摘要：【目的】在白皮松全基因组范围内开发大量特异性SNP分子标记,为白皮松关键基因定位、分子标记辅助选择和种质资源评价提供足够多的分子标记资源。【方法】本研究以5个群体的共52份白皮松资源为材料,选择火炬松基因组为参考基因组,利用特异性位点扩增片段测序技术(SLAF-seq),在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点,并过滤出一批高质量SNP位点用于白皮松不同群体的遗传多样性分析。【结果】通过序列对比分析,共获得23597049个SLAF标签,其中具多态性的SLAF标签有370659个,共开发得到1291290个白皮松群体SNP。在缺失率小于20%、次要等位基因频率(MAF)大于5%的条件下,对所有SNP位点进行过滤,共得到346840个高一致性的白皮松群体SNP,占SNP总量的26.9%,其中包含9个仅在北京鹫峰(JF)群体中存在变异的SNP位点、148个仅在陕西蓝田(LT)群体中存在变异的SNP位点、425个仅在甘肃麦积山(MJS)群体中存在变异的SNP位点、1466个仅在陕西午子山(WZS)群体中存在变异的SNP位点、4个仅在山西柏洼山(BWS)群体中存在变异的SNP位点。基于过滤后的346840个SNP分子标记在5个白皮松群体中进行的遗传多样性分析表明,白皮松不同群体间的遗传多样性存在显著差异,其中MJS和WZS群体的遗传多样性水平相对较高,JF群体的遗传多样性水平相对较低。【结论】研究结果表明,利用SLAF-seq技术可以实现全基因组范围内大量SNP标记位点的开发,且开发的SNP标记在白皮松不同群体中表现出较为丰富的遗传多态性,为白皮松种质资源鉴定、QTL定位、遗传连锁图谱构建以及重要性状的关联分析等研究奠定了基础,对今后白皮松种质资源保护和分子标记辅助选择育种具有重要意义。

摘要：山西油松种子园正处于从初级向高世代发展的关键时期。本文以山西省吕梁山国有林管理局上庄油松初级种子园优树自由授粉子代测定林为研究对象,系统研究了第二代种子园建设中的优良家系选择、优良家系内单株选择、SSR亲缘分析、SSR遗传多样性分析、配置设计等问题。结果表明,子代测定林内家系间的材积生长存在显著差异,在77个测定家系中选出20个优良家系。按照单株材积优势比的相对大小从油松种子园自由授粉子代测定林的20个优良家系中各选出1个最优单株,优良单株的平均材积优势比和平均材积遗传增益分别为0.25和0.13。优良单株间亲缘分析结果表明,20个单株间存在不同程度的亲缘关系,其中3号单株与其余19个单株间的亲缘关系最远;15和17号单株间的亲缘关系最近。优良单株间遗传多样性分析结果表明,单株间的遗传多样性水平较高,其多态信息含量(PIC)的平均值为0.532 4;由单株构成的群体处于相对平衡状态,其杂合度(H)、期望杂合度(He)和固定指数(F)的平均值分别为0.595 5、0.570 3和-0.018 4。根据亲缘分析结果,第二代种子园采用不平衡、不完全固定区组设计的配置方式,考虑无性系间亲缘关系的同时提高了最优无性系出现的比例,实现了材积遗传增益的有效提高。研究结果为指导山西第二代种子园建设提供了重要理论依据,为推进分子标记在油松遗传改良中的应用提供了重要思路。

摘要：当前甘肃中湾油松良种基地正处于由第一育种周期向第二育种周期发展的关键转折时期,如何以前期改良成果为基础,结合现代林木育种的先进理论和技术,更高效地筛选和利用第二育种周期种质资源已经成为亟待解决的重要问题。本研究以甘肃中湾油松良种基地大规模初级种子园无谱系自由授粉混合子代群体为研究对象,详细阐述了基于种子园自由授粉混合子代的油松高育种周期优良种质资源选择、评价及配置利用策略等问题。结果表明,按照单株材积优势比的相对大小从中湾自由授粉混合子代中选出40个优良单株,其平均材积优势比为0.83;优良单株群体具有较高的遗传多样性,其平均多态性信息含量为0.620 2。基于SSR分子标记的亲缘分析结果表明,40个单株间亲缘关系不同,分属于23个同源组;为有效控制近交,进行了同源组内优良单株的二次选择,最终入选23个优良单株,并将之用作第二育种周期种子园的建园亲本。结合建园亲本材积优势比和亲缘分析的结果,制定了中湾第二育种周期种子园的分组、不平衡、完全、固定区组配置设计策略,兼顾了种子园子代材积遗传增益的提高和遗传多样性的维持。研究结果为油松高育种周期优良种质资源的高效选择及合理利用提供了新的思路,为缩短油松育种周期、提高油松育种效率奠定了基础。

摘要：生殖调控是针叶树种遗传改良与良种生产过程中的重要环节,已经有许多实践经验积累,然而对其中雌雄球花发育及调控的分子生物学基础研究仍相当匮乏。以油松多个体多组织样本均一化cDNA文库为材料,通过转录组测序,获得46 584个油松单基因簇;基于这些基因信息,设计并定制油松表达谱芯片;通过对雌雄球花基因表达芯片分析,筛选到2 460个在球花发育后期显著差异表达的基因,其中1 309个在雄球花优势表达,1 151个在雌球花优势表达。分别从雄球花与雌球花优势表达的基因中各挑选1个表达水平差异超过800倍的基因,由于其功能未知,分别命名为MCE1(Male Cone Expressed 1)与FCE1(Female Cone Expressed 1),并进一步分析它们在雌雄球花不同发育阶段的表达规律。结果表明:MCE1只在雄球花各发育阶段高水平表达,而在雌球花各发育阶段表达水平极低,推测其参与雄球花的整个发育过程;FCE1在早期雄球花中大量表达,但随着雄球花的发育其表达量会急剧降低,而在雌球花中却始终稳定地高水平表达,推测其在雌雄球花不同发育阶段发挥不同的作用。研究结果可为油松及近缘树种雌雄球花发育的分子生物学研究提供基础和新的思路。

摘要：为了建立油茶SRAP-PCR扩增体系,本研究使用单因素试验设计,对反应体系的Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTP和引物浓度5个主要影响因子各设10个不同的水平梯度,筛选出适宜的因子范围;在此基础上,进一步采用L16(45)正交设计,对影响油茶SRAP-PCR反应体系的5个因素在4水平上进行优化,建立了油茶SRAP-PCR最佳反应体系,即25μL体积中包含模板DNA30ng,Mg2+2.8mmol/L,引物0.44μmol/L,dNTP0.2mmol/L和Taq酶1.0U。该SRAP-PCR体系的建立为油茶种质资源遗传多样性分析、品种鉴定及指纹图谱构建等研究提供了一个标准化的程序。