尾叶桉×细叶桉重要经济性状的遗传变异与关联分析.doc

尾叶桉×细叶桉重要经济性状的遗传变异与关联分析林木的生长和材性对木材的产量和质量有非常重要的影响,是林木重要的经济性状。对生长和材性进行遗传变异研究,促进木材产量和品质的改良,是林木遗传育种的重要内容。杂交育种是木材产量和品质改良的一个重要手段,其目的是获取杂种优势,而杂交亲本的选择对杂种优势的获取非常关键,因此研究杂交亲本遗传信息与杂种子代表现的相关,可快速有效地选择杂交亲本。林木的生长和木材的形成受多基因调控,对林木生长和材性性状进行关联分析,挖掘与生长和材性关联的基因组位点,有助于林木生长和材性性状的分子育种。桉树作为重要的人工林树种,对木材的生产非常重要。本论文对尾叶桉（EucalyptusurophyllaS.T.Blake）×细叶桉（E.tereticornisSmith）析因交配杂种群体生长和材性的遗传变异进行研究;并利用基于表达序列标签的简单重复序列标记（Expressedsequencetag-simplesequencerepeat,EST-SSR）,研究杂交亲本遗传信息与杂种子代表现的相关;利用杂种群体的简化基因组测序,鉴定单核苷酸多态性位点（Single-nucleotidepolymorphisms,SNP）,采用关联分析手段挖掘与生长和材性关联的SNP,解析木材形成的基因组基础,以促进林木生长和材性的遗传改良。通过研究,主要得到以下结论:（1）杂种群体大部分生长和材性性状平均值大于母本自由授粉家系平均值,并且在长泰和永安两个试验点间的差异极显著,材性性状的表型变异通常小于生长性状。对于生长性状,10年生树高(H₁₀)和胸径(D₁₀)的狭义遗传力范围为0.13⁰.22,表明生长受低水平的加性遗传控制;0.5年生到10年生生长性状的狭义遗传力趋势在1.5年生后趋于平稳,表明1.5年生可进行早期选择。对于10年生时的材性性状,木材密度(BD₁₀)、纤维素含量(CC₁₀)、半纤维素含量(HC₁₀)、木质素含量(LC₁₀)和紫丁香基木质素/愈创木基木质素的比例(S/G₁₀)的狭义遗传力变化范围为0.03⁰.49,表明材性受低到中等水平的加性遗传控制。显性效应对生长和材性的影响均较弱。生长性状H₁₀和D₁₀间的遗传相关和表型相关均为极显著正相关,表明可能受到相同的基因影响或者控制树高和胸径的基因具有连锁效应。生长性状与材性性状BD₁₀、CC₁₀和S/G₁₀间为正的遗传相关,而与HC₁₀和LC₁₀间为负的遗传相关,这有利于纸浆材的遗传改良。H₁₀、BD₁₀、CC₁₀、HC₁₀和S/G₁₀的B型相关均显著,表明具有较强的基因型×环境互作;D₁₀和LC₁₀的B型相关不显著,表明基因型×环境互作较弱。（2）基于184个EST-SSR标记,10个尾叶桉和10个细叶桉杂交亲本的遗传距离范围从0.293到0.783,平均为0.640。根据UPGMA聚类图,所有亲本可分为三个组,第一组包含10个尾细桉母本,第二组、第三组和第四组分别包含4、2和4个细叶桉父本。通过适当地选择标记或等位片段来估算亲本遗传距离,包括利用多态性信息量大于0.7和0.8的标记估算的遗传距离(分别为GD_PIC>0.7和GD_PIC>0.8)以及20个亲本中频率为0.1⁰.9、0.2⁰.8和0.3⁰.7的等位片段估算的遗传距离(分别为GD_{F0.1–0.9、}GD_F0.2–0.8和GD_F0.3–0.7),其与H₁₀、D₁₀、BD₁₀、CC₁₀、HC₁₀、LC₁₀和S/G₁₀以及7.5年生树高(H_7.5)、胸径(D_7.5)和木材密度(BD_7.5)的性状均值、特殊杂交力和大多数杂种优势的相关性均不显著。基于显著等位片段的亲本遗传距离(GD_SA)与性