基于RAD-seq技术的鹅掌楸基因组SNP标记开发

【目的】开发大量可靠的SNP标记,为鹅掌楸高密度遗传连锁图谱的构建和基于基因组的林木选择育种提供分子基础。【方法】从北美鹅掌楸NK基因型为母本、鹅掌楸LS基因型为父本的F1代杂交群体中,选取198株个体为作图群体。用限制性内切酶EcoR I对包括2个亲本和198个子代在内的200个单株的基因组DNA进行酶切,构建RAD(restriction-site associated DNA)文库并进行RAD-seq测序。采用读长为91 bp的双末端测序。2个亲本的平均测序深度为2×,198个子代的平均测序深度为0.8×,平均产量为1.94 Gb,共获得约387.21 Gb数据。用Stacks软件将每个样品的RAD-reads作生物信息学分析,对候选位点进行卡方检验和缺失率检验,再将符合孟德尔遗传的标记及与之相对应的RAD-tag序列和鹅掌楸参考基因组序列进行比对。最后,从本研究开发的SNP标记中选取27个候选SNP位点,设计引物,对随机挑选的16个F1代进行PCR扩增并将结果进行测序,同时验证SNP的有效性。【结果】从候选群体中共鉴定到22 019个SNP位点,符合孟德尔遗传规律的标记为4 233个,最终获得3 501个候选SNP标记。SNP验证中,共有293个SNP标记完成测序并能判读结果,所有位点都为SNP位点,共有194(66.2%)个SNP变异类型得到了验证。 【结论】基于RAD-seq技术和鹅掌楸参考基因组序列为基础的策略,能够作为一种快速有效的手段,实现大规模的分子标记开发,可用于鹅掌楸等林木的高密度遗传图谱的构建。     

美洲黑杨×毛果杨NDR1基因表达对E4锈菌侵染的响应

【目的】非小种专化抗病因子1(non-race-specific disease resistance 1,NDR1)可将病原入侵信号传入细胞膜内,继而激活含有CC结构域的CC-NBS-LRR抗性蛋白,介导植物抗性反应。探究杨树NDR1基因功能,克隆获得美洲黑杨×毛果杨(简称杂交杨)的PdtNDR1基因,并对PdtNDR1抗叶锈病基因表达进行研究。【方法】采用接种试验鉴定杂交杨和欧美杨与落叶松-杨栅锈菌E4强致病生理小种。采用PCR技术克隆杂交杨和欧美杨的NDR1基因(PdtNDR1和PndNDR1),并通过生物信息学分析其编码蛋白的结构与功能。采用荧光定量PCR技术分析锈菌接种后7个时间点PdtNDR1和PndNDR1的表达量变化。【结果】接种试验表明欧美杨是E4锈菌的感病品种,与E4锈菌构成亲和型互作关系。杂交杨是低感病品种,与E4锈菌构成非亲和型互作关系。生物信息学分析表明PdtNDR1和PndNDR1属于NHL家族。氨基酸序列分析表明PdtNDR1的N末端13—34位氨基酸和C末端嵌合在细胞膜上,中段氨基酸序列位于细胞外可以接触病原的侵染信号,N末端位于细胞内可将病原侵染信号传递到细胞内。荧光定量PCR技术检验锈菌接种后7个时间点PdtNDR1和PndNDR1对E4锈菌侵染的应激反应差异显著。PdtNDR1基因表达量在E4锈菌接种后持续增强,PndNDR1基因表达量未显著增加。【结论】PdtNDR1基因表达与杂交杨对E4锈菌的感病性正相关,决定杂交杨与锈菌的非亲和关系。     

美洲黑杨种质材料倍性鉴定

【目的】对美洲黑杨种质资源库保存的种质材料进行倍性评估,并对候选多倍体进行倍性鉴定。【方法】利用9对用于多倍体鉴定的SSR引物检测448份美洲黑杨种质材料,根据每个引物扩增位点的等位基因数目对种质材料的倍性进行评估,基于初步鉴定结果筛选出候选多倍体材料。在此基础上,使用流式细胞仪(FCM)对候选多倍体种质材料的倍性进行鉴定。【结果】分子标记基因型分型统计结果显示,9个SSR位点共扩增出129条多态性条带,每个位点的等位基因数为5(Ploidp-10)~25(Ploidp-07)个,平均每个位点的等位基因数为14.33个。9个SSR位点的多态性信息含量(PIC)变动范围为0.46~0.93,平均PIC值为0.76。在检测的448份美洲黑杨种质材料中,440份美洲黑杨种质材料在9个引物位点上扩增出的等位基因数不多于2个;有8份种质材料在2个引物位点上扩增出了3个不同的等位基因,其中编号为1346、16-42、17-49、18-25的4份种质材料在Ploidp-02引物位点扩增出了3个等位基因,而编号为5-43、5-45、15-14、19-37的另外4份种质材料在Ploidp-04引物位点上也扩增出了3个等位基因。分子检测结果表明:该8份种质材料在对应的染色体区域发生了遗传物质增加现象,为候选三倍体种质材料。用FCM对8份三倍体候选种质材料进行倍性鉴定发现,编号为1346的种质材料为三倍体,其余7份种质材料疑似为发生局部染色片段增加的候选非整倍体。【结论】9对SSR分子标记均具有较高的多态性信息含量,可用于美洲黑杨种质资源多倍体初步筛选,结合FCM检测,可在大量样品中快速筛选出多倍体种质材料。     

林木多元性状数据QTL区间作图统计分析及其在杨树上的应用

【目的】传统的数量性状基因座(QTL)定位统计分析方法是针对自交系产生实验群体而建立的,不能直接应用到林木这种杂合度较高生长周期较长的异交物种中。针对林木多元性状数据,将传统的QTL区间作图方法应用到林木杂交F₁代作图群体中。【方法】考虑分子标记各种可能的分离比以及连锁相信息,建立林木多元性状数据QTL定位统计分析模型,并用R语言编写了相应的计算软件包mvqtlmap。在美洲黑杨和小叶杨杂交F₁代群体中,对2014年5月29日至9月24日期间调查的6个时间点树高数据进行了QTL定位分析。【结果】有4个QTL定位在母本美洲黑杨的遗传连锁图谱上,有6个QTL分布在父本小叶杨的遗传连锁图谱上,这些QTL分别位于第1、5、7、9、11和19号染色体上,平均解释0.8%～6.7%的表型方差。【结论】研究结果可为在林木上利用多个性状或多个时间点性状数据进行QTL定位提供统计分析方法及计算工具。所建立的程序包可在网站http://www.bioseqdata.com/mvqtlmap/mvqtlmap.htm上自由下载。     

尾细桉生长和木材密度关联SNP挖掘与候选基因定位

【目的】生长和木材基本密度是桉树的重要经济性状,挖掘其候选功能基因可为桉树遗传改良提供参考。【方法】以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和细叶桉(Eucalyptus tereticornis) F1全同胞子代试验林为研究对象,测定其8年生树高、胸径和木材基本密度,开展表型遗传分析。筛选极端表型个体,利用测序分型(GBS)开发SNP标记进行关联分析。挖掘与树高、胸径和木材基本密度关联的SNP位点,并进行候选基因初步定位。【结果】尾细桉F1子代树高、胸径与木材基本密度间的表型变异系数为7.51%~26.19%,生长性状与木材基本密度显著正相关。利用GBS获得了覆盖全基因组的15 185个SNP位点,关联分析共鉴定111个与生长和木材基本密度显著关联的SNP,其中2号染色体上检测到强烈的生长性状关联信号。定位40个与生长和木材基本密度相关候选基因,共富集在52个GO terms,基因功能注释分析表明其功能主要与植物抗逆性、生物与非生物胁迫、转录因子家族等相关。【结论】本研究获得了一批与尾细桉生长和材性性状关联的SNP位点和候选基因,并进行了树高、胸径及木材基本密度候选基因初步定位,挖掘的与抗逆性相关的基因可能在树木的生长和木材形成中发挥重要作用。     

中国小麦周8425B/中国春RIL群体成株抗叶锈基因的QTL定位

为确定小麦叶锈病抗病基因的QTL检测及定位,找到能与抗病基因紧密连锁的分子标记,以小麦品种周8425B,中国春及其杂交获得的244个F_(2∶8) RIL群体为试验材料,分别于2014～2015年在河北保定和河南周口进行了田间叶锈病病害严重度调查,获得了群体的表型数据,利用SNP标记和SSR标记进行基因分型,得到了群体基因型数据,运用软件Joinmap和QTL Ici Mapping 3.1进行连锁作图和QTL定位。结果找到2个QTL位点,分别位于2B,7D染色体上。     

7种杨树铅抗性和积累能力的比较研究

【目的】通过对比研究不同种杨树的铅(Pb)抗性和Pb积累能力,筛选具有修复Pb污染土壤潜力的杨树树种。【方法】选取7种速生杨树,用8 mmol/L Pb处理6周,分析7种杨树Pb抗性和积累能力。【结果】Pb胁迫导致7种杨树净光合速率、气孔导度和蒸腾速率降低,抑制了7种杨树的高生长和径向生长,其中欧洲黑杨、群众杨和青杨的光合和生长对Pb胁迫较敏感,美洲黑杨敏感性较低。Pb胁迫导致7种杨树生物量显著降低,其中欧美杨根生物量降低最多(50.31%),欧洲黑杨(31.99%)和群众杨(22.26%)木材生物量降低最显著,欧美杨(12.67%)和群众杨(19.54%)皮生物量降低最显著,灰杨叶生物量降低最多(35.44%)。7种杨树的总生物量在Pb胁迫下出现明显降低,其中灰杨降幅最大(29.03%),欧洲黑杨降幅最小(12.02%)。相应地,7种杨树Pb抗性指数大小顺序依次为:欧洲黑杨(88.09%)>银腺杨(82.98%)≈美洲黑杨(80.70%)>欧美杨(79.86%)>青杨(76.79%)>群众杨(72.78%)≈灰杨(70.35%)。7种杨树吸收和转运Pb的能力存在较大差异。美洲黑杨根中的Pb含量最高,达2 906.10 mg/kg;灰杨木材、皮和叶中的Pb含量较高,分别达46.55、44.39和325.90 mg/kg。美洲黑杨根和整株Pb积累量最大,分别为4.20和5.06 mg/株;灰杨地上部分Pb积累量最大,为1.21 mg/株。美洲黑杨的根富集系数最大,达6.70;灰杨地上部分富集系数最大,为0.43。灰杨的Pb转运系数显著高于其他杨树,达0.16;欧洲黑杨的转运系数最低,仅为0.02。【结论】7种杨树的Pb抗性和Pb积累能力存在明显差异,其中欧洲黑杨Pb抗性最强、美洲黑杨根吸收Pb的能力最强,可能在Pb污染土壤的植物固定和生态恢复方面具有较大潜力;灰杨转运Pb能力最强,地上部分Pb积累能力最强,可能在Pb污染土壤的植物提取方面具有较大潜力。     

基于SLAF-seq技术的舒玛栎群体遗传多样性与遗传结构分析

【目的】对美国引进的不同种源舒玛栎群体进行遗传多样性与遗传结构分析,揭示其遗传分化特点及单株间遗传关系,为舒玛栎种质资源的保护与品种选育提供理论依据。【方法】以舒玛栎6个种源30个单株以及外类群纳塔栎5个单株为材料,基于SLAF-seq技术进行简化基因组测序,开发一批SNP标记并选择其中多态性的SNP标记进行基因分型。利用GenAlex、Arlequin、MEGA、Admixture和Cluster等软件进行遗传多样性参数估算、F统计量及分子分差分析、进化树构建、遗传结构与PCA主成分分析。【结果】35个栎树个体SLAF测序平均深度11×,碱基质量(Q₃₀)平均为93%,GC含量平均为38.9%。共获得4 256 436个SLAF标签,开发多态性SNP标记8 459 025个,SNP完整度平均为79.29%,杂合率平均为14.15%。舒玛栎6个种源平均有效等位基因数为1.31个,多态性位点比例平均为49.21%;观测杂合度(H_o)与期望杂合度(H_e)变化范围分别为0.13~0.16和0.17~0.21;多态信息含量(PIC)、香农指数(I)、Nei’s基因多样性指数(H)和群体内的近交系数(F_IS)平均值分别为0.15、0.34、0.09和0.19。不同种源间Nei’s遗传距离和遗传分化系数(F_ST)变化范围为0.08~0.18和0.15~0.39。分子方差分析表明舒玛栎遗传变异主要来自个体间。遗传结构分析显示30个舒玛栎个体来源于3个原始的祖先。【结论】舒玛栎群体遗传多样性水平较高,群体间遗传分化程度较大,在品种选育中应注重群体内个体优树的选择。     

肝癌染色体高频缺失区肿瘤相关基因cSNP在HBV患者和正常人群中的多态分布研究

从定位于肝癌高频缺失区的肿瘤相关基因入手,查询单核苷酸多态性(SNP)数据库信息,获得编码区SNP(cSNP)序列,设计引物,根据SNP位点设计寡核苷酸探针,构建SNP芯片．分别从正常人和HBV患者血样中提取基因组DNA,PCR扩增标记含SNP位点的序列,将地高辛标记的PCR产物与SNP芯片杂交．结果表明,正常人基因组与HBV患者基因组肿瘤相关基因SNP之间存在差异,检测到EGFL3(rs947 345),Gas- pase9(rs2 308 950),E2F2(rs3 218 171)三个cSNP位点的基因频率在两组人群中差异显著．HBV患者中存在的高频多态位点可能与其肝癌易感性相关．     

改进的复合区间作图模型及在杨树上的QTL定位

复合区间作图法最先是为近交群体而设计的作图方法。林木F₁代群体具有遗传杂合度高,生长周期漫长等特点,很难产生近交系,不能简单的套用适用于近交群体的复合区间作图模型。本文建立了适用于林木全同胞家系的QTL复合区间作图统计模型,运用了“逐步回归法”筛选出最优遗传背景标记。采用Monte Carlo方法模拟全同胞家系中共有6条长100cM的染色体,模拟结果表明,每个QTL的位置和遗传力的计算比较精确。本文利用杨树双亲的SNP分子标记遗传连锁图谱,以及其子代的树高生长性状进行了QTL定位 。当似然比统计量的阀值(对应于 LOD 为3.0)取为11.2时,在母本美洲黑杨的遗传连锁图谱上,有4个 QTL 分布在4个连锁群上 。当似然比统计量的阀值取为 16.5,在父本小叶杨的遗传连锁图谱上, 有 3 个 QTL 分布在3个连锁群上。显示了本文所建复合区间作图统计模型有着明显的QTL作图效力。文中所有的计算都是使用 R语言软件编程完成的。#$NL关键词 复合区间作图,F₁代群体,逐步回归法,Monte Carlo     

杨树泛基因组构建与基因组变异分析

【目的】杨树是重要的速生用材、生态防护和碳汇造林树种,也是林木遗传研究的模式树种。开展杨树泛基因组构建与基因组变异分析,可为杨树精准育种和林木泛基因组研究提供理论先导。【方法】 以公开发表的高质量杨树基因组序列为基础,分析不同类型的序列变异,总结变异特征,并构建基于基因和图形结构的杨树泛基因组。【结果】 本研究收集到8个杨属树种和3个二倍体或三倍体杨树杂交品种的基因组序列,3个杂交品种包含7个单倍型亚基因组序列,较好地代表了杨树4个组派的基因组特征。分析结果表明,杨树基因组间存在较多大的结构变异。在基于基因的泛基因组中,共线核心基因、非共线核心基因、次核心基因、非必需基因、特异基因占比分别为12.5%、34.9%、31.4%、16.5%、4.7%。其中,非必需基因在功能上具有较高的多样性。以基因组序列变异为基础构建杨树图形结构泛基因组,大幅提升2代测序数据的变异检测效果。通过泛基因组变异热点分析,鉴定出2个与物候关联的基因位点。【结论】 杨属基因组中存在大量染色体重排,进而增加了基因调控的多样性。杨树组/派间的基因组结构变异可能与物候适应存在关联。基于林木基因组序列的复杂性,在林木泛基因组研究中应注意基因组整合范围与研究目标相匹配,结合基因泛基因组和图形结构泛基因组结果,综合解析林木的遗传变异规律和物种演化特征。     

基于SNP标记的广东省松材线虫种群分化研究

【目的】运用SNP标记研究中国广东省松材线虫虫株SNP位点多样性,从分子角度探讨广东省不同地区松材线虫种群的亲缘关系,为松材线虫病的疫源追溯提供基础。【方法】收集来自于广东省各地区松材线虫虫株共30株,提取DNA并进行基因组重测序;利用生物信息学软件分析广东省松材线虫的SNPs位点信息及基因型类型,依据以上信息进行种群聚类分析。【结果】对30株松材线虫虫株SNPs数据进行统计分析,发现GD01、GD09、GD12、GD20、GD22、GD24、GD25这7株虫株的SNP数量、纯合子数量都明显少于其余23株虫株;对基因型类型进行统计分析发现,以上7株虫株出现频率较高的基因型为A->G、C->G、G->C、T->C;其余23株虫株则是A->G、C->T、G->A、T->C这4种基因型出现的频率较高。而通过主成分和聚类分析可将这30株虫株分为3类。【结论】广东省松材线虫种群遗传多样性较高,聚类分析表明其具有不同的传播来源。     

基于SLAF-seq的天竺桂群体遗传变异分析

【目的】探讨我国天竺桂资源的遗传多样性及群体的空间分布格局。【方法】分别对来自7个天然群体的30份天竺桂资源进行特异位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)。基于检测到的SNP位点信息进行遗传变异分析。【结果】各样品的平均测序深度为15.11倍,开发获得 1 296 000个SLAF标签,其中377 250个SLAF标签在不同样品间具有多态性,共包含3 409 402个群体SNP,经过滤,最终获得268 821个高度一致性的群体SNP。基于这些SNP的系统进化分析发现,天竺桂是由中国东部向中国西部逐渐进化的。系统进化、主成分分析和群体结构分析均表明,来自5省(直辖市)7个天然群体的群体内变异小于群体间变异。30份天竺桂资源可分为2个大的亚群,其中,第1亚群位于中国第2阶梯上,第2亚群位于中国第3阶梯上,2个亚群间被大兴安岭—太行山脉—巫山—雪峰山山脉阻隔。第2亚群又可进一步分为3个小亚群,其中,来自浙江省和安徽桃岭的为第1个小亚群,来自安徽霍山的为第2个小亚群,而来自河南伏牛山的为第3个小亚群,第1个和第2个小亚群间被长江阻隔。【结论】山脉和湖泊的阻隔可能是造成天竺桂遗传分化的重要因素。本研究首次揭示天竺桂遗传结构及地理变化规律,为我国天竺桂资源的有效利用与科学保护提供理论依据。     

用配子频率法构建多位点分子标记精密连锁图谱

阐述了配子频率法构建多位点分子标记连锁图谱的原理,推导了构建多位点分子标记连锁图谱的数学公式,并以老鼠F2 群体的RFLP数据为例,对其中前 4个连锁位点T175、C35、T93和C66采用配子频率法进行作图分析,与三点自交法和MAPMARKER程序所得结果进行了比较,同时对连锁图距的计算,无效组合的检出进行了分析。     

基于SNP分子标记的华东地区松材线虫种群遗传分化研究

【目的】华东地区的苏浙皖鲁是中国松材线虫病发生最早的4个省区,华东地区也是松材线虫最适生长区,研究该区域松材线虫种群的遗传分化情况,可为建立我国松材线虫病的疫源追溯体系提供重要的基础信息。【方法】收集华东地区安徽(AH)、福建(FJ)、江苏(JS)、江西(JX)、山东(SD)和浙江(ZJ)6个省份的60个县级行政区松材线虫病疫木样本,经过分离纯化获得虫株,提取虫株DNA并进行高通量全基因组重测序,运用生物信息学软件分析各区域松材线虫虫株的SNP位点数量和种类,依此遗传标记采用聚类分析方法比较各区域不同虫株间的遗传分化情况,后采用Treemix分析群体间的基因渗入路线。【结果】共分离收集到华东地区松材线虫虫株67个,对所有虫株进行全基因组测序。经序列比对分析,67个虫株中共有SNP基因型12种,其中A→G、C→G、C→T、G→A、G→C、T→C这6种基因型出现的频率明显高于其他6种基因型。从67个虫株中共获得6 531 684个SNP位点,不同虫株间的SNP位点数量存在差异。不同地理区域松材线虫的SNP总数、纯合子数量、缺失SNP数量以及特有SNP数量在省际均未表现显著差异,与入侵时间也无特别显著的相关性。主成分分析结果表明,67个虫株可以分为3个类群,各类群与地理来源存在着一定的相关性。大多数虫株属于类群1,它包括了所有的浙江虫株和江西虫株,以及其他4个省份的大多数虫株;类群2涉及江苏、安徽、山东和福建的14个虫株;类群3仅涉及安徽、福建和山东的7个虫株。通过Treemix检测得到2条基因迁移路线,分别为类群2的江苏(2-JS)向类群1的安徽(1-AH)迁移、类群3的山东(3-SD)向类群2的安徽(2-AH)迁移。【结论】华东地区松材线虫虫株存在较为丰富的SNP位点,不同虫株间SNP特征存在较大差异,SNP多样性变化与入侵时间没有呈现明显规律性。总体上华东地区松材线虫虫株可以分为3个类群,不同类群与地理区域间呈现一定的相关性,在1-AH和2-AH所在区域可能存在被其他区域的其他类群虫株再次入侵的情况。     

四倍体彩色马铃薯分子遗传连锁图谱构建研究

以四倍体彩色马铃薯(‘黑美人’,‘MIN-021’)杂交F1代单株无性株系群体为材料,利用SSR分子标记技术及作图软件(TetraploidMap)进行了彩色马铃薯分子遗传连锁图谱的构建研究.结果表明:从255对SSR引物中筛选出34对条带清晰稳定、多态性丰富的适宜引物,对‘黑美人’בMIN-021’杂种F_1的210个单株无性系及其双亲的基因组DNA进行PCR扩增共得到201个多态性标记.用这201个SSR标记对双亲分别作图,首次构建了四倍体彩色马铃薯的分子遗传连锁框架图谱.母本图谱含129个标记,12个连锁群总长度为1 167cM,标记间平均距离为9.04cM;父本图谱含131个标记,12个连锁群总长度为1 187cM,标记间平均距离为9.06cM.     

甘蓝型油菜短花序突变的同工酶与SSR分子标记

对甘蓝型油菜(Brassica napus L.)短花序突变株系“M112”的不同时期野生型、突变体亲本及F1代不同器官的过氧化物同工酶（POD）进行遗传分析,并对随机选取的60株具有突变性状的苗期F2代群体的茎进行过氧化物同工酶（POD）分析.结果表明：野生型和突变体亲本在茎部POD 电泳图谱Rf 0.264处条带具有稳定的差异,所选的60株F2代群体中有56株的带型与突变体亲本相同,说明短花序突变性状与上述POD特征酶谱连锁紧密,并可以稳定遗传.同时选取F2代具有突变性状植株303株作为该突变基因的SSR分子标记分析群体,最终从分布于甘蓝型油菜19个连锁群的121个SSR标记中筛选到了标记Na12C06,标记与该突变位点连锁较紧密,遗传距离为9.8cM     

蓖麻遗传图谱构建初报

以YC1×YF181自交形成的161个F2单株为作图群体,利用345对SSR引物和30对ISSR选扩引物,在亲本YC1和YF181之间进行了多态性检测,筛选出80对SSR和1对ISSR引物用于F2群体分析.利用上述引物组合共检测到145个多态性标记位点,其中的124个标记构建了蓖麻分子连锁图谱该图谱覆盖基因组全长396 cM,平均图距7.76cM.     

美洲黑杨与小叶杨杂交F1代扦插无性系苗生长性状动态分析

【目的】探讨美洲黑杨(Populus deltoides)×小叶杨(P. simonii)F₁代无性系苗期生长变异,发现F₁代无性系生长性状变异规律,为后期在统计分析方面开展杨树数量性状基因定位研究提供重要的参考依据。【方法】以南京林业大学下蜀林场美洲黑杨×小叶杨F₁代无性系为研究材料,采用完全随机区组设计,对苗高和地径生长性状在扦插后2年的不同时期进行测量,利用R语言和SPSS统计软件进行遗传变异分析和评价。【结果】苗高和地径在区组间、无性系间、区组与无性系交互作用间均达极显著差异水平。苗高的变异系数2017年由31.96%变为22.04%,2018年稳定在20%左右,地径的变异系数在2017、2018年两个年末分别为26.66%和26.20%。苗高和地径在两年中多个时间点的重复力具有一定波动性,苗高的重复力2017年由0.69逐渐降低到0.41,2018年又回升到近0.60;地径的重复力在2017年末较低,2018年末变为较高的水平(0.59)。根据无性系效应估计值,每年的无性系大致可分为8类,每类的均值效应具有独特的变化趋势,2017年有CL2、CL6、CL7和CL8共4类的均值效应随时间递增,而CL1、CL3、CL4、CL5类则减少;2018年除CL8类的均值效应增加外,其他7类基本是平稳的,但是类间的效应差异较大。【结论】所调查的随机区组无性系试验林的苗高和地径生长变异较大,遗传水平上差异性在不同生长期有其独特性,所建立的杨树无性系随机区组试验林为杨树数量性状基因(QTL)定位研究提供很好的遗传作图材料。     

南京地区美洲黑杨雌、雄花芽分化的解剖学研究

【目的】研究多年生木本植物花芽分化进程和特点,揭示树木成花分子调控机制。【方法】分别以南京地区成年美洲黑杨(Populus deltoides)雌株和雄株为材料,详细记录其花芽发育的完整过程,并采用石蜡切片技术对雌、雄花芽发育各阶段进行解剖观察。【结果】在南京地区,每年5月底至6月初成年美洲黑杨的当年花枝上形成肉眼可见的花芽。随后的花芽分化过程可以分为5个阶段:苞片分化期(6月中旬之前)、小花原基起始期(6月中旬至7月中旬)、雌蕊/雄蕊分化期(7月中旬至11月)、休眠期(12月至翌年1月)和雌/雄配子体形成期(翌年2—3月),最终在早春形成单性花。【结论】美洲黑杨雌、雄花均为Ⅱ型单性花,即某一性别花中不存在相反性别花器官的残留。在整个花芽发育过程中,雄花芽较雌花芽大而饱满,雌、雄花芽鳞片外观嫩绿、质地坚硬,花芽长度生长趋势呈“S”形曲线。研究结果可为进一步深入研究杨树花器官发育及性别分化的分子机制提供必要的前提和基础。