馮源恆等 南京林業大學學報
研究目標性狀的遺傳變異規律是林木遺傳改良的重要內容，也是制定科學育種策略的前提與基礎。分析目標性狀在該樹種的種源間、群體間及群體內的遺傳變異規律，對於合理制定優良種質資源的選擇方法及良種繁育方式具有重要意義。
早期的林木遺傳變異規律研究一般基於對錶型性狀的遺傳統計分析，國內在馬尾松、杉木等樹種改良初期均進行過類似研究。隨著分子生物學研究技術在林木改良中的不斷應用，尤其是分子標記技術的應用，育種學者可以通過表型性狀與分子遺傳位點兩個研究層面，在宏觀與微觀上對林木的遺傳變異規律進行更為深入的探索。
馬尾松(Pinus massoniana Lamb. )在我國分佈區域達 200 萬 km2，林分總面積 1001 萬 hm2 居全國喬木樹種第 5 位，蓄積量 5. 91 億 m3 居第 7 位，在林業建設中佔有重要地位。在馬尾松改良過程中通過種源試驗選擇優良種源、通過優良林分選擇建立採種母樹林、通過優良單株選擇建立無性系種子園都是獲得良種的重要途徑。因此，研究分析馬尾松種源、地點、林分及單株水平的遺傳變異情況及各層次變異的相對分量，對於科學制定馬尾松遺傳改良策略及良種生產方式具有十分重要的參考價值。廣西馬尾松在改良初期階段通過參加全國範圍種源試驗，選出桐棉、古蓬及雲開大山等優良種源。
本期推薦論文研究以 3 個優良種源天然林子代為材料，將數量遺傳學分析方法與分子標記技術相結合，針對馬尾松種源、地點、林分 3 個水平的遺傳變異開展研究，以期為馬尾松遺傳育種策略的制定提供有價值的參考。
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題 目
廣西馬尾松三個優良種源的遺傳多樣性及生長性狀變異分析
基金項目
廣西創新驅動發展專項資金項目課題；廣西科技基地和人才專項項目
作 者
馮源恆1，李火根2，楊章旗1∗，黃永利3，陳 虎1
作者單位
1.廣西壯族自治區林業科學研究院用材林所，國家林業局馬尾松工程技術研究中心；2.南京林業大學林木遺傳與生物技術省部共建教育部重點實驗室；3. 南寧市林業科學研究所
關鍵詞
馬尾松；遺傳變異；SSR；分子變異分析
▶引文格式：[1]馮源恆,李火根,楊章旗,等.廣西馬尾松三個優良種源的遺傳多樣性及生長性狀變異分析[J].南京林業大學學報(自然科學版),2019,43(06):067-72.DOI:10. 3969/ j. issn. 1000-2006. 201806039FENG Y H,LI H G,YANG Z Q,et al.Analysis of genetic diversity and variation of growth traits of three superior provenances of Pinus massoniana(masson pine)in Guangxi[J].Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition),2019,43(06):067-72.
01
目 的
以 25 年生馬尾松種源、地點、林分 3 水平子代試驗林為研究材料，從表型、遺傳變異兩方面開展研究，以期為馬尾松遺傳育種策略的制定提供有價值參考。
02
方 法
採用 SSR 分子標記進行遺傳結構分析，使用 Arlequin 3. 5 軟件依據線性模型估算各層次變異的相對分量。以 SAS 分析軟件依據線性模型對林分生長量數據進行統計分析，以 4 因素嵌套模型估算各層次變異的相對分量。
▲試驗林的航拍圖
▲試驗林生長狀況
03
結 果
遺傳多樣性分析結果表明，種源間及種源內無明顯的遺傳分化。分子方差分析結果表明，種源間的遺傳變異僅佔總變異的 2. 56%，種源內不同地點間的變異佔 1. 66%，地點內個體間的遺傳變異則佔總變異的 95. 78%。生長表型數據分析結果同樣顯示胸徑與材積性狀在種源間、種源內地點間、同一地點的優良林分與普通林分間均無顯著差異。
2.1 遺傳多樣性分析
採用 16 對SSR引物對來自 18 個林分的 540 個子代樣本進行遺傳多樣性檢測。分析結果見表 1。不同種源子代遺傳多樣性見表 2。
▼表 1 不同林分子代遺傳多樣性
▼表 2 不同種源子代遺傳多樣性
2.2 分子變異分析
採用 Arlequin 3. 5 軟件對種源間、種源內地點間及地點內個體間 3 個變異水平進行分子方差分析。分析結果(
表 3)表明，種源間的遺傳變異僅佔總變異的 2. 56%，種源內不同地點間的變異佔 1. 66%，地點內個體間的遺傳變異則佔總變異的 95. 78%。說明廣西馬尾松豐富的遺傳變異存在於個體間，種源間、地點間的遺傳分化不大。▼表 3 分子變異方差分析
2.3 生長量表型變異分析
採用 SAS 8. 1 軟件 MEANS 過程統計各林分生長性狀，並以種源為單位進行彙總。分析結果(表 4)顯示，在子代生長量方面表型為：桐棉種源>古蓬種源>雲開大山種源。9 個地點的優良林分子代生長量均值略高於普通林分子代。
▼表 4 子代生長量對比
採用 SAS 8. 1 軟件的 NESTED 過程根據 4 因素嵌套模型對 3 個種源 9 個地點 18 個林分的 540 個子代單株進行方差分析,分析性狀為樹高(H)、胸徑(DDBH )、材積(V)。分析結果(表 5)表明，樹高性狀總變異的 25. 09%存在於地點內林分間，其他存在於林分內個體間。
▼表 5 生長性狀方差分析結果
04
結論
分子方差分析與生長性狀表型數據方差分析的結果均表明，廣西馬尾松的主要遺傳變異存在於林分內個體間。因此在優良種源中開展優良單株選擇可以獲得更好的改良效果。該結論對於馬尾松遺傳育種策略的制定具有重要的參考價值。
（感謝作者提供素材）
