【摘要】：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題,開展了苦楝的種源果核、種子性狀、苗期和幼林期生長性狀的地理變異規(guī)律研究,分析了種源間和種源內(nèi)生長性狀遺傳變異,并基于SSR、SRAP標記進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、種子大小,種子質(zhì)量、發(fā)芽率和發(fā)芽勢等性狀上的差異達到顯著和極顯著水平。采種點由南到北,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)芽勢和發(fā)芽率呈南-北梯度變異。果核和種子隨采種點海拔增加而變寬大,種子質(zhì)量變大;種源發(fā)芽率和發(fā)芽勢隨采種海拔增加有降低的趨勢,且發(fā)芽勢的變幅速度更快。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;來自濕度低、極端最低氣溫低、氣壓高采種點的種子,其發(fā)芽率和發(fā)芽勢更高。廣東、廣西、海南和部分福建、江西、貴州及個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,單果棱數(shù)增加,種子和果核重量增加,果核趨于圓形。2、在不同試驗點,不同種源間在各生長性狀之間的差異達到極顯著水平,地點之間差異極顯著,且大于種源間差異。在廣東三個試驗點上,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。苦楝種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、樹高、地徑和冠幅還受到海拔控制。隨采種點由南到北,由西到東,苦楝苗期生長變慢,且高海拔種源生長更快,但低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大體呈現(xiàn)為南-北梯度變異,其中樹高呈西南-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。在試驗點上,來自平均氣溫高、降水豐富、氣壓高、極端最高氣溫高、日照豐富采種點的種源,其樹高、地徑、冠幅、側(cè)枝數(shù)比來自降水少、氣溫低、極端氣壓低、極端最高氣溫低、日照較少采種點的種源生長量大,樹干更加通直。在生長性狀上,福建、海南、廣東、廣西等種源聚為一類,湖北、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。對適應(yīng)性應(yīng)以種源選擇(成活與保存)為主,對生長性狀改良應(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)、冠幅和樹高的家系遺傳力較其他性狀的高。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,樹高和地徑的遺傳相關(guān)為0.647,與干形的遺傳相關(guān)最小(0.299)。在廣東試驗點上,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表現(xiàn)也較好。4、苦楝種源SSR和SRAP標記遺傳多樣性研究表明,20條SRAP引物有效擴增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,Shannon’s信息指數(shù)均值為0.30。15個苦楝SSR位點在461個DNA樣本中共檢測到261個等位基因,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。SRAP種源間遺傳距離鄰接聚類法和PCo A分析將31個種源分為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分子標記遺傳距離PCo A分析與聚類分析結(jié)果與SRAP分析結(jié)果大致相同。Mantel檢驗表明,苦楝種源間遺傳距離存在極顯著的地理相關(guān)性。SSR標記遺傳結(jié)構(gòu)分析表明,31個種源分別來自西部、南部和北部三個不同的同源基因庫。5、以遺傳距離和遺傳結(jié)構(gòu)分析結(jié)果為基礎(chǔ),結(jié)合果核、種子表型地理變異和幼林種源生長適應(yīng)性分析,建議將中國苦楝分布區(qū)初步劃分為3個種源區(qū)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S792.33

【參考文獻】

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本文編號：2272436