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RAPD MARKERS USED FOR THE HYBRID IDENTIFICATION AND PARENTS CHOICE IN LIRIODENDRON

用RAPD标记进行鹅掌楸杂种识别和亲本选配


According to the genetic difference detected by means of RAPD markers, the methods of distinguish among 2 Liriodendron species and their interspecific hybrid were discussed, and the relationship between genetic distances of parents and their hybrids performance were analysed. Of the total 136 bands amplified with 25 10-mer primers, 3 presented in all 5 L.chinense sample trees, but absented in all 5 L.tulipifera sample trees. On the contrary, 8 presented in all 5 L.tulipifera sample trees, but absented in all 5 L.chinense sample trees. The 11 fragments could be detected in all the 6 hybrids sample trees. It was considered that 11 fragments could be used as markers in the identification. The range of genetic distance among 5 L.chinense sample trees, among the sample trees between L.chinense and L.tulipifera and between L.chinense and the hybrid were not overlapped. Therefore, the genetic distance between an unidentified tree and a L.chinense tree could also be used in the hybrid identification. The 16 sample trees were grouped correctly. So, the UPGMA (unweighted pair group methods of arithmetic (average))cluster analysis method was useful in the (hybrid) species identification. The mean height and basae diameter increment of families after the first growing season showed a significant guadratic cure correlation with genetic distances of parents. Therefore, the genetic distance had high potential for the choice of parents and the heterosis prediction in cross breeding of Liriodendron.


全 文 :第 v{卷 第 x期
u s s u年 | 月
林 业 科 学
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≥¨ ³qou s s u
用 • „°⁄标记进行鹅掌楸杂种识别和亲本选配
李周岐
k西北农林科技大学林学院 杨凌 ztutssl
王章荣
k南京林业大学森林资源与环境学院 南京 utssvzl
关键词 } 鹅掌楸属 o • „°⁄o遗传距离 o杂种识别 o亲本选配
收稿日期 }usst2st2tx ∀
ΡΑΠ∆ ΜΑΡ ΚΕΡΣ ΥΣΕ∆ ΦΟΡ ΤΗΕ ΗΨΒΡΙ∆ Ι∆ΕΝΤΙΦΙΧΑΤΙΟΝ
ΑΝ∆ ΠΑΡΕΝΤΣ ΧΗΟΙΧΕ ΙΝ ΛΙΡΙΟ∆ΕΝ∆ΡΟΝ
¬«²∏´¬
k Φορεστρψ Χολλεγε o Νορτηωεστ Σχι2Τεχη Υνιϖερσιτψοφ Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Ψανγλινγztutssl
• ¤±ª«¤±ªµ²±ª
kΧολλεγε οφ Φορεστ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρονµεντo Νανϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανϕινγutssvzl
Αβστραχτ } „¦¦²µ§¬±ª·²·«¨ ª¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±¦¨ §¨·¨¦·¨§¥¼ °¨ ¤±¶²© • „°⁄ °¤µ®¨µ¶o·«¨ °¨ ·«²§¶²©§¬¶·¬±ª∏¬¶«¤°²±ªu
Λιριοδενδρον ¶³¨¦¬¨¶¤±§·«¨¬µ¬±·¨µ¶³¨¦¬©¬¦«¼¥µ¬§º¨ µ¨ §¬¶¦∏¶¶¨§o¤±§·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨ ±¨ ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨¶²©³¤µ¨±·¶
¤±§·«¨¬µ«¼¥µ¬§¶³¨µ©²µ°¤±¦¨ º¨ µ¨ ¤±¤¯¼¶¨§q’©·«¨ ·²·¤¯ tvy ¥¤±§¶¤°³¯¬©¬¨§º¬·«ux ts2°¨ µ³µ¬°¨ µ¶ov ³µ¨¶¨±·¨§¬± ¤¯¯
x Λqχηινενσε ¶¤°³¯¨·µ¨ ¶¨o¥∏·¤¥¶¨±·¨§¬± ¤¯¯x Λqτυλιπιφερᶤ°³¯¨·µ¨ ¶¨q’±·«¨ ¦²±·µ¤µ¼o{ ³µ¨¶¨±·¨§¬± ¤¯¯x Λqτυ2
λιπιφερᶤ°³¯¨·µ¨ ¶¨o¥∏·¤¥¶¨±·¨§¬± ¤¯¯x Λqχηινενσε ¶¤°³¯¨·µ¨ ¶¨q׫¨ tt ©µ¤ª°¨ ±·¶¦²∏¯§¥¨ §¨·¨¦·¨§¬± ¤¯¯·«¨ y «¼2
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§¬¶·¤±¦¨ ¤°²±ªx Λqχηινενσε ¶¤°³¯¨·µ¨ ¶¨o¤°²±ª·«¨ ¶¤°³¯¨·µ¨ ¶¨¥¨·º¨ ±¨ Λqχηινενσε ¤±§ Λqτυλιπιφερᤱ§¥¨·º¨ ±¨ Λq
χηινενσε ¤±§·«¨ «¼¥µ¬§ º¨ µ¨ ±²·²√¨ µ¯¤³³¨§q ׫¨µ¨©²µ¨ o·«¨ ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨ ¥¨·º¨ ±¨ ¤± ∏±¬§¨±·¬©¬¨§·µ¨¨ ¤±§¤ Λq
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§µ¤·¬¦¦∏µ¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± º¬·«ª¨ ±¨·¬¦§¬¶·¤±¦¨¶²©³¤µ¨±·¶q׫¨µ¨©²µ¨ o·«¨ ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨ «¤§«¬ª«³²·¨±·¬¤¯ ©²µ·«¨ ¦«²¬¦¨ ²©
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Κεψ ωορδσ} Λιριοδενδρον o• „°⁄o Š¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨ o ‹¼¥µ¬§¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±o°¤µ¨±·¶¦«²¬¦¨
杂种马褂木是以鹅掌楸属k Λιριοδενδρονl现存两个种中国马褂木k Λqχηινενσεk‹ °¨¶¯ ql≥¤µªql和北美
鹅掌楸kΛq τυλιπιφερα ql为亲本所创造的种间杂种 o由叶培忠教授于 t|yv年首次育成 ∀vs多年的栽培
试验表明 o该杂种不仅在生长和适应性性状上表现出强大的杂种优势 o而且具有树型美观 !枝叶浓密 !生
长期长 !花色鲜艳等特点 o从而显示出十分广阔的开发利用前景k王章荣 ot||zl ∀随着人们对杂种马褂
木利用价值的不断认识 o其推广应用规模迅速扩大 o实践上急需一种方便 !可靠的杂种识别方法 ∀杂种
马褂木及其回交代和 ƒu 代均表现出明显的杂种优势 o而且家系间在性状表现上变异很大 ok李周歧等 o
usstl o从而说明了研究亲本选配的必要性 ∀虽然 o在形态k刘洪谔等 ot||tl !解剖k叶金山等 ot||zl和同
工酶酶谱k黄敏仁等 ot|z|l等方面杂种马褂木有别于双亲 o可用于杂种识别 o但形态标记受环境因素影
响较大 !同工酶标记也受基因表达的限制而影响其使用 ∀传统的通过配合力分析选择亲本费力费时 ∀
基于检测 ⁄‘„水平多态性的分子标记技术的发展为杂种识别和亲本选配提供了有效的途径 o其中
• „°⁄分子标记技术自从 t||s年k • ¬¯¯¬¤°¶ετ αλqot||sl产生以来 o因其操作快速简便广泛应用于生命科
学的许多领域k卢江 ot||vl ∀本文采用 • „°⁄分子标记技术 o研究了中国马褂木 !北美鹅掌楸和杂种马
褂木的遗传差异 o对杂种识别方法进行了探讨 o并分析了亲本遗传距离与子代性状表现的相关性 o以期
为亲本选配和杂种优势预测提供依据 ∀
t 材料与方法
t1t ⁄‘„提取和 • „°⁄反应 选取中国马褂木 x株k≤t !≤u !≤v !≤w !≤xl !北美鹅掌楸 x株k×t !×u !×v !
×w !×xl和杂种马褂木 y株k‹t !‹u !‹v !‹w !‹x !‹yl作为试验样株 o样株年龄均在 ts ¤以上 o其中杂种马
褂木为叶培忠教授于 t|yv年人工杂交所得 o两个亲本种种源不详 o除 ×t生长于南京明孝陵外 !其它样
株均生长于南京林业大学校园内 ∀t|||2tt从各样株上采集休眠芽 u枚 o参考 ⁄²¼¯¨和 ⁄²¼¯¨的方法
k⁄²¼¯¨ ετ αλqot||sl提取总 ⁄‘„ ∀提取液中加入 x h的 °∂°k聚乙烯吡咯烷酮l和 u h的 Β2巯基乙醇 ∀提
取的 ⁄‘„用含 ∞…k溴化乙锭l的琼脂糖凝胶电泳检测浓度 ∀随机选取 ’³¨µ²±公司的 u{s个随机引物 o
用 y个样株的 ⁄‘„样品进行 °≤• 扩增 o经过初筛和复筛 o筛选出 ux个能产生多态性 !清晰和明亮谱带
的引物k表 tl用于正式扩增 ∀°„°⁄扩增在 °∞|yss上进行 ∀反应采用 us ˏ体系 ~ts倍反应缓冲液 u ˏ
ktss °°²¯°«{ qv ×µ¬¶2‹≤¯ oxss °°²¯ Ž≤¯ ous °°²¯ ª≤¯ u os1st h明胶 oxª#pt …≥„l oפ´ 聚合酶 t单位 o
§„×° !§××° !§≤×°和 §Š×°各 uxsΛ°²¯ o引物 x³°²¯ o⁄‘„模板 xs±ª左右 ∀扩增程序为 |w ε 预变性 u°¬±~
随后 |w ε vs¶ows ε vs¶ozu ε t1x°¬±ov{个循环 ~zu ε 延伸 z°¬±后转入 w ε 保存 ∀扩增产物用含有溴化乙
锭的 t1s h琼脂糖凝胶在 t ≅ ׅ∞缓冲液中电泳分离 o最后在紫外灯下用 °w n °²¯¤µ²¬§摄像系统照像纪
录结果 ∀
t1u 控制杂交及生长性状测定 以 ≤t !≤u !≤v !×t !×u !×v !‹t !‹u !‹v !‹y作为杂交亲本 ot||{年花期按
全双列交配设计进行控制授粉 o聚合果成熟后采收 ot|||2sv花盆播种 oy月移栽 ∀由于以北美鹅掌楸为
亲本的全部杂交组合 !以 ‹v为母本的全部杂交组合及部分其它杂交组合k≤t ≅ ≤t !≤t ≅ ‹v !‹t ≅ ‹t !‹t
≅ ‹u !‹t ≅ ‹v !‹u ≅ ‹t !‹u ≅ ‹u !‹u ≅ ‹v !‹y ≅ ≤t !‹y ≅ ≤u !‹y ≅ ≤v !‹y ≅ ‹yl亲和力低 !出苗数较少而
未参加田间试验 ∀共有 vs个家系参加了田间生长性状测定 oy株小区 ov次重复 o完全随机区组设计 o株
行距 vs ¦° ≅ ws ¦°∀t|||2tu调查苗高k‹l和地径kªµ²∏±§ ¬¯±¨ §¬¤°¨ ·¨µoŠ⁄l生长量 ∀试验地位于南京
林业大学育种试验圃 ∀
t1v 统计分析 • „°⁄谱带用/ s0代表/无0 !/ t0代表/有0进行统计 ∀每条谱带名称包括引物名 !谱带分
子量和强度k强度分 v级 ot为最强l ∀采用 °’°˜Š∞‘∞软件以k‘¨¬ot|z{l的方法计算样株k亲本l间的
遗传距离 !再以非加权两两对比法k˜±º¨ ¬ª«·¨§³¤¬µªµ²∏³ °¨ ·«²§¶²©¤µ¬·«°¨ ·¬¦k¤√¨ µ¤ª¨ l o˜°Š„lk≥²®¤¯ ετ
αλqot|x{l建立聚类图 ∀以亲本遗传距离为自变量 !生长性状家系平均值k对正反交家系取其平均值l为
因变量 o按常规直线回归和曲线回归方法进行相关分析k不包括自交家系l ∀
u 结果与分析
u1t 特征谱带与杂种识别 ux个引物共扩增出 tvy条谱带 o其中 {s条谱带在 ty个样株间呈多态性 o
占 x{1{u h ∀表 t列出了不同引物扩增的总谱带数k Νtl !在 ty个样株间呈多态性的谱带数k Νul !在所
分析 z株亲本k≤t !≤u !≤v !‹t !‹u !‹v !‹yl间呈多态性的谱带数k Νvl !在两个亲本种间呈多态性而两个亲
本种内均呈单态性的谱带数k Νwl及在两个亲本种间呈多态性而两个亲本种及杂种内均呈单态性的谱
带数k Νxl ∀可以看出 o有 t|条谱带在中国马褂木和北美鹅掌楸间呈多态性而在种内呈单态性 o说明可
用于种的识别 o其中 tt条谱带在杂种马褂木中呈单态性 o可用于杂种识别 ∀在这 tt个谱带位点中 o
’°Žtx p t txsΠt !’°’tu p xxsΠv和 ’°„˜ty p t ussΠv共 v条谱带为供试 x株中国马褂木所特有 o可作为
中国马褂木特征谱带 ∀ ’°Žs| p yssΠt !’°’sx p u xssΠu !’°°sv p |xsΠt !’°°sx p xssΠu !’°≠us p wxsΠt !
’°„Štu p t wssΠt !’°„˜sx p yssΠt !’°„˜t| p t wssΠt共 {条谱带为供试 x株北美鹅掌楸所特有 o可作为
北美鹅掌楸特征谱带 ∀任何 u条分别为两个亲本种所特有的谱带在 y株杂种马褂木中均同时出现 o可
作为杂种特征谱带用于杂种识别 ∀图 t是用引物 ’°°sv对 ty个样株的扩增结果 o显示杂种识别谱带
’°°sv p |xsΠt ∀
szt 林 业 科 学 v{卷
表 1 Ρ ΑΠ∆ 随机引物及扩增谱带数
Ταβ .1 Πριµερσ υσεδ ιν αµπλιφιχατιον ανδ τηε νυµβερ οφ βανδσ αµπλιφιεδ
引物名称
°µ¬° µ¨¶
引物序列
≥¨ ∏´¨ ±¦¨
谱带数 ‘∏°¥¨µ²©¥¤±§¶
Νt Νu Νv Νw Νx
’°Žs| xπ≤≤≤ׄ≤≤Š„≤πv u u t t t
’°Žtx xπ≤×≤≤׊≤≤„„πv | u t t t
’°sz xπ≤≤Š×Š„≤×≤„πv v u s s s
’°s{ xπ×≤׊××≤≤≤≤πv t t t s s
’°‘tt xπ×≤Š≤≤Š≤„„„πv w u t s s
’°’st xπŠŠ≤„≤Š×„„Šπv { y x s s
’°’sw xπ„„Š×≤≤Š≤×≤πv u t t s s
’°’sx xπ≤≤≤„Š×≤„≤×πv w v t t t
’°’tu xπ≤„Š×Š≤׊׊πv z w v t t
’°’ty xπ×≤ŠŠ≤ŠŠ××≤πv | v v s s
’°°sv xπ≤׊„ׄ≤Š≤≤πv y x v u t
’°°sx xπ≤≤≤≤ŠŠ×„„≤πv w u u u t
’°°tt xπ„„≤Š≤Š×≤ŠŠπv z w t s s
’°≥st xπ≤ׄ≤׊≤Š≤×πv y x x t s
’°≥su xπ≤≤×≤׊„≤׊πv y u u t s
’°≥sz xπ×≤≤Š„׊≤׊πv y u u t s
’°• t{ xπ××≤„ŠŠŠ≤„≤πv y v u s s
’°≠us xπ„Š≤≤Š×ŠŠ„„πv { v v u t
’°„Štu xπ≤×≤≤≤„ŠŠŠ×πv w w w u t
’°„×tt xπ≤≤„Š„×≤×≤≤πv z v u s s
’°„˜sx xπŠ„Š≤ׄ≤≤Š×πv x w v t t
’°„˜ty xπ×≤×ׄŠŠ≤ŠŠπv w w u u t
’°„˜t{ xπ≤„≤≤„≤ׄŠŠπv x w w s s
’°„˜t| xπ„Š≤≤׊ŠŠŠ„πv | { { t t
’°„ • sz xπ„Š≤≤≤≤≤„„Šπv w t s s s
合计 ≥∏° ux tvy {s ys t| tt
图 t 引物 ’°°sv对 ty个样株的扩增结果k箭头示杂种识别谱带 ’°°sv p |xsΠtl
ƒ¬ªqt • „°⁄©µ¤ª°¨ ±·¶²©ty ¶¤°³¯¨·µ¨ ¶¨¤°³¯¬©¬¨§º¬·«³µ¬°¨ µ’°°sv
 }Œ±§¬¦¤·¨ °²¯ ¦¨∏¯¤µ°¤µ®¨µo≤t ∗ ‹y ~≥¤°³¯¨·µ¨ ¶¨o·«¨ ¤µµ²º¶¶«²º·«¨ ¥¤±§ ’°°sv p |xsΠt º«¬¦«¦¤± ¥¨ ∏¶¨§¬±¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±q

u1u 遗传距离与杂种识别 表 u是 ty个样株间的遗传距离 o中国马褂木k≤l !北美鹅掌楸k×l和杂种马
褂木k‹lv个类群内个体间遗传距离的平均值及其变幅依次为 s1tus {ks1sys y ∗ s1tzy xl !s1tx{ x
ks1sys y ∗ s1uut vl和 s1tzx xks1s{w v ∗ s1ux{ zl ov个类群间个体间遗传距离的平均值及其变幅分别为
≤ p × }s1w{t vks1v|s | ∗ s1xwv ul !≤ p ‹ }s1u|{ sks1usv t ∗ s1vy| wl和 × p ‹ }s1uz| tks1t|w u ∗ s1vw{ vl ∀
从类群内个体是遗传距离的平均值看 o杂种马褂木大于两个亲本种 o说明杂种一代分离较大 o从而也说
明对其作进一步选择的必要性和潜力 ∀从各类群内和类群是个体间遗传距离的变化范围来看 o与中国
马褂木有关的 v组遗传距离k中国马褂木类群内 !≤ p ×和 ≤ p ‹l的变幅不相互重叠 o因此可用于杂种识
别 ∀如果某个体与一株已知中国马褂木的遗传距离小于 s1t{ o则该个体也是中国马褂木 ~当遗传距离
在 s1ut ∗ s1vz之间 o则该个体为杂种马褂木 ~遗传距离大于 s1ws o为北美鹅掌楸 ∀从样株间遗传关系聚
tzt 第 x期 李周岐等 }用 • „°⁄标记进行鹅掌楸杂种识别和亲本选配
类图k图 ul可以看出 o在 s1uu的遗传距离上 o可把 ty个样株分为 v类 o第 t类包括全部 x株中国马褂
木 o第 u类包括全部 x株北美鹅掌楸 o第 v类包括全部 y株杂种马褂木 ∀因此 o利用 • „°⁄遗传距离进行
聚类分析 o可有效地对中国马褂木 !北美鹅掌楸和杂种马褂木进行识别 ∀
表 2 样株间的遗传距离
Ταβ .2 Γενετιχ διστανχεσ αµονγ 16 σαµπλετρεεστεστεδ
样株 ≥¤°³¯¨·µ¨ ¶¨ ×w ×x ‹t ‹u ‹v ‹w ‹x ‹y 样株 ≥¤°³¯¨·µ¨ ¶¨
≤t s1uut v s1uzz | s1vsz x s1uvs x s1uw| u s1ux{ z s1ux{ z ×w
≤u s1tss x s1vuz z s1uzz | s1vtz x s1uut v s1utu u s1uy{ v ×x
≤v s1tss x s1ts{ y s1txs x s1s{w v s1tyz z s1tx| t s1uvs x ‹t
≤w s1sys y s1tty | s1s{w v s1tzy x s1tzy x s1t{x v s1t{x v ‹u
≤x s1tx| t s1txs x s1txs x s1tzy x s1twu s s1t{x v s1ux{ z ‹v
×t s1xt{ u s1xsx | s1xsx | s1xwv u s1wwy z s1tvv x s1uut v ‹w
×u s1xsx | s1xt{ u s1w|v { s1xsx | s1wtu { s1tty | s1tzy x ‹x
×v s1xt{ u s1xvs y s1xvs y s1xt{ u s1wuw s s1sys y s1txs x ‹y
×w s1wzs s s1xsx | s1w{t { s1xt{ u s1wzs s s1twu s s1usv t s1twu s
×x s1v|s | s1wuw s s1wwy z s1wvx v s1wtu { s1tyz z s1tx| t s1uut v
‹t s1vw{ v s1vtz x s1vvz | s1vuz z s1uy{ v s1uv{ | s1vsz x s1uut v
‹u s1usv t s1uw| u s1vsz x s1uut v s1uzz | s1vw{ v s1vv| z s1vsz x
‹v s1vx{ { s1vuz z s1vw{ v s1vvz | s1u|z x s1uy{ v s1vtz x s1t|w u
‹w s1uzz | s1vy| w s1vuz z s1u|z x s1uzz | s1uy{ v s1u|z x s1uy{ v
‹x s1u{z z s1u|z x s1uzz | s1u{z z s1u{z z s1uv| { s1u{z z s1uzz |
‹y s1uw| u s1u|z x s1ux{ z s1uy{ v s1vw{ v s1vtz x s1vuz z s1vvz |
样株 ≥¤°³¯¨·µ¨ ¶¨ ≤t ≤u ≤v ≤w ≤x ×t ×u ×v 样株 ≥¤°³¯¨·µ¨ ¶¨
图 u 样株间遗传关系聚类图
ƒ¬ªqu ˜°Š„ §¨±§µ²ªµ¤° ¥¤¶¨§²± ª¨ ±¨·¬¦
§¬¶·¤±¦¨¶¤°²±ªty ¶¤°³¯¨·µ¨ ¶¨
u1v 杂交子代家系的性状表现及其与亲本遗传距离的相
关性 表 v列出了 tz个杂交家系 t{株k仅有正交或反交
的家系l或 vy株k正反交家系合并lt ¤生苗高和地径的平
均生长量 ∀可以看出 o在苗高生长量上家系间差异较大 o苗
高生长量最大的家系k‹t p ‹y oyw1{sx yl是最小家系k≤u p
≤v oux1zwt xl的 u1xu倍 ∀在地径生长量上家系间也存在一
定差异 o但变异程度远小于苗高性状 o地径最大的家系k‹y
p ≤t ot1uxs sl是最小家系k≤t p ≤u os1|w| {l的 t1vu倍 ∀家
系间在苗高和地径生长量上存在较大差异 o说明家系选择
的潜力较大 o同时也说明研究亲本选配和进行杂种优势预
测的必要性 ∀
在所用 ux个引物中 o’°sz和 ’°„ • sz扩增出的 z条
谱带在所分析的 z个杂交亲本间均无多态性 o因而未纳入
亲本遗传距离计算 ∀其余 uv个引物共扩增出 tu|条谱带 o
有 ys条谱带在所分析的 z个杂交亲本间呈多态性k表 tl o
占 wy1xt h ∀z个亲本间遗传距离k表 v o与表 u略有差别l
的最小值为 s1s{| tk‹t与 ‹vl !最大值为 s1v{u xk≤t与
uzt 林 业 科 学 v{卷
‹vl o最大值是最小值的 w1u|倍 o说明亲本间遗传距离的变化范围较大 o这对于分析遗传距离与子代性
状表现的关系是有利的 ∀以亲本遗传距离为自变量 o分别与子代 t ¤生苗高和地径的家系平均生长量
进行相关分析 o结果表明亲本遗传距离与子代苗高和地径均表现为二次曲线相关 o回归方程为 }
ΨΗ € p t xxy1{ Ξu n ztx1zy Ξ p uy1t|w
ΨΓΛ∆ € p ts1v|t Ξu n w1zts x Ξ n s1yw| x
复相关系数 ρ分别为 s1{uv xk ΗoΠ s1stl和 s1xs| sk ΓΛ∆ oΠ s1sxl ∀说明在一定范围内 o随着亲本间
遗传距离的增大其子代苗高和地径生长量提高k杂种优势提高l o当亲本间遗传距离过大时其子代的生
长量又会降低k杂种优势降低l ∀两条回归曲线的极值点分别为 ∆u k遗传距离l € s1uu| |k Ηl和 ∆u €
s1uuy yk ΓΛ∆l o说明当亲本间的遗传距离在 s1uv左右时能获得最大程度的杂种优势 o可以此作为杂交
亲本选配的依据 ∀
表 3 杂交子代家系 1 α生苗高和地径平均生长量及亲本遗传距离 ≠
Ταβ .3 Ηειγητ ανδ βασαλ διαµετερ µεαν ινχρεµεντ οφ ψεαρλινγ
τρεεσ οφ ηψβριδ φαµιλιεσ ανδ γενετιχ διστανχεσ αµονγ 7 παρεντ τρεεσ k¦°l
亲本 °¤µ¨±·¶ ≤t ≤u ≤v ‹t ‹u ‹v ‹y
≤t ) s1tsy u s1tsy u s1vzt u s1utx u s1v{u x s1uyw z
≤u uz1wΠs1|x ) s1ttw | s1vv{ s s1uyw z s1vw| s s1vty x
≤v vw1uΠt1ts ux1zΠt1st ) s1vys s s1vuz u s1vzt u s1uzw {
‹t vs1vΠs1|{ vy1yΠt1tv v{1xΠt1ty ) s1tx| v s1s{| t s1uww z
‹u wy1|Πt1t{ wy1{Πt1tx vy1sΠt1us 3 ) s1t{z s s1t|y w
‹v 3 vx1sΠt1ss wy1uΠt1t| 3 3 ) s1uzw {
‹y xz1zΠt1ux vx1yΠt1sw ww1yΠt1tx yw1{Πt1uw xz1tΠt1tz yv1xΠt1tx )
≠对角线以上为遗传距离 o对角线以下为生长量k苗高Π地径l o3 为缺失家系 ∀ „¥²√¨·«¨ §¬¤ª²±¤¯ ¤µ¨ ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨¶o¥¨ ²¯º ·«¨ §¬¤ª²±¤¯
¤µ¨ ° ¤¨±¬±¦µ¨° ±¨·k«¨¬ª«·¶ΠŠ⁄l o3 ¬±§¬¦¤·¨¶·«¨ ©¤°¬¯¬¨¶±²·ª¨·q
v 讨 论
从群体遗传和进化的角度看 o物种间的差异实际上是基因频率的差异 ∀由于地理隔离的原因 o中国
马褂木和北美鹅掌楸在长期遗传 !变异和自然选择过程中其基因频率必然发生变化 o在某些基因位点上
甚至可能发生基因的消失k基因频率为 sl或固定k基因频率为 tl o这些发生基因消失或固定的位点可作
为特征位点用于种的识别 ∀在本试验扩增出的 tvy条谱带中 o有 v条谱带k’°Žtx p t txsΠt !’°’tu p
xxsΠv !’°„˜ty p t ussΠvl在 x株中国马褂木中均出现 o而在 x株北美鹅掌楸中均不出现 o有 {条谱带
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p yssΠt !’°„˜t| p t wssΠtl在 x株北美鹅掌楸中均出现而在 x株中国马褂木中均不出现 o在 y株杂种马
褂木中这 tt条谱带均出现 o因此 o可作为特征位点 ∀这 tt个谱带位点单独使用可进行种的识别 ou条分
别为两个亲本种所特有谱带的联合使用可进行杂种识别 ∀从各类群内和类群间个体间遗传距离的变化
范围来看 o中国马褂木类群内为 s1sys y ∗ s1tzy v !中国马褂木与北美鹅掌楸类群间为 s1v|s | ∗ s1xwv
u !中国马褂木与杂种马褂木类群间为 s1usv t ∗ s1vy| w o其变化范围不相互重叠 o通过比较待测个体与
一株已知中国马褂木的遗传距离 o也可对其归属问题做出判断 ∀聚类分析对 ty个样株无一例外的进行
了正确归类 o说明可以通过聚类分析进行种和杂种的识别 ∀但是 o由于本试验所用样本数较少 o不能准
确反映两个树种 • „°⁄标记的特征 ∀根据这 tt个谱带的基因频率 o推断一个种中为 t o另一个种为 s o并
用于单位点k或双位点l种k或杂种l识别尚存在一定风险 ∀因此有必要加大试验样本 o对上述位点作进
一步检测 ∀在目前情况下 o在多位点检测的基础上通过计算遗传距离及在此基础上的聚类分析进行种
和杂种的识别 o可靠性较高 ∀
正确的亲本选配是杂交育种工作取得成就的先决条件 o获得杂种优势是杂交育种的主要目的之一 ∀
vzt 第 x期 李周岐等 }用 • „°⁄标记进行鹅掌楸杂种识别和亲本选配
根据杂种优势遗传解释的显性学说和超显性学说 o获得杂种优势的双亲要存在遗传差异 o因此 o遗传差
异是选择亲本时必须考虑的一个重要因素k张爱民 ot||wl ∀遗传距离作为衡量双亲遗传差异大小的一
个参数 o必然和杂种优势有一定联系 o因而常被用于亲本选配和杂种优势预测k龙漫远 ot|{z ~郭平仲 o
t|{| ~王学得 ot||s ~程备久 ot||u ~•¤°¤±∏­¤° ετ αλqot|zw ~„µ∏±¤¦«¤¯¤° ετ αλqot|{t ~¨¨ ετ αλqot|{| ~
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t||zl ∀在这一方面最早的报道是 t|yv年 °¤·¨µ±¬¤±¬和 ²±´ ∏¬¶·对玉米的研究 o并发现二者之间存在线
性正相关k°¤·¨µ±¬¤±¬ετ αλqot|yvl ∀虽然在早期研究中亲本遗传差异的度量多基于形态标记或生化标
记 o而近年多基于分子标记 o但从总的研究结果看二者之间存在相关性 o包括直线相关和曲线相关 o当然
也有例外情况 o这与所研究的性状有关k≤«²º§¤µ¬ ετ αλqot||zl ∀从本研究的结果来看 o鹅掌楸基于
• „°⁄标记的亲本遗传距离与子代 t ¤生苗高和地径生长量均表现为二次曲线相关 o复相关系数 ρ分别
为 s1{uv xk Ηl和 s1xs| skŠ⁄l o达极显著k ΗoΠ s1stl和显著k ΓΛ∆ oΠ s1sxl水平 o说明利用亲本遗传
距离进行鹅掌楸亲本选配和杂种优势预测具有一定潜力 ∀由于本试验分析家系数及家系内株数较少 o
未进行多点栽培试验 !生长量仅为 t ¤生资料 o及试验地并非为中国马褂木的适生区等 o本研究仅是一
种尝试和探索 o所得结果供参考 ∀
参 考 文 献
程备久 1陆地棉品种与性状遗传差异的对应分析 1作物学报 ot||u ot{ktl }y| ∗ z|
郭平仲 1距离分析与杂种优势 1 遗传学报 ot|{| otykul }|z ∗ tsw
黄敏仁 o陈道明 1 杂种马褂木的同工酶分析 1 南京林产工业学院学报 ot|z| okt oul }txy ∗ tx{
李周岐 o王章荣 1 鹅掌楸属种间杂种苗期生长性状的遗传变异与优良遗传型选择 1 西北林学院学报 ousst otykul }x ∗ |
刘洪谔 o沈湘林 o曾玉亮 1 中国鹅掌楸 !美国鹅掌楸及其杂种在形态和生长形状上的遗传和变异 1浙江林业科技 ot||t ottkxl }t{ ∗ uu
龙漫远 1玉米遗传距离测定方法及其与产量的杂种优势和特殊配合力的关系 1 作物学报 ot|{z otvkvl }t|v ∗ uss
卢 江 1随机放大多态性 ⁄‘„k• „°⁄l ) ) ) 一种新的遗传标记技术 1 植物学报 ot||v ovxk增刊l }tt| ∗ tzu
王学得 1棉花亲本遗传距离与杂种优势间的相关性研究 1作物学报 ot||s otyktl }vu ∗ v{
王章荣 1中国马褂木遗传资源的保存与杂交育种前景 1 林业科技通讯 ot||z ok|l }{ ∗ ts
叶金山 o周守标 o王章荣 1 杂种鹅掌楸叶解剖结构特征的识别 1植物资源与环境 ot||z oykwl }x{ ∗ ys
张爱民编著 1 植物育种亲本选配的理论和方法 1 北京 }农业出版社 ot||w otyv ∗ uts
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wzt 林 业 科 学 v{卷