柴松分类地位与遗传多样性研究

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项目代码C161001

项目名称柴松分类地位与遗传多样性研究

负责人李周岐  教授

所在单位西北农林科技大学 

批准金额30 万元

所属类别面上项目

关键词 柴松    油松    遗传标记    分类地位    遗传多样性   

中文摘要 在西北黄土高原的陕西省富县境内分布着一种形似油松的松属植物，现存总面积约337.3公顷，当地人称为柴松。除具有同于油松的抗逆性和适应性强等特点外，与油松相比，柴松还具有生长快、树干通直和自然整枝良好等优点，被誉为黄土高原上的珍贵遗传资源，应积极加以保护并合理有效的开发利用。但目前关于柴松的分类地位问题学术界尚有争议，而且对其遗传多样性状况也缺少了解，从而制约了对这一优良遗传资源的系统研究和有效保护利用。在前期研究工作的基础上，本项目拟进一步结合传统和现代方法，，从形态学、细胞学（染色体）和DNA分子水平系统研究柴松与油松及其近缘种的差异，确定其分类地位；从形态和DNA分子层次分析其遗传多样性状况；并在此基础上探讨柴松的起源和保护利用策略。其研究结果将丰富松属植物遗传变异和系统演化理论，并为进一步开展柴松遗传资源保护和育种利用提供科学依据，具有重要的理论意义和应用价值。

英文摘要

结题摘要柴松为形似油松的一松属树种，其仅分布于陕西省富县境内，总面积约337.3 hm2。除具有同于油松的抗逆性和适应性等特点外，与油松相比，柴松还具有生长快、树干通直和自然整枝良好等优点，被誉为黄土高原上的珍贵遗传资源，因此，应积极对其加以保护并合理有效的开发利用。但目前关于柴松分类地位问题在学术界尚有争议，加之对其遗传多样性状况也缺少了解，从而制约了对这一优良遗传资源的系统研究和有效保护利用。 本研究选取柴松、油松、油松的2个变种（黑皮油松和扫帚油松）以及油松的2个近缘种（巴山松和马尾松）各1个较大的自然居群，分别从数量分类、分子标记分类、孢粉学分类、化学分类以及栽培观察试验等5个层面上对柴松的分类地位进行了探讨。综合分析各研究的结果后，认为柴松应该被作为一个独立树种（油松的近缘种）而存在。并依据孢粉学研究结果推测柴松起源于油松且在此6种树种中处于最为进化的位置。 另外，本研究还从形态和DNA分子层次上对柴松仅有的2个居群的遗传多样性进行了分析，结果发现：柴松的遗传多样性水平很高。在物种水平上，多态位点百分率（PPB）或多态性信息含量(PIC)大小范围为89.35%至100%，平均为93.74%，在居群水平上PPB或PIC的大小范围为73.21%至100%，平均为86.33%。居群1的遗传多样性水平略高于居群2（居群1 的PPB和PIC的大小范围为78.47%至100%，平均为86.33%；居群2 的PPB和PIC的大小范围为73.21%至100%，平均为85.35%）。柴松2居群间的遗传分化很低。柴松的变异主要发生在居群内部，占总变异的91.46%到97.68%(均值为94.63%)，居群间的变异仅占总变异的2.32%到8.54%（均值为5.37%）。最后，根据柴松的遗传多样性现状对其提出了相应的保护策略和措施。

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