本研究基于降香黃檀葉片轉錄組數(shù)據(jù),開發(fā)在交趾黃檀和東京黃檀中具有通用性的SSR標記。利用新開發(fā)的SSR標記研究降香黃檀(251個個體)、交趾黃檀(70個個體)和東京黃檀(67個個體)的遺傳多樣性及遺傳結構,評價各群體的遺傳多樣性水平,探討影響群體間和群體內遺傳變異的因素,為這3個瀕危黃檀屬樹種資源的科學保護與有效利用提供理論依據(jù)。研究結果如下:(1)降香黃檀葉片轉錄組測序獲得115292條Unigenes,通過SSR檢索程序,從中搜索出35774個潛在SSR標記位點,從潛在位點中選擇并設計合成192對SSR引物。通過驗證,最終獲得19個在3個黃檀屬樹種中具有通用性的SSR標記。SSR標記在60個黃檀樣本中共檢測到112個等位基因,每個標記檢測到3-13個等位基因(Na),多態(tài)性信息含量(PIC)變幅為0.38-0.75。降香黃檀、交趾黃檀和東京黃檀群體的平均觀測雜合度(Ho)和平均期望雜合度(He)依次為0.34、0.40,0.29、0.33和0.27、0.32。經UPGMA聚類分析發(fā)現(xiàn)19個通用SSR標記將60個樣品按3個黃檀屬樹種分成3類。(2)19個SSR標記在野生降香黃檀群體(42個個體)中共檢測到54個等位基因,GD(Nei's基因多樣性)、Ho和He分別為0.36、0.28和0.37,表明該野生群體為中度遺傳多樣性水平。在7個野生群體中,遺傳多樣性水平最低的是HNQS(海南文昌市和三門坡鎮(zhèn),He=0.31),最高的是HNCJ(海南昌江,He=0.40)。AMOVA分析結果顯示只有3%差異來源于群體間,高達97%的差異存在于群體內。STRUCTURE分析(群體遺傳結構分析)、主坐標分析(PCoA)和鄰接進化分析(NJ)結果均顯示7個群體可分成2大類:一類由海南海口(HNHK)、海南白沙(HNBS)、海南樂東(HNLD)和海南東方(HNDF)4個群體組成;另一類由海南文昌和三門坡鎮(zhèn)(HNQS)、海南昌江(HNCJ)和海南五指山(HNWZS)組成。Mantel檢測顯示7野生群體間遺傳差異與遺傳距離(r=0.83,P0.05)和地理距離(r=0.22,P0.05)相關。(3)研究異地保護群體CM(96個實生苗個體)、JJ(88個嫁接個體)和就地保護群體HN(42個野生個體)共226個降香黃檀種質遺傳多樣性及群體結構。結果表明19個SSR標記在226個個體中共檢測到75個等位基因,其中CM、JJ和HN 3個群體的uHe(無偏期望雜合度)依次為0.38、0.37和0.37。經均值T檢驗發(fā)現(xiàn)3個保存群體的遺傳參數(shù)無顯著差異,AMOVA分析結果表明3個群體間僅有1%的差異,說明異地保存和就地保存的降香黃檀群體間遺傳多樣性水平相當。STRUCTURE分析結果表明CM可聚為4個純亞類(CM1-CM4),JJ為3個純亞類(JJ1-JJ3),HN為2個純亞類(HN1-HN2)。AMOVA分析表明分別有13%(CM)、11%(JJ)和10%(HN)的遺傳變異來源于各保存群體的亞類群間,說明異地保存群體的遺傳變異水平要略高于就地保存群體。3個保存群體間遺傳多樣性的對比分析結果表明異地保存為有效的降香黃檀資源保存方式。(4)利用19個SSR標記研究來自整個華南地區(qū)的251個降香黃檀種質遺傳多樣性,GD、I(香農多樣性指數(shù))、Ho和He依次為0.38、0.65、0.33和0.38,表明該群體的遺傳多樣性為中度水平。STRUCTURE分析顯示251個個體可聚為4個純合亞類。AMOVA分析結果表明有11%遺傳變異源于亞類群間,各亞類群間Pairwise Fst變幅為0.031-0.095,表明整個群體處在中等偏低的遺傳分化水平。利用PowerCore軟件構建降香黃檀核心種質庫,該核心庫用31個降香黃檀個體代表原來群體所有遺傳變異性水平。(5)利用黃檀屬通用SSR標記分別對70份交趾黃檀種質(泰國和柬埔寨)和67份東京黃檀種質(越南)的遺傳多樣性進行評價。19個SSR標記在交趾黃檀和東京黃檀中分別有13個和19個具有多態(tài)性,檢測到71和65個等位基因。在交趾黃檀中Ho、He和I依次為0.28、0.37和0.80,在東京黃檀中Ho、He和I依次為0.24、0.31、0.56,表明現(xiàn)有2個黃檀屬樹種資源的多樣性水平為中度偏低,為更好地開發(fā)利用這些資源,應對交趾黃檀和東京黃檀的種質材料進行補充收集。
【學位單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S792.28
【部分圖文】：

?東北林業(yè)大學博士學位論文（２）利用新開發(fā)的ＳＳＲ標記研宄我國特有珍貴用材樹種降香黃檀野生群體的遺多樣性和遺傳結構，探尋該物種野生群體瀕危原因。為有效制訂降香黃檀的保護和育策略提供必要的遺傳背景信息。??（３）利用開發(fā)的ＳＳＲ標記研宄就地保存和異地保存的降香黃檀群體遺傳多樣性。??對就地保存和異地保存的降香黃檀群體內的遺傳變異情況進行詳細分析，對比降香黃資源就地保存與異地保存的效果，為降香黃檀高效保護策略的制訂提供科學依據(jù)。??（４）利用開發(fā)的ＳＳＲ標記對２５１個降香黃檀種質的遺傳多樣性和遺傳變異進行深??入研宄，通過ＰｏｗｅｒＣｏｒｅ軟件構建降香黃檀核心種質庫，以期為降香黃檀的遺傳改良和??種質資源的有效利用提供參考依據(jù)和核心材料。??（５）利用開發(fā)的黃檀屬通用ＳＳＲ標記分別對７０份交趾黃檀種質（泰國和柬埔寨）??和６７份東京黃檀種質（越南）的遺傳多樣性進行評價，詳細分析交趾黃檀及東京黃檀群??體內的遺傳變異性水平，以期為交趾黃檀和東京黃檀種質材料的補充收集、遺傳改良和??雜交育種等研宄提科學依據(jù)和重要的材料支持。??１．４．３技術路線??本研究的技術路線如圖１－２所示。??

Ｆｉｇ．?２－２?Ｓｐｅｃｉｅｓ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?Ｄ．?ｏｄｏｒｉｆｅｒａ??２．３．２轉錄組數(shù)據(jù)注釋??對所有比對成功的Ｕｎｉｇｅｎｅｓ進行功能注釋，注釋結果如圖２－３所示。在ＧＯ數(shù)據(jù)庫??中（圖２－３ａ），執(zhí)行細胞組成功能（Ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）?Ｕｎｉｇｅｎｅｓ有４８３７９條，其中隸??屬于質膜（５３４６條）、細胞器組分（３３３６條）、細胞器（６３５３條）、細胞組分（９４５８??條）、細胞（９４６２條）、膜要素（４９１２條）和大分子復合物（６２００條）等功能分類的??Ｕｎｉｇｅｎｅｓ數(shù)量均超過１０００條，其他都在７００條以下。執(zhí)行分子功能（ＭｏｌｅｃｕｌａｒｆＵｎｃｔｉｏｎ）??的共有３８４２８條Ｕｎｉｇｅｎｅｓ，其中大于１０００條有：結構分子活性１２２３條、催化活性??１４６６９條、結合１７７１２條、轉運活性２１２６條。涉及降香黃檀生物過程功能（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ??ｐｒｏｃｅｓｓ）的序列有８０４５７條，其中最多的是參與細胞過程，有１８１３１條，其次是代謝過??程有１７３４３條，還有１３５３６條參與單機體過程。??根據(jù)ＫＯＧ功能分類（圖２－３ｂ）?，?１７８６０條Ｕｎｉｇｅｎｅｓ被分為２６個功能簇。其中，最??大的一簇是通用功能預測（Ｇｅｎｅｒａｌ?ｆｉｍｃｔｉｏｎ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ），含有２９８７條Ｕｎｉｇｅｎｅｓ，占到總??－１

４３．２％?（８３個）和３４．４％?（６６個）在交趾黃檀和東京黃檀中成功擴增出產物。其中，６３??個ＳＳＲ標記同時在３個樹種中產生特異性條帶，占到總量的３２．８％。然后，從６３個中隨??機選擇了?２２個ＳＳＲ標記，合成熒光引物進行毛細管電泳（圖２－４），最終有１９個ＳＳＲ標??記在６０個黃檀屬中表現(xiàn)出多態(tài)性（表２－６），并檢測到１１２個等位基因。每個ＳＳＲ標記??的觀測等位基因數(shù)為３？１１個，平均為５．８９個。觀測雜合度（丑。）和期望雜合度（私）??的變幅分別為０．０５？０．６５和０．４４？０．７９。平均多態(tài)信息含量（ＰＪＣ）為０．５９，變幅為０．３８??（Ｓ０１）？０．７５?（Ｓ２６）。其中，１５個ＳＳＲ標記的尸／Ｃ值高于０．５，表明７８．９％的ＳＳＲ標記??為筒多態(tài)性標記。??３?２１０?２２０?２３５?２ｍ?２＾?２ｍ?２ＳＳ?２＾?３００?３１０?３２０?３３Ｓ?３４０?３Ｓ０?３６Ｓ?３７０?３８０?３＾３?４＆Ｄ?４１Ｄ??２００００－??１Ｓ（０００－??ｔ。娜：??ｏｉ．?＿ｉ＿＿Ｊ?ｌ?ｉ?Ｉ?ｉ???＾２］??ｂ?２ｔＳ?２２０?２３０?２＾３?２Ｓ０?２Ｔ０?２ｍ？?＾５０?３１０?３２０?３４Ｄ?３＾?３７Ｓ?３８０?３９０?４００?４１０??２０，￡ＫＫ３－??１Ｓ娜??ｍ艦」??５娜－???１?Ｉ－?，，?１?１?ｉ?－?Ａ??ｃ?Ｅ３??２１０?２＾０?５＾?２—?２５５?２ＪＱ?２８Ｓ?３１Ｓ?３２Ｓ?３ｙ?３４Ｓ?３Ｓ０?３？０?３９Ｑ?４＾?４１０??１５，０００＾??１０
【參考文獻】

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本文編號：2878050