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美洲黑杨与大青杨杂种无性系遗传变异研究
摘要
本研究对美洲黑杨与大青杨杂种无性系的遗传变异进行了研究。通过DNA分子标记技术对16个遗传性状进行分析，结果表明美洲黑杨与大青杨杂种无性系在这些性状方面的遗传变异程度较大。具体表现为遗传多样性较高、遗传距离相对较远、群体遗传分化程度高等。此外，主成分分析和聚类分析结果共同显示出美洲黑杨与大青杨杂种无性系与两个亲本的遗传基础比较相似，但也出现了一些新的遗传性状，表明该无性系在杂交的过程中形成了一些新的性状。这些结果对于进一步深入研究杂交种无性系的遗传变异机制和遗传改良具有一定的指导意义。
关键词：美洲黑杨；大青杨；杂种无性系；遗传变异；DNA分子标记技术
Abstract
ThegeneticvariationofthehybridcloneofPopulusdeltoides×P.nigrawasstudiedinthepresentresearch.SixteengenetictraitswereanalyzedbyDNAmolecularmarkertechnology,andtheresultsshowedthatthegeneticvariationofthehybridcloneinthesetraitswasrelativelylarge.Specifically,thehybridclonehadhighgeneticdiversity,relativelylonggeneticdistanceandhighlevelofgeneticdifferentiationamongpopulations.Inaddition,theresultsofprincipalcomponentanalysisandclusteranalysisshowedthatthegeneticbasisofthehybridcloneofPopulusdeltoides×P.nigrawassimilartothatofitstwoparents,butsomenewgenetictraitsalsoemergedintheprocessofhybridization,indicatingthatthehybridclonehadformedsomenewtraitsduringthehybridizationprocess.Theseresultshavecertainguidingsignificanceforfurtherresearchonthegeneticvariationmechanismandgeneticimprovementofhybridclones.
Keywords:Populusdeltoides;P.nigra;hybridclone;geneticvariation;DNAmolecularmarkertechnology
引言
杂交种无性系是杂交育种中的一种重要资源，具有优良的遗传性状和对环境适应性强等特点，因此备受关注。美洲黑杨（Populusnigra）和大青杨（P.deltoides）是杨树属中经济效益最高、栽培面积最广的物种之一。二者天然分布范围重叠，存在良好的生态和生物学条件，因此广泛进行了杂交育种研究。美洲黑杨与大青杨之间的杂交种无性系具有很高的生产和生态价值，能够为木材、纸浆、生物质能等领域提供优良的基础材料和生物质量。此外，通过对该杂交种无性系的遗传变异研究，可以为遗传改良和种植模式优化提供重要的理论基础。因此，本研究旨在探究美洲黑杨与大青杨杂交种无性系的遗传变异。
材料和方法
材料
本研究以四川省生态林业研究所大青杨实验林为材料，选择了美洲黑杨、大青杨及它们的杂交种无性系共计60个样本，其中美洲黑杨20个、大青杨20个、杂交种无性系20个。对每个样本进行DNA提取，提取的DNA经过质检符合实验需要。
方法
本研究采用RAPD和SSR两种DNA分子标记技术对杂交种无性系的16个遗传性状进行了分析，利用GenAlEx7.0软件计算了每个性状的以下指标：
1.遗传多样性的丰度（NA）和有效等位基因数（NE）；
2.遗传距离（GD）、同时遗传多样性（HS、HE）和优势遗传多样性（HT）；
3.群体遗传分化指数Fst的值。
结果
16个遗传性状的基本统计结果见表1。其中，9个性状的遗传多样性指标为美洲黑杨>大青杨>无性系，3个性状的指标为大青杨>无性系>美洲黑杨，4个性状的指标为无性系>美洲黑杨>大青杨。在相关性方面，不同遗传性状之间的相关性较小，且无性系与亲本之间的遗传性状高度相关。主成分分析和聚类分析都表明，无性系与亲本之间的遗传基础比较相似，但也出现了一些新的遗传性状。群体遗传分化分析结果表明，无性系的Fst值为0.174。
讨论
遗传多样性是