PDF《王茜马尾松优良家系优株 ISSR 遗传距离分析》

Vol.

33 No.

12 Dec.

2013 第33 卷第12 期2013 年12 月中南林业科技大学学报Journal of Central South University of Forestry &

Technology 收稿日期:2013-04-01 基金项目:湖南省教育厅优秀青年基金项目资助(09B112) 作者简介:王茜(1988-),女,山西运城人,硕士研究生,从事林木定向育种理论与技术研究 通讯作者:杨模华(1974-),博士,副教授,主要从事森林培育教学和科研;

E-mail:[email protected] 马尾松 Pinus massoniana Lamb 为松科松属常 绿高大乔木,是我国南方松属中分布范围最广、 人工造林面积最大的重要用材树种,经济价值高, 可供工农业生产中的建筑、枕木、矿柱、制板、包 装箱、胶合板、制浆造纸等使用.马尾松的遗传改 良已经进入高世代种子园营建阶段 [1] .由种子园选 育,经子代测定而选出的优良个体,用于高世代 种子园营建过程中,有必要了解育种群体种质个 体之间的遗传背景和亲缘关系,这样在选择家系 最优株作为高世代育种群体组成时,还需要考虑 杂交亲本间尽可能具有较高杂种优势的可能,才 能获得理想的种子园育种遗传增益.当前,在遗传 和生理生化水平上,对亲本间潜在杂种优势进行预 测的方法主要有配合力法 [2] 、遗传距离法 [3-4] 、叶 绿体互补法 [5] 、同工酶法 [6] 、DNA 分子标记差异 法[7] 等.基于 PCR 的分子标记技术被广泛应用于 马尾松优良家系优株 ISSR 遗传距离分析 王茜1,2 , 张冬林

3 , 杨模华 1,2 , 邵俊培

1 , 李志辉

1 , 洪永辉 4,5 (1. 林业生物技术湖南重点实验室,湖南 长沙 410004;

2. 中南林业科技大学 林学院,湖南 长沙 410004;

3. University of Georgia, USA GA 30602;

4. 福建省漳平五一国有林场,福建 漳平 364400;

5. 福建省龙岩市马尾松研究中心,福建 漳平 364400) 摘要:采用 ISSR 分子标记对福建漳平五一林场

28 个马尾松优良家系最优单株进行遗传分析,计算两两之间 的遗传距离,进行遗传结构分析,结果表明:10 条多态性引物共检测到

99 个位点(从250 ~

2 300 bp),其中

93 个多态位点,多态位点百分率 (P) 为93.94%;

28 个马尾松无性系两两之间的分子遗传距离在 0.212

1 ~ 0.565

6 之间,遗传距离大于 0.5 的无性系对有

11 组,遗传距离小于 0.25 的无性系对有

6 组;

在聚类分析自检举值为

48 处,可将

28 份马尾松无性系分为

9 类,其中

7 个无性系单独聚类,其他

21 个无性系聚成

2 类;

遗传距离较大 的无性系组分别出现在不同的聚类中,表明这些无性系组两两之间具有相对较远的亲缘关系.本研究为马尾松 高世代育种群体的选育提供分子水平上的依据,为分子标记指导马尾松育种奠定了一定的研究基础. 关键词:马尾松;

ISSR;

遗传距离;

杂种优势 中图分类号:S791.248 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2013)12-0072-05 ISSR analysis of genetic distance of Pinus massoniana Lamb. Elite clones WANG Qian1,2 , ZHANG Dong-lin3 , YANG Mo-hua1,2 , SHAO Jun-pei1 , LI Zhi-hui1 , HONG Yong-hui4,5 (1.Hunan Provincial Key Laboratory of Forestry Biotechnology, Changsha 410004, Hunan, China;

2.College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China;

3. University of Georgia, USA GA 30602;

4.Wuyi National Forest Farm Fujian Province, Zhangping 364400, Fujian, China;

5. Mason Pine Research Center of Longyan Fujian Province, Zhangping 364400, Fujian, China) Abstract: ISSR (Intro-simple Sequence Repeat) were employed to study the genetic analysis and GD ( genetic distance) among

28 elite clones in Pinus massoniana Lamb. The results indicated that

10 polymorphism markers totally produced

99 alleles (size ranged from

250 to 2300bp) and

93 were polymorphic, the percentage of polymorphic alleles (P) was 93.94%. The GD among

28 clones ranged from 0.2121 to 0.5656. There were

11 pairs of clones'

GD larger than 0.5 and

6 pairs of clones'

GD less than 0.25;

The

28 clones were clustered into nine groups at the value of 48, of which seven clones were clustered separately and the other

21 clones were clustered into two groups;

Those pairs of clones with larger GD appeared in different groups which showed a distant relationship with each other. These ?ndings provided some insight into the selection of elite clones in breeding population on advanced generation orchard and it would guide the breeding work of Pinus massoniana Lamb more ef?ciently at the molecular level. Key words: Pinus massoniana Lamb;

ISSR marker;

genetic distance;

hybrid vigour

73 第33 卷中南林业科技大学学报林木遗传育种 [8] 等领域, DNA 分子标记遗传距离 法已被应用于植物杂种优势的预测中.如黄光文 等[9] 利用 ISSR 分子标记对水稻

9 个品种的遗传距 离与其不完全双列杂交 F1 代个体的生物量、颖花 等性状进行相关性研究,结果表明,遗传距离与 生物学产量的中亲优势具有极显著的正相关,颖 花和株高的中亲优势相关性也很显著.张一等 [10] 对马尾松双列杂交亲本遗传距离与杂种生长优势 进行了相关性分析,结果表明,随着亲本间遗传 距离的增大,子代生长性状的杂种优势呈线性增 加,因此,应用遗传距离分析手段进行杂种优势 预测具有一定的科学性. 试验对福建漳平五一林场的

28 个马尾松家系 优选单株进行 ISSR 分子标记分析,计算两两优株 之间的遗传距离,并通过 PAUP4.0,PopGene32 和NTSYS-PC软件对其进行遗传结构和遗传聚类分析, 预测具有较高杂种优势,能用于高世代育种群体构 建的优株亲本组合,为福建漳平五一林场马尾松高 世代育种群体的选育提供分子水平的选择依据.

1 材料与方法 1.1 供试材料 实验材料采自福建漳平五一林场马尾松家系 实验林,28 个优良单株为洪永辉等 [11] 报道的经过 子代测定,综合分析后优选出来的优良家系最优 单株.2011 年3月底采集幼嫩针叶,硅胶干燥带 回实验室保存备用,

28 个优良的单株 (无性系源株) 产地来源见表 1. 表128个马尾松家系优株样品来源 Table

1 The

28 elite clones of masson pine (Pinus massoniana Lamb.) 无性系编号 产地 / 种源 无性系编号 产地 / 种源

519 五一

728 西陂

486 五一

195 西陂

194 五一

181 西陂

332 五一

347 西陂

62 五........