广西马尾松育种群体遗传多样性研究开题报告

 2021-08-09 00:17:37

1. 研究目的与意义

马尾松是我国特产的乡土树种,分布广,适应性强,繁殖容易,生长迅速,生产力高;林分成熟后,伐前可以采脂,伐后全株均可利用,既是我国大宗商品材,又是重要工业原料。因此,大力发展马尾松树种生产,具有很大的经济效益,同时又能发挥一定的生态效益和社会效益。

目前马尾松育种研究正将进入高世代改良阶段,原有的初级种子园面临改建和升级等问题,各类定向种子园也面临亲本选择和遗传增益等问题,急需开展对马尾松育种群体的遗传多样性研究。

本研究以初级种子园及第二代种子园建园无性系为材料,建立种子园无性系ssr信息库,研究第一代和第二代育种群体的遗传多样性,探索出遗传多样性与遗传增益的关系,为高世代种子园的亲本选择和合理配置提供重要参考依据。

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2. 国内外研究现状分析

林木育种的主要目的是获得经济性状改良的遗传增益。对于具体基本群体,实现最大改良效果的主要措施是提高选择强度和降低入选率,随着改良繁群体规模逐渐减小,遗传多样性也在同时降低。在制订育种战略时,人们多重视遗传增益的实现,而忽视育种群体发展有重要作用的遗传多样性,主要原因是遗传增益与经济指标有直接联系,而对遗传多样性定义和意义的认识则相对模糊,即使是对第一代改良群体,也缺少对选择遗传增益与遗传多样性关系的了解。研究育种系统中的遗传多样性状况,可以对优良遗传型的搜集保存和科学制订育种战略提供理论依据(kang,bila,lindgren;2001;kelly,2001;lindgren,prescher,2005)。

育种群体遗传多样性的大小对于持续改良和多世代育种具有重大意义。育种群体遗传多样性的丧失意味着遗传变异的损失,那么对于林木育种来说赖于经济性和进化适应性选择的基础,也就等于失去了可持续改良的潜力(徐清乾,许忠坤,等,2002)。林木种群的遗传组成在两个不同水平上影响其适应性和稳定性,其一是林木群体内总的遗传变异多样性,相应带来树木对外界的群体缓冲能力;其二是与杂合性等密切相关的个体适应性,即树木个体所具有的对异质环境的个体缓冲能力。在一个树种的自然分布区内,正常条件下的群体平均复杂度(dp)可近似认为最大,此时该群体的多样性最丰富,水平也最高(fogalwh,larocquegr,2002)。含有较丰富的遗传多样性的林木群体,其稳定性可依靠群体缓冲能力和个体缓冲能力两个水平上的支持,群体内遗传多样性水平越高,则对异质环境的适应性就越强,林木群体也相对最稳定(wicksj,treloarsa,martinng,etal,2005)。而当林木群体遗传多样性丧失、群体平均复杂度(dp)降低,基因型窄化发生时,造成群体的整体防护功能降低,这种近乎一致的基因型对环境变化具有相近似的反应,其种群的稳定性主要靠个体自身来保证。况且基因型窄化现象又加大了近亲交配发生的概率,最终可能会导致这种过于纯化的种群被某些剧变的环境所淘汰。高水平遗传多样性的保持是林木群体稳定、生态发展的基础和必要条件(mahoneyii,bernsteinb,wolffj.fhwa's,2005;陈天华,1994)。

林木遗传改良的理想状态是改良过程中既能够生产较高的遗传增益,又能够保持较高的多遗传多样性。一方面为林木可持续改良提供基础,另一方面为林木生产提供杂合度较高,适应性和稳定性较强的良种。而在林木遗传改良的发展过程中,争取最高的遗传增益和广泛的遗传基础二者相互矛盾。为了达到可持续育种的目的,在二者间需要寻找适当的平衡点。遗传增益和遗传多样性二者的平衡与目标性状的遗传力、选择强度、长期和短期效益权衡、性状遗传品质的改良程度等众多因素密切相关。强度选择,短期遗传增益大,群体的小,世代周转快,增益实现早,群体的遗传多样性程度低,共祖系数高,自交近交程度高,反之,通过中等强度的选择,长期遗传增益大,组成亲本群体也大(bilirn,kangk,lindgren,2003)。

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3. 研究的基本内容与计划

内容:

(1)建立广西马尾松第一代及第二代育种群体ssr位点信息平台;

(2)比较广西马尾松第一代、第二代育种群体的遗传多样性,为广西马尾松高世代育种群体的组建提供参考。

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4. 研究创新点

应用SSR分子标记建立马尾松育种群体遗传位点信息平台。

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