不同改良代樟子松育种资源遗传评价与无性系配置研究
发布时间：2021-09-23 22:17
目前我国樟子松的遗传改良工作正处于升级换代的关键阶段。樟子松育种资源存在不同区域间调拨频繁、无性系命名混乱等现象,致使樟子松育种资源遗传背景缺失,普遍存在同系不同号的情况。另一方面,樟子松二代育种资源中包含了种子园子代林中筛选的亲本材料,可能存在共同的父本。这些不良现状,增加了育种资源管理难度,增加了新建种子园中近交衰退的风险,为樟子松遗传改良的升级换代埋下了隐患。因此,现在急需开展樟子松育种资源遗传评价、亲缘关系鉴定以及无性系配置的研究。本研究选择红花尔基林业局收集的樟子松3个改良代,共计9个群体的育种资源材料为研究对象,采用SSR手段进行遗传多样性、群体遗传差异、亲缘关系分析,开展育种资源遗传评价的研究;使用基于Python语言的改进型自适应并行遗传算法（Improved Adaptive Parallel Genetic Algorithm,IAPGA）,以单株之间的遗传距离为数据,配置设计基于亲缘关系的樟子松无性系种子园。研究首次以樟子松为材料开展分子辅助育种,完善了樟子松育种资源评价体系,明确了育种资源的亲缘关系,为樟子松高级遗传改良工作提供了材料、信息基础和实践指导。主要研...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图3一19个不同来源地群体的UPGMA聚类图
株无性系分离，说明它与其他育种资源的亲缘关系最远，可能是群体中较为稀缺的优??秀资源。??１．５代育种资源的聚类情况开始明显，在遗传相似系数为０．７８９５处可以将２８株??无性系大致分为２组（图３－３），具有相同品系号的ＳＨＩ、ＳＨ６５、ＳＨ３４三株无性系亲??缘关系很近，同被聚在组ＩＩ?（蓝色）。??２代育种资源的聚类现象在三个改良代群体中最为明显，在遗传相似系数为??０．８０８８处可以分为６组（图３－４）。由于单株间的亲缘关系比较复杂，各小组内包含群??体的比例也不尽相同，例如在组ＩＩ?（橙色）中有２６株无性系，涵盖了?ＣＨ２、ＴＬ２、ＹＬ２??三个群体的育种资源，占比分别为３０．７７％?（８株）、５３．８５％?（１４株）、１５．３８％?（４株）；??在组Ｖ?（紫色）中有１５株无性系，三个群体占比分别为４６．６７％?（７株）、４０％?（６株）、??１３．３３％?（２株）。同时，通过亲缘关系分析可以得知，２代群体中的８８株育种资源来??自８６个无性系，其中ＹＬ１４１７、ＹＬ１４１１属于同一无性系，ＣＨ３、ＣＨ１０属于同一无性??系，出现了同一无性系拥有不同编号的情况。这应该是育种资源调拨、交换时统计错??误而造成的资源重复，红花尔基林业局需要对这两组资源进行筛选处理，或尽量增加??配置间距。??
对种子园无性系数量的规定，按上述分类方式，依次可以配置设计面积为３１？６０ｈｍ２、??１０？３０ｈｍ２、６０ｈｍ２以上的不同规格的种子园（沈熙环等，１９９０）。种子园无性系配置??结果依次如图４－２、图４－３、图４－４。??４．３．２配置策略优劣对比??选取２代育种资源的８８株无性系，分别以顺序排列、ＩＡＰＧＡ算法排列进行８行??１１列的模拟配置，对各无性系位点的近交程度值Ｉｘ进行统计分析（图４－５）。??采用顺序排列方式配置无性系（图４－５．ａ），各位点近交程度值的变化范围在??ｉ．６５０６￣５．６８３５之间，大于４．５?（黄色）的位点占５１．１４％，大于５．５?（红色）的位点占??３．４１％；种子园整体的近交程度值为３６７．１７２６，平均值为４．１７２４。采用ＩＡＰＧＡ算法排??列方式配置无性系（图４－５．ｂ），各位点近交程度值的变化范围在１．６０８４？４．９６６１之间，??大于４．５?（黄色）的位点占２３．８６％，大于５．５?（红色）的位点占０％；种子园整体的近??交程度值为３２６．０４１１
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进型遗传算法在种子园无性系配置设计中的应用[J]. 王晴,齐建东,崔晓晖,李伟. 林业科学. 2018(04)
[2]不同世代樟子松育种资源遗传评价[J]. 苗禹博,朱晓梅,李志娟,贾凤岭,李伟. 北京林业大学学报. 2017(12)
[3]基于BWB的油松初级种子园混合子代优树选择与配置设计[J]. 袁虎威,王晓飞,杜清平,钮世辉,李悦,李伟. 北京林业大学学报. 2017(11)
[4]刺槐群体引种试验及遗传多样性分析[J]. 张双,谷俊涛,王进茂,左力辉,杨敏生. 园艺学报. 2017(08)
[5]基于沙地樟子松人工林衰退机制的营林方案[J]. 宋立宁,朱教君,郑晓. 生态学杂志. 2017(11)
[6]樟子松无性系种子园矮化处理对结实及种子品质的影响[J]. 王福森,李树森,李晶,贯春雨,王红梅. 东北林业大学学报. 2017(05)
[7]榆林市樟子松人工林分布及其生长特性调查研究[J]. 李军保,董强,马志林,赵晓彬,蒋晋豫,史社强,郜超. 陕西林业科技. 2017(02)
[8]樟子松第二代无性系种子园建立与经营管理技术[J]. 贯春雨,王福森,李树森,李晶. 防护林科技. 2017(01)
[9]有限种群油松种子园的遗传多样性与交配系统[J]. 程祥,张梅,毛建丰,钮世辉,马俊,李伟,李悦. 北京林业大学学报. 2016(09)
[10]山西油松第二代种子园亲本选择与配置设计[J]. 袁虎威,梁胜发,符学军,钮世辉,李伟,李悦. 北京林业大学学报. 2016(03)
硕士论文
[1]不同地理环境下樟子松遗传多样性研究[D]. 方攀.北京林业大学 2014
[2]欧美10种珍贵树种引种驯化研究[D]. 吴为群.东北林业大学 2004
[3]长白山珍贵阔叶树种子园建园配套技术[D]. 高晗.东北林业大学 2004
本文编号：3406522
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图3一19个不同来源地群体的UPGMA聚类图
株无性系分离，说明它与其他育种资源的亲缘关系最远，可能是群体中较为稀缺的优??秀资源。??１．５代育种资源的聚类情况开始明显，在遗传相似系数为０．７８９５处可以将２８株??无性系大致分为２组（图３－３），具有相同品系号的ＳＨＩ、ＳＨ６５、ＳＨ３４三株无性系亲??缘关系很近，同被聚在组ＩＩ?（蓝色）。??２代育种资源的聚类现象在三个改良代群体中最为明显，在遗传相似系数为??０．８０８８处可以分为６组（图３－４）。由于单株间的亲缘关系比较复杂，各小组内包含群??体的比例也不尽相同，例如在组ＩＩ?（橙色）中有２６株无性系，涵盖了?ＣＨ２、ＴＬ２、ＹＬ２??三个群体的育种资源，占比分别为３０．７７％?（８株）、５３．８５％?（１４株）、１５．３８％?（４株）；??在组Ｖ?（紫色）中有１５株无性系，三个群体占比分别为４６．６７％?（７株）、４０％?（６株）、??１３．３３％?（２株）。同时，通过亲缘关系分析可以得知，２代群体中的８８株育种资源来??自８６个无性系，其中ＹＬ１４１７、ＹＬ１４１１属于同一无性系，ＣＨ３、ＣＨ１０属于同一无性??系，出现了同一无性系拥有不同编号的情况。这应该是育种资源调拨、交换时统计错??误而造成的资源重复，红花尔基林业局需要对这两组资源进行筛选处理，或尽量增加??配置间距。??
对种子园无性系数量的规定，按上述分类方式，依次可以配置设计面积为３１？６０ｈｍ２、??１０？３０ｈｍ２、６０ｈｍ２以上的不同规格的种子园（沈熙环等，１９９０）。种子园无性系配置??结果依次如图４－２、图４－３、图４－４。??４．３．２配置策略优劣对比??选取２代育种资源的８８株无性系，分别以顺序排列、ＩＡＰＧＡ算法排列进行８行??１１列的模拟配置，对各无性系位点的近交程度值Ｉｘ进行统计分析（图４－５）。??采用顺序排列方式配置无性系（图４－５．ａ），各位点近交程度值的变化范围在??ｉ．６５０６￣５．６８３５之间，大于４．５?（黄色）的位点占５１．１４％，大于５．５?（红色）的位点占??３．４１％；种子园整体的近交程度值为３６７．１７２６，平均值为４．１７２４。采用ＩＡＰＧＡ算法排??列方式配置无性系（图４－５．ｂ），各位点近交程度值的变化范围在１．６０８４？４．９６６１之间，??大于４．５?（黄色）的位点占２３．８６％，大于５．５?（红色）的位点占０％；种子园整体的近??交程度值为３２６．０４１１
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进型遗传算法在种子园无性系配置设计中的应用[J]. 王晴,齐建东,崔晓晖,李伟. 林业科学. 2018(04)
[2]不同世代樟子松育种资源遗传评价[J]. 苗禹博,朱晓梅,李志娟,贾凤岭,李伟. 北京林业大学学报. 2017(12)
[3]基于BWB的油松初级种子园混合子代优树选择与配置设计[J]. 袁虎威,王晓飞,杜清平,钮世辉,李悦,李伟. 北京林业大学学报. 2017(11)
[4]刺槐群体引种试验及遗传多样性分析[J]. 张双,谷俊涛,王进茂,左力辉,杨敏生. 园艺学报. 2017(08)
[5]基于沙地樟子松人工林衰退机制的营林方案[J]. 宋立宁,朱教君,郑晓. 生态学杂志. 2017(11)
[6]樟子松无性系种子园矮化处理对结实及种子品质的影响[J]. 王福森,李树森,李晶,贯春雨,王红梅. 东北林业大学学报. 2017(05)
[7]榆林市樟子松人工林分布及其生长特性调查研究[J]. 李军保,董强,马志林,赵晓彬,蒋晋豫,史社强,郜超. 陕西林业科技. 2017(02)
[8]樟子松第二代无性系种子园建立与经营管理技术[J]. 贯春雨,王福森,李树森,李晶. 防护林科技. 2017(01)
[9]有限种群油松种子园的遗传多样性与交配系统[J]. 程祥,张梅,毛建丰,钮世辉,马俊,李伟,李悦. 北京林业大学学报. 2016(09)
[10]山西油松第二代种子园亲本选择与配置设计[J]. 袁虎威,梁胜发,符学军,钮世辉,李伟,李悦. 北京林业大学学报. 2016(03)
硕士论文
[1]不同地理环境下樟子松遗传多样性研究[D]. 方攀.北京林业大学 2014
[2]欧美10种珍贵树种引种驯化研究[D]. 吴为群.东北林业大学 2004
[3]长白山珍贵阔叶树种子园建园配套技术[D]. 高晗.东北林业大学 2004
本文编号：3406522
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