美洲黑杨群体结构分析及核心种质库构建

编号 zgly0001716774

文献类型 期刊论文

文献题名 美洲黑杨群体结构分析及核心种质库构建

作者 陈存  丁昌俊  张静  李波  褚延广  苏晓华  黄秦军 

作者单位 林木遗传育种国家重点实验室国家林业局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所 

母体文献 林业科学 

年卷期 2020年09期

年份 2020 

分类号 S792.11 

关键词 美洲黑杨  群体结构  核心种质库 

文摘内容 【目的】利用SSR分子标记技术研究美洲黑杨种质资源的群体结构,构建美洲黑杨核心种质资源库,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】利用15对SSR引物,分析美洲黑杨6个种源23个采样点的338个个体的遗传结构。应用Gene Al Ex 6.503等软件计算等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)、Nei’s遗传多样性指数(H)和多态信息含量(PIC)等遗传参数,并进行主坐标(PCoA)分析。采用分组的逐步聚类方法结合位点等位基因数目最大化法和位点稀有等位基因优先相结合的取样策略构建核心种质库,并在核心种质库的基础上补充种质个体使等位基因保留比例达到100.00%,形成优化核心种质库。通过对相关遗传参数的t检验和PCoA分析验证核心种质库和优化核心种质库的有效性。【结果】美洲黑杨群体结构研究结果表明6个种源群体被划分为3大类型,即分布在圣劳伦斯河流域的Que种源的个体和哥伦比亚河流域的Was种源个体归为一类;分布在密西西比河中下游流域的种源个体(Mis、Lou、Ten)大致归为一类;分布在密西西比河上游的Iow种源的个体单独分为一类。基于群体结构分组筛选出19份核心种质,占原始种质的5.62%,等位基因数的保留比例为79.83%,Ne、I、Ho、H、PIC遗传参数的保留比例分别为102.75%、103.39%、125.31%、104.72%和105.27%,通过t检验和PCoA分析表明核心种质库具有代表性。通过在核心种质库中添加包含缺失等位变异基因的15个补充种质,构建包括34个个体的优化核心种质库,取样比例为10.06%,等位基因保留比例为100.00%,其他遗传参数Ne、I、Ho、H、PIC的保留比例分别为107.94%、110.93%、119.48%、107.52%和109.19%,t检验和PCoA分析结果均表明优化核心种质库的遗传多样性与原始种质库之间没有显著差异,包含的遗传信息优于核心种质库。【结论】美洲黑杨种质资源群体的6个种源分为三大类型:北方型美洲黑杨(Que、Was)、中间型美洲黑杨(Iow)和南方型美洲黑杨(Mis、Lou、Ten)。通过多种策略相结合构建的核心种质库和优化核心种质库的遗传多样性与原始种质库之间不存在显著差异,能够良好地代表美洲黑杨资源群体的遗传多样性。构建的优化核心种质库在保留原始种质库更多遗传多样性信息的基础上,去除遗传冗余,有利于美洲黑杨资源的有效保护和科学利用,为杨树育种工作奠定基础。