冯源恒等 南京林业大学学报
研究目标性状的遗传变异规律是林木遗传改良的重要内容，也是制定科学育种策略的前提与基础。分析目标性状在该树种的种源间、群体间及群体内的遗传变异规律，对于合理制定优良种质资源的选择方法及良种繁育方式具有重要意义。
早期的林木遗传变异规律研究一般基于对表型性状的遗传统计分析，国内在马尾松、杉木等树种改良初期均进行过类似研究。随着分子生物学研究技术在林木改良中的不断应用，尤其是分子标记技术的应用，育种学者可以通过表型性状与分子遗传位点两个研究层面，在宏观与微观上对林木的遗传变异规律进行更为深入的探索。
马尾松(Pinus massoniana Lamb. )在我国分布区域达 200 万 km2，林分总面积 1001 万 hm2 居全国乔木树种第 5 位，蓄积量 5. 91 亿 m3 居第 7 位，在林业建设中占有重要地位。在马尾松改良过程中通过种源试验选择优良种源、通过优良林分选择建立采种母树林、通过优良单株选择建立无性系种子园都是获得良种的重要途径。因此，研究分析马尾松种源、地点、林分及单株水平的遗传变异情况及各层次变异的相对分量，对于科学制定马尾松遗传改良策略及良种生产方式具有十分重要的参考价值。广西马尾松在改良初期阶段通过参加全国范围种源试验，选出桐棉、古蓬及云开大山等优良种源。
本期推荐论文研究以 3 个优良种源天然林子代为材料，将数量遗传学分析方法与分子标记技术相结合，针对马尾松种源、地点、林分 3 个水平的遗传变异开展研究，以期为马尾松遗传育种策略的制定提供有价值的参考。
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题 目
广西马尾松三个优良种源的遗传多样性及生长性状变异分析
基金项目
广西创新驱动发展专项资金项目课题；广西科技基地和人才专项项目
作 者
冯源恒1，李火根2，杨章旗1∗，黄永利3，陈 虎1
作者单位
1.广西壮族自治区林业科学研究院用材林所，国家林业局马尾松工程技术研究中心；2.南京林业大学林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室；3. 南宁市林业科学研究所
关键词
马尾松；遗传变异；SSR；分子变异分析
▶引文格式：[1]冯源恒,李火根,杨章旗,等.广西马尾松三个优良种源的遗传多样性及生长性状变异分析[J].南京林业大学学报(自然科学版),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 年生马尾松种源、地点、林分 3 水平子代试验林为研究材料，从表型、遗传变异两方面开展研究，以期为马尾松遗传育种策略的制定提供有价值参考。
02
方 法
采用 SSR 分子标记进行遗传结构分析，使用 Arlequin 3. 5 软件依据线性模型估算各层次变异的相对分量。以 SAS 分析软件依据线性模型对林分生长量数据进行统计分析，以 4 因素嵌套模型估算各层次变异的相对分量。
▲试验林的航拍图
▲试验林生长状况
03
结 果
遗传多样性分析结果表明，种源间及种源内无明显的遗传分化。分子方差分析结果表明，种源间的遗传变异仅占总变异的 2. 56%，种源内不同地点间的变异占 1. 66%，地点内个体间的遗传变异则占总变异的 95. 78%。生长表型数据分析结果同样显示胸径与材积性状在种源间、种源内地点间、同一地点的优良林分与普通林分间均无显著差异。
2.1 遗传多样性分析
采用 16 对SSR引物对来自 18 个林分的 540 个子代样本进行遗传多样性检测。分析结果见表 1。不同种源子代遗传多样性见表 2。
▼表 1 不同林分子代遗传多样性
▼表 2 不同种源子代遗传多样性
2.2 分子变异分析
采用 Arlequin 3. 5 软件对种源间、种源内地点间及地点内个体间 3 个变异水平进行分子方差分析。分析结果(
表 3)表明，种源间的遗传变异仅占总变异的 2. 56%，种源内不同地点间的变异占 1. 66%，地点内个体间的遗传变异则占总变异的 95. 78%。说明广西马尾松丰富的遗传变异存在于个体间，种源间、地点间的遗传分化不大。▼表 3 分子变异方差分析
2.3 生长量表型变异分析
采用 SAS 8. 1 软件 MEANS 过程统计各林分生长性状，并以种源为单位进行汇总。分析结果(表 4)显示，在子代生长量方面表型为：桐棉种源>古蓬种源>云开大山种源。9 个地点的优良林分子代生长量均值略高于普通林分子代。
▼表 4 子代生长量对比
采用 SAS 8. 1 软件的 NESTED 过程根据 4 因素嵌套模型对 3 个种源 9 个地点 18 个林分的 540 个子代单株进行方差分析,分析性状为树高(H)、胸径(DDBH )、材积(V)。分析结果(表 5)表明，树高性状总变异的 25. 09%存在于地点内林分间，其他存在于林分内个体间。
▼表 5 生长性状方差分析结果
04
结论
分子方差分析与生长性状表型数据方差分析的结果均表明，广西马尾松的主要遗传变异存在于林分内个体间。因此在优良种源中开展优良单株选择可以获得更好的改良效果。该结论对于马尾松遗传育种策略的制定具有重要的参考价值。
（感谢作者提供素材）
