杨树过氧化物酶同工酶的遗传分析

<正> 在树木改良研究中,卓有成效的选择是建立在对林木群体间和群体内遗传变异的深入了解的基础上的。在那些具有广泛变异的群体内,由选择而产生的改良机会远远超过变异小的亚群体。由于同工酶分析技术的进步,林木群体内遗传变异的研究得到了迅速发展。最近Hans-J.Muhs(1981)综述了欧洲1976—1981年期间对欧洲赤松、挪威云松等七个树种的十二种同工酶系统的研究进展。目前林木同工酶遗传研究中所用的材料大都是针叶树种,而对阔叶树种则研究甚少。迄今,仅对白榆(Feret等,1971)、无花果(Valizadeh等,1977)、欧洲山杨(Guzina,1978)、欧洲山毛榉(Kim,1979)、毛果杨(Weber等,1981)、美国鹅掌楸(Houston等,1982)等阔叶树种的同工酶遗传方式进行过研究。本文报道Ⅰ-69杨[P、deltoides cv.“Lux”(ex.Ⅰ-69/55)]、小叶杨(P.simonii)、辽杨(P.maximowiczii)及其子代的过氧化物酶同工酶遗传分析的初步结果。     

杉木种源酯酶同工酶地理分布研究

<正>杉木是我国南方的主要造林树种,分布广,生长快,材质好,产量高,在木材生产中占有重要地位。但是对杉木种源遗传变异的研究很少。陈岳武等(1980)报道了杉木11个产地的遗传变异。同工酶是衡量林木天然群体中遗传变异有效的方法之一,亦可作为研究树木亲缘关系及起源的一个指标。J-ch·Yang等(1977)研究了从温哥华岛至加利福尼亚一线的花旗松9个产地的酯酶、亮氨酸氨肽酶和谷草转氨酶同工酶的变异。日本林业试验     

马尾松天然群体的遗传结构

<正>本文运用同工酶电泳技术对马尾松天然群体的遗传结构进行了研究,分析了6个群体3个酶系统(GOT、MDH和GOH)的12个位点。结果表明:马尾松群体具有较高的变异水平;群体内杂合体不足,纯合体过量,处于非平衡状态;马尾松群体的分化程度较低,大部分变异存在于群体内,群体间仅占一小部分;群体的分化与地理距离的隔离没有明显的关系;广西种群与福建、广东和贵州种群闻的遗传分化明显。此外,文章中还对马尾松遗传改良的策略提出了建议。     

基于ISSR标记的5个南京椴种群的遗传多样性分析

采用ISSR标记技术分析了5个南京椴种群共147单株的遗传多样性。从55条简单重复序列引物中筛选出11条多态性引物,共扩增出80条带,其中76条多态性带,多态性比率为95.00%,平均每条引物可扩增出7.0条带。南京椴Shannon多样性指数变化范围为0.211 7~0.322 7,物种水平多样性为0.407 7;Nei基因多样性为0.140 5~0.211 9,物种水平为0.264 3;有效等位基因数的变异范围为1.240 3~1.356 6,物种水平的有效等位基因数为1.432 6。AMOVA遗传变异巢式方差分析结果表明种群间变异占总变异的34.99%,种群内个体间的变异占总变异的65.01%,约为群体间变异的2倍,说明南京椴群体内个体间的变异在其遗传变异中占主导地位。遗传变异分析表明：种群内和种群间的变异系数分别为0.257 1和0.176 0;物种水平的基因分化系数为0.315 4,种群间的基因流Nm为1.085 5。基于遗传相似系数的UPGMA聚类分析将5个种群明显聚为3支。     

小麦异交群体长期选择早代的RAPD多态性分析

本文运用随机扩增多态性ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）标记方法,从ＤＭＡ水平对小麦异交群体４个子群体的遗传结构进行了研究．１０个引物共检测６５个位点,研究结果表明：（１）各子群体均保持了丰富的遗传变异;（２）连续五次选择对千粒重选重子群体的遗传结构影响不大;而在株高选低子群体中,随着选择次数的增加,群体的遗传变异有逐渐减小的趋势．（３）子群体间已出现一定分化但大部分遗传变异仍存在于子群体内部;其中,不同选择处理群体间的遗传距离较大,已发生了比较明显的分化;同一选择处理群体,选择次数越多,群体分化程度越大,另外,在本研究数据处理中,首次将ＲＡＰＤ谱带结果转化为基因频率分析群体遗传结构,得到与其它分析方法相吻合的结论     

鱇浪白鱼野生与养殖群体遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR(inter-simple sequence repeat)标记对鱇浪白鱼野生与养殖群体的遗传多样性和遗传结构进行分析.从40条引物中筛选出了13条用于扩增,共检测到97个位点,其中多态性位点72个.鱇浪白鱼野生群体的遗传多样性(PPB=62.89%;H=0.2490;I=0.3636)高于养殖群体的遗传多样性(PPB=58.76%;H=0.2267;I=0.3314).结果表明,鱇浪白鱼总体遗传多样性水平较高.基于Neis遗传多样性分析得出的野生与养殖群体间的遗传分化系数Gst=0.0826,分子变异分析(AMOVA)结果显示Fst=0.0796,2种方法揭示的鱇浪白鱼群体间的遗传分化的趋势基本一致,表明约8%遗传变异存在于群体间,遗传变异大多存在于群体内.UPMGA聚类树中,野生与养殖群体大多各自相聚,再相互混杂,群体间的基因流Nm(5.55)比较高,说明野生群体和养殖群体间有一定程度的遗传分化,但没有达到种群遗传分化的水平,在遗传上有一定的交流空间.     

电泳隐秘变异的测定及其遗传变异增量的估计

电泳技术揭示了生物中大量的遗传变异。但一般的常规电泳并不能测出所有的遗传变异。利用连续电泳、热变性、尿素变性等技术可以检测出自然群体中更多的电泳隐秘的蛋白质变异。然而,最有效的技术是肽谱分析。利用此方法可以最大限度地测出群体中某一基因位点的变异程度。本文综述了各种特殊的电泳技术及其应用分析的实例,介绍了美国著名遗传学家F.J。Ayala 探讨电泳隐秘变异导致的遗传变异增量的作用所建立的估算模型,由此对蛋白质变导的“电荷态模型”提出了异议。     

杂种马挂木的同工酶分析

<正>近年来国外在林木遗传育种研究中,对同工酶的研究日益增多,进展较快。在无性系鉴别(酒井宽一,1974),种子园的家系分析(Dag Rudin and Dag lindgren,1977),林木种内杂交及杂种后代的遗传分析(田岛正启,1977)等方面进行了广泛的研究。d.,H。I[oaoaoBA(1978)和Dag Rudin㈠976)对同工酶在林木遗传育种研究中的应用和展望作了评述。随着同工酶遗传基础研究的进一步深入,同工酶将成为林木遗传分析的一种有效手段。 两年来,我们用同工酶鉴定林木杂种,摸索同工酶与林木杂种优势的关系,试图预测林木杂种优势。现将部分试验结果报告如下。     

基于线粒体Cytb基因探讨我国日本囊对虾4个地理群体的遗传结构及种群分化

利用线粒体细胞色素b基因序列分析了4个不同地理群体(北海群体、陵水群体、惠来群体和厦门群体)的野生日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)的群体遗传结构.以特异引物进行PCR扩增,获得了日本囊对虾530 bp的基因片段序列.序列分析结果表明,在120个日本囊对虾个体中,共检测到75个多态位点,获得62个单倍型,其中有44个简约信息位点,占整段序列的8.3%.各单倍型变异无碱基的插入或缺失,全部为转换或颠换,碱基频率含量(fA+fT)为59.4%,大于(fG+fC)(40.6%).核苷酸多态性以惠来群体最高,其它3个群体较低.群体内遗传距离为0.45%～2.60% ,群体间遗传距离在0.50%～5.30%之间.采用分子方差分析(AMOVA)方法,结果显示,群体间遗传变异占总变异的69.9%,群体内的遗传变异占总变异的31.1%,群体间变异是总变异的主要来源.构建的4个群体分子系统树表明,北海群体、陵水群体和部分惠来群体由于亲缘关系较近而聚在一起,而厦门群体则和部分惠来群体聚成另一支,两支的平均遗传距离为5.17%,分化接近亚种水平,据此认为我国东南近海的日本囊对虾可以分为2个种群,2个种群的分布区域在广东惠来海域附近存在重叠.     

林木遗传育种研究进展

林木遗传育种是研究森林遗传和林木良种选育理论与技术的科学。其因林木地理变异规律研究而萌芽,伴随着遗传学基本理论体系形成完成奠基,在不断推动遗传改良以满足人工林高效培育的良种急需中实现林木遗传育种现代理论和技术体系构建,并在进入21世纪之后开启了分子设计育种的深入发展阶段。经过近两个世纪的创新发展,林木遗传育种形成了一个适合树木生物学特点、遗传基础研究与育种创新应用紧密结合并协同发展的学科体系。其中,基于轮回选择不断推进以选择、交配、遗传测定为核心的育种循环,完成更高轮次的基本群体、育种群体、选择群体和生产群体建设,是可持续遗传改良的根本所在。在此基础上,或通过远缘杂交选育杂种优势突出的林木品种;或基于有性多倍体化开展多倍体育种,综合利用杂种优势和倍性优势,实现林木多目标性状改良;或采用转基因和基因编辑等分子育种技术,进一步改良已有林木品种或优异种质等。而林木良种生产仍然依赖传统的种子园制种和无性系制种,其中体胚发生技术实用化将是进一步实现种子繁殖树种遗传改良水平提升的有效途径。推动林木育种理论和技术创新,提高育种效率和效果,选育产量更高、品质更优、抗逆性更强、适应性更广的林木良种并应用于生产,保证用更少的人工林面积生产更多的木材及林产品,以减少对天然林的依赖,林木遗传育种在未来将发挥更大的作用。     

同工酶在林木遗传育种中的应用

<正>近十多年来,同工酶在林木遗传育种中的应用,发展颇为迅速。欧洲经济共同休(EEC)组织1977年在比利时布鲁塞尔、1978年在瑞典乌默尔先后召开了两次林木生化遗传学会议。1979年美国在加利福尼亚州伯克利召开了同工酶在林木遗传育种和森林昆虫中应用的学术讨论会。1981年在日本召开的国际林联(IUFRO)大会上有一个小组专门讨论了同工酶。1981年日本在名古屋大学召开了同工酶在林木育种上的应用讨论会。这些学术会议对深入研究同工酶在林木遗传育种中的应用起了积极的推动作用。 酒井宽一(1974)、D.Rudin(1976)、P.P.Feret(1978)等对同工酶在林木遗传育种中的应用作了评述。Hans-J.muhs(1981)报告了欧洲国家1976～1981年期间林木同工酶研究进展情况,如对挪威云杉(Picea (?)cbies(L.) Karst)、欧洲亦松(Pinus sylvestris L.)、花旗松(Pseudotsuga menziesii(Mirb)Franco)、欧洲黑松(Pinus nigra Arn)、欧洲落叶松(Larix decidua Mill)、欧洲山杨(Fopulus tremula L.)和欧洲山毛榉(Fagus sylvatica L.)等树种的遗传分析,共研究了12种酶系统,发现了约30个基因位点,平均每个位点有两个以上的等位基因。 据不完全统计,世界上已建立同工酶实验室并开展这方面研究的国家有:美国、加拿大、苏联、丹麦、芬兰、法国、英国、西德、波兰、瑞典、南斯拉夫,澳大利亚、日木、南朝鲜等。我国自1978年以来,林业院校及林业试验单位也相继开展了这方面的研究。 目前,国内外在林木遗传育种研究中应用的同工酶约有20多种,较常用的有:亮氨酸氨肽酶(LAP)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、醇脱氢酶(ADH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6-PGD)、磷酸葡萄糖变位酶(MPG)、酸性磷酸酶(APH)、磷酸二酯酶(Pdase)、核糖核酸酶(Rnase)、酯酶(Est)、过氧化物酶(PEROX)等。     

马尾松子代测定及优良家系选择

以15 a生马尾松子代林为研究对象,通过调查51个家系及1个对照的树高、胸径、地径等生长性状,计算其家系遗传力、单株遗传力、变异系数等遗传参数.结果表明:不同家系间树高、胸径、材积等性状存在极显著差异;树高、胸径、材积变异系数分别为12.37%,27.55%和57.85%,优树子代性状生长表现较好,具有较大的遗传变异潜力;树高、胸径和材积的家系遗传力分别高达79.87%,65.23%和66.6%.以各性状平均值+1/4标准差为临界值,按材积、胸径、树高4∶3∶3进行综合评价,选择7个生长表现好的家系,其树高、胸径、材积平均值为11.08 m,14.45 cm和0.095 9 m3,分别比对照高6.6%,21.3%和37.8%,平均遗传增益分别为4.22%,7.84%和18.29%.     

26年生马尾松初级种子园半同胞子代变异及家系选择

【目的】研究马尾松全轮伐期半同胞家系的遗传变异并进行选择评价,为马尾松高世代遗传改良提供可靠依据。【方法】对南宁市林业科学研究所26年生马尾松初级种子园169个半同胞家系子代测定林进行长期定位观测,分析了树高、胸径和材积3个性状的方差分析、遗传力分析和家系选择。 【结果】家系间树高、胸径、材积存在极显著差异,表明马尾松初级无性系种子园的半同胞家系间存在丰富的变异,改良潜力较大; 分别有2.96%和5.33%的家系材积生长量低于古蓬种源和武鸣种源,表明建园优树无性系具有较好的基因型; 树高、胸径和材积的家系遗传力分别为0.555、0.466和0.423,属中等至高等遗传力; 3个性状的单株遗传力分别为0.219、0.128和0.111,属低等遗传力; 家系遗传力和单株遗传力均表现为树高>胸径>材积,即树高具有较强遗传力。【结论】以家系材积均值和材积变异系数作为选择指标进行马尾松优良家系选择,其中37、98、107、113和137号5个家系入选,可作为优良家系进行推广应用。     

现代林木育种关键核心技术研究现状与展望

良种是提升人工林生产力和增强其碳汇能力的重要基础。“林业种质资源培育与质量提升”是国家“十四五”重点研发任务之一。突破制约林木育种效率和遗传增益提升的瓶颈对于保障国家木材安全和实现“双碳”目标具有十分重要的战略意义。由于传统林木育种周期长、效率低、表型选择精度差,以分子育种为代表的现代育种技术可以显著缩短林木育种周期,精准改良目标性状,成为实现高效林木遗传改良的关键途径。笔者分析了限制林木遗传改良进程的主要问题,阐述了全基因组选择育种等现代林木育种关键核心技术的发展现状及应用情况,并对这些技术未来发展方向进行了展望,为加速林木遗传改良的重大技术创新提供参考。     

林木改良中育种群的概念应用和发展

育种群是组成整个育种群体的多个亚群体,其意义相当于农作物育种的近交系。在美国的一些林木育种项目中,育种群已用来控制种子园的近交、捕获最大的遗传增益的有效措施。育种群的建立不会改变各群内的育种值,但每个育种群内的遗传变异会随近交系数的增加而增加,这为我们在群内选优提供了更大的选择余地。此外,建立育种群只增加一些档案记录工作,并不增加野外工作量。     

森林遗传管理的现代基础理论与技术——林木遗传育种学

林木遗传育种学是以现代生物科学、现代林学及有关自然科学的成就为基础的一门应用科学,是森林遗传学的重要基础。森林遗传学的研究提供了树木个体或群体遗传特性的信息,确定树木之间或树种之间的遗传关系,为森林资源的保存、开发和利用提供理论基础。林木育种是营林技术的组成部分,其目的是为了提高和维护森林的生产力、再生能力和生物多样性。在国土生态环境建设和林业产业体系建设中,对森林或林木的遗传性进行有效的管理、控制和改造,是促进林业高效和可持续发展的重要技术措施。     

林木分子育种研究的基因组学信息资源述评

分子育种是指利用与性状相关的DNA标记进行选育,也称标记辅助选择或标记辅助育种,广义上还包括基因工程育种和基因组学辅助育种。林木分子育种为早期选择和加速育种提供了极具潜力的高效手段。笔者对林木分子育种研究的基因组学信息资源进行了进展综述和前景展望。近30年来,林木分子标记技术从早期的低通量方法发展到目前基于微阵列芯片和新一代测序的高通量技术,如测序分型、转录组测序、重测序、扩增子测序和外显子组测序等,并广泛用于连锁作图、关联分析和基因组选择等林木性状相关的DNA变异检测研究。随着2006年毛果杨基因组序列的发表,已有50余个树种完成了基因组测序。基于连锁作图和关联研究检测了林木10余个属生长、材性和抗逆及非木质产品品质等性状相关的大量基因组位点,主要趋势表现为：① 表型广泛,涵盖经济性状、生理指标和代谢成分等;②标记数量成千上万甚至上百万,覆盖全基因组;③转录组和降解组等多组学的分子变异开始应用;④ 利用大群体以提高位点检测的精度;⑤ 重视环境的影响,大田试验设置多个地点,解析QTL与环境、年份的互作效应;⑥ 结合参考基因组序列和/或转录组差异表达基因进一步挖掘性状相关的候选基因,建立了桉属、松属和云杉属等主要造林树种的基因组选择模型。此外,积累了泛基因组、相关软件和算法、功能基因、基因组编辑技术及网站和数据库等其他信息资源。林木分子育种面临的挑战主要包括：① 如何获得稳定性好的性状相关基因组位点和基因组选择（GS）模型;② 缺乏自动化、无损和高通量的表型测定技术;③对大基因组的针叶树和一些多倍体树种,仍难获得高质量的基因组序列;④ 标记辅助选择增加了常规育种之外的费用,且存在不确定性;⑤多数树种的加速育种仍较困难。后基因组时代的林木分子育种将有效结合到常规育种程序中,显著促进遗传增益的提高。     

苏南杉木优质高产优树的子代选择

对苏南杉木５０个优树自由授粉半同胞家系林１２ａ木材基本密度测定表明，优树子代有显著变异，家系间变异〉家系内变异。木材性状与树高有显著中等强度负遗传相关与胸径，材积的负遗传相关不明显。性状变异的大小为树高〉胸径〉基本密度。供试群体中有９个家系子代生长和材性优于对照。经材积生长与材性性状两阶段独立选择法联合改良，选出句东２４，漂黄１，句１２，句１４四个优质高产的当地杉木优良家系，１２ａ材积遗传增益达１     

微量元素在林木中的应用研究进展

微量元素对林木生长发育至关重要,它们参与林木呼吸作用、光合作用、营养吸收及激素信号传导等多种生理生化过程。目前与林木生长有关的微量元素共有8种。微量元素与树体营养元素浓度、林木生长量及产量密切相关,是林木施肥与营养诊断的理论基础。笔者对微量元素在林木中的功能、微量元素与林木生长发育、林分类型、土壤和病虫害的关系及林木微量元素吸收转运分子机制、营养诊断等方面的研究现状进行综述,总结了现阶段存在的问题并对未来研究提出建议,认为我国林木可用的微肥品种和产量较少,与国外相关情况相比还有一定差距,且尚未组织微肥生产和制定质量标准,产品未达到多样化、定型化等;不同微量元素之间存在协同或拮抗作用。虽然在生产中尚未完全掌握土壤微量元素分布规律,导致林木施肥存在一定的盲目性,但我国生态农林业的发展已经起步。从我国林木的营养诊断技术、微肥研究利用、高效养分管理和速生丰产林的培育等方面开展深入研究,建议在林木施肥中应用微生物肥,以减缓土地营养衰退趋势,同时要进行树种选优、改良土壤、加强管理来提高林木经营总体效益。