分子身份信息Tab.5MolecularIDofcorecollection核心种质分子身份信息核心种质分子身份信息Core collectionMolecularIDCore collectionMolecul

33、arIDZNcq01DDFFIUADAAOgMMFLDEBBBBAZNsc20GGBFNaDDOOSdcOOOBEABBAZNcq02CCEEIOADAATfYYCPDEBAABAZNsc21CCBFVcADAAdiaallEEAAACAZNcq03DDFFJVADAAOOOOFLDEBBABAZNsc22DDDDLVADAANaBHCEOOABACAZNgz01DDBBPWADAANdBDGHDEABABAZNsc24IIDDLVADOOMYBGCEBEBACAZNgz02DDEEIRADAASbUUCPDEBBABAZNsc27BDEEIRADAAQZVVCPDEABABAZNgz03DD

34、CHGKADABCITVCCEEABACAZNsc28EEOOISADAAScVVCPDEBBBBAZNgz05DDFFIRADAAOOOOCPOOBBABAZNsc29DDCCIYADABMcBBGJEEABBBAZNgz06DDFFIRADAASbUUCPDEBBABAZNsc31CCACIXADAAMcBBGJEEABBBAZNhb01OOFFKOADAASfXXCODEBBBBZNsc32DDBBFQADABJWPPKKEEBAACAZNhb03DDFFMNOOAAOOWWCODEBBABAZNsc33DDFFIRADAAWfXXCPDEBBABAZNhb07OOFFIRADAARZU

35、UCQDEABABAZNsc34DDFFBTADAAFKOOKKOOBBACBZNhb10DDFFIRADAASbUUCPDEABABZNsc35OOCFNaDDAASeeeIMEEABBBAZNhb11DDFFHXADAAUUBIMMEEBBBCAZNsc37DDCFNZADABSeddIMEEABBBAZNhn01DDFFIRADAASbUUCPDEBBBBAZNsc38CCCFOaDDAASeeeIMEEABBBAZNhn02DDOOIRADAASbVVCPDEBBBBAZNsc39CCOOSOADAAAeTTBGEEBBBBAZNhn03DDCFNaADAASeffIMEEABBBAZ

36、Nsc41DDCCKVADABCMFTCHEEABACAZNhn04DDFFROADAAQaLTBKDDBBBCAZNsc43DDFGSVADABBeTTBGEEBBBBAZNhn05DDFFIRADAAQcXXCPDEBBBBAZNsc46DDFFJWADABScMMFLDEBBBBAZNhn08DHOORSADOOPZKSBKBDBACAZNsc47DDBECOADAAHHggLLFFABBCAZNhn09DDFFJOADAAdfWWCQDEBBABAZNsc48DDBBIXADABLbBBGJEEABABAZNhn10DDFFOgBDAACHRRHRDDBBACAZNsc49DDBFAf

37、BDABEYEQCKEEBBBCAZNhnl1OOFFKOBDAASfWWCODEBBABAZNsc50DDCCIWADAAMcBBGJEEABBBAZNhn13BJFFKOADAASXXCODEABABAZNsc52FFCFAfBDOODXEQCKBEBBCAZNhn1400000000AA00000000BAAAZNsc53OOCFAfAD0ODWOOCKAEAACAZNsc02ADDFVbADAAGWKiHJEEABBCAZNsc54DDCCDSADAAUWFNDNDFABABAZNsc05DDFFVdADAAGWKhHJEEABACAZNsc55CCCFScCDAAAYCiBIEEBB

38、BCAZNsc09DDBFHVOOAAMfAFGLEFBBACAZNsc58DDBESeCDABBYCiBIEEBBACAZNsc11DDBBchBBAAbjJbARCEBBABAZNsc60DDCCESADABUWENDNDFABBBAZNsc14CCBBahBBAAdjJbARCEBBABAZNsc61DDEEIPBDAAVdWWCPDEBBACAZNsc19000000BEAAYkDZGLDDABAZNsc62OOFFJVADAASdQQFLDEBAABA注:表中大写和小写字母表示SSR引物迁移谱带顺序,根据谱带从大到小依次为A,B,C.或a,b,c.,O00表示无扩增条带。体中以34.

39、2%的比例抽取10 4份种质构建了马尾松二代育种核心种质。杨汉波等 2 以15.3%的比例从754份木荷种质资源中抽取115份种质组成木荷核心种质。本研究利用M策略以58.8%的抽样比例从102份楠木种质资源中抽取6 0 份种质组建核心种质,能够最大程度地代表原有种质的遗传多样性。以上结果均反映出供试种质资源数量对核心种质抽样比例有明显影响,分析其原因可能为:(1)相对较少的种质资源数,暗示种质资源选择时的强度较大,中选并保存的优异种质资源具有丰富的遗传变异,导致在构建核心种质时需要抽取更多的种质数以保证核心种质的代表性;(2)核心种质抽样方法的不同也可能造成最终核心种质抽样比例存在差异。因此

40、,对于不同种质资源总数的树木核心种质抽样方法的选择对正确构建核心种质的关键。目前,主要通过表型数据、遗传标记数据或表型与分子标记相结合的方式来构建核心种质 2 0 。在许多作物中,通常是应用形态学数据对原始群体进行压缩,建立基于形态学数据的初级核心种质,然后再利用分子数据压缩原始群体,建立基于分子数33张群,等:基于SSR标记的楠木核心种质构建研究报告据的初级核心种质,最后将二者进行综合,构建最终的核心种质 2 1-2 。但这在树体高大、表型变异丰富的林木而言,要得到可靠的表型数据需要较长的年限 2 3。DNA分子标记不会或极少受到环境的影响,较形态学标记更适用于构建核心种质,且优势明显 2

41、42 5。已有相当数量的林木树种利用分子标记技术成功构建了核心种质,反映出DNA标记技术在林木核心种质构建中的高效性和准确性。例如,Liang等 2 6 利用SSR标记从苹果种质中以13.2%的抽样比例构建了苹果核心种质。刘勇等 2 7 根据6 7 8 个SSR和AFLP分子标记聚类结果,采用逐级压缩法选择、构建了包含2 5份样本的柚类核心种质。曾宪君等 2 8 利用SSR分子遗传多样性以30.2%的抽样比例构建了欧洲黑杨核心种质。本研究中,基于等位基因和遗传多样性取样策略构建的楠木核心种质等位基因数等遗传多样性参数保留率明显高于随机取样策略。这与刘娟等 2 9 、杨汉波等 2 对杏和木荷核心

42、种质构建的结果相一致,均证明基于等位基因和遗传多样性优先的取样策略优于随机取样策略。本研究对不同取样策略构建的候选核心种质遗传多样性参数利用t检验在统计学上进行验证,以验证各候选核心种质的代表性。最终确定M策略是楠木核心种质的最优取样策略,并以此构建了包含6 0 份种质的楠木核心种质,5个省(市)的种质资源均有抽取。当然,由于本次研究的楠木种质资源总数偏少且遗传多样性丰富,导致核心种质抽取比例偏大,也从侧面反映出资源收集的欠缺,后续应当进一步强化楠木种质资源全面调查,以最大限度地收集楠木优良种质资源,扩大种质资源的数量,提高遗传多样性,以期在楠木育种循环中获得更高的遗传增益。通过DNA指纹是目

43、前品种资源鉴定的有效技术手段,在植物品种鉴定中得到广泛应用 30 。如郭娟等 31 利用6 1条SRAP特异性条带构建了5个杨树品种的分子指纹图谱。何旭东等 32 优选核心EST-SSR引物组合构建杨树品种的指纹图谱,可以将33个杨树品种准确区分开来。沈敬理等(2 0 15)采用15个SSR位点+2 对SRAP标记组合的方式构建了马尾松种子园131个无性系的DNA指纹图谱,可有效区分种子园各无性系。以上研究均表明,利用分子标记技术可实现种质或品种的高效、精准鉴别。本研究利用全部14对SSR引物扩增的多态性条带构建了6 0份楠木核心种质的分子身份信息,可以实现每份核心种质的准确鉴定。考虑到引物数

44、量在种质鉴定中重要作用,在今后的工作中,可适当增加标记数量以形成更加精准的分子身份信息,以提高种质鉴定的准确性,为辅助杂交亲本选配和再选育提供参考。参考文献1 Escribano P,Viruel M A,Hormaza J I.Comparison of different methods to construct a core germplasm collection in woody perennial specieswith simple sequence repeat markers.A case study in cherimoya(Annona cherimola,Annonac

45、eae),an underutilised subtropical fruit treespeciesJ.Annals of Applied Biology,2008,153(1):25-32.2杨汉波,张蕊,王帮顺,等.基于SSR标记的木荷核心种质构建 J.林业科学,2 0 17,53(6:37-46.3 Frankel O H.Plant genetic resources today:a critical appraisalJ.Crop genetic resources:conservation and evaluation,1984:241-256.4吴涛,陈少瑜,肖良俊,等.基于S

46、SR标记的云南省核桃种质资源遗传多样性及核心种质构建 J.植物遗传资源学报,2 0 2 0,21(3):767-774.5】毛秀红,朱士利,李善文,等.基于荧光SSR标记的毛白杨核心种质构建 J.北京林业大学学报,2 0 2 0,42(7):40-47.6 Yang H,Liu Q,Zhang R,et al.Genetic diversity of second generation-parental germplasm of masson pine revealed by SSR markers andestablishment of a core germplasm collection

47、 J.Scandinavian Journal of Forest Research,2021,36(7-8):524-531.7 Sun R X,Lin F R,Huang P,et al.Moderate genetic diversity and genetic differentiation in the relict tree Liquidambar formosana Hance revealedby genic simple sequence repeat markers.Frontiers in Plant Science,2016,7:1411-1421.8 Zhong Y,

48、Wang Y,Sun Z,et al.Genetic diversity of a natural population of Akebia trifoliata(Thunb.)Koidz and extraction of a core collectionusing simple sequence repeat markersJ.Frontiers in Genetics,2021:1571.9 Revord R S,Lovell S,Brown P,et al.Using genotyping-by-sequencing derived SNPs to examine the genet

49、ic and identify a core set of Corylusamericana germplasm.Tree Genetic&Genomes,2020,16:65.1o Yang H,An W,Gu Y,et al.Integrative Metabolomic and Transcriptomic Analysis Reveals the Mechanism of Specific Color Formation inPhoebe zhennan HeartwoodJ.International Journal of Molecular Sciences,2022,23(21)

50、:13569.11 Yang H,An W,Wang F,et al.Integrated Transcriptomic,Metabolomic,and Physiological Analyses Reveal New Insights into FragranceFormation in the Heartwood of Phoebe huiJ.International Journal of Molecular Sciences,2022,23(22):14044.12 Lowe A J,Boshier D,Ward M,et al.Genetic resource impacts of

展开阅读全文
相似文档                                   自信AI助手自信AI助手
猜你喜欢                                   自信AI导航自信AI导航
搜索标签

当前位置:首页 > 学术论文 > 论文指导/设计

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服