全 文 ： 收稿日期 }t||| p st p ut ∀
本项研究为林业部指南项目/杉木 !杨树遗传图谱构建及数量性状位点k± ׏l 定位研究0和国家科技部/九五0攀
登项目/人工林木材性质及其生物形成与功能性改良机理的研究0部分研究内容 ∀
3 本项研究得到中国科学院遗传研究所郑先武先生帮助 o特此致谢 ∀
第 vy卷 第 t期u s s s年 t 月
林 业 科 学
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¤± qou s s s
杨树叶片数量性状相关联标记
及其图谱定位研究 3
苏晓华 李金花 陈伯望 张绮纹 张香华
k中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 利用数量遗传学方法和分子标记相结合 o对美洲黑杨与青杨杂交产生的 ƒu群体 x个叶片数量性状进
行了相关联标记及其图谱定位研究 ∀用单因素方差分析检测出与叶长 !叶宽 !叶长r宽比 !叶柄长和叶面积相关
联的 • „°⁄标记分别为 ts ots ow o| otu个 ~联合贡献率分别为 yy1uv h oyt1{u h ovu1{y h ox|1yz h o{t1z| h ∀
用双因素方差分析检测出与互作 ± ׏¶紧密相关联的标记位点共 t|对 o其中与叶长 !叶宽 !叶长r宽比 !叶柄长
和叶面积显著相关联的标记分别有 w对 ou对 ot对 ox对 oz对 ∀与这 x个性状相关联的标记多数集中分布于第
w otu otx和 tz条连锁群上 ∀
关键词 } 杨树 o数量性状 o关联标记 o图谱定位
∆ΕΤΕΧΤΙΟΝ ΑΝ∆ Ι∆ΕΝΤΙΦΙΧΑΤΙΟΝ ΟΦ ΜΟΛΕΧΥΛΑΡ
ΜΑΡ ΚΕΡΣ ΑΣΣΟΧΙΑΤΕ∆ ΩΙΤΗ ΘΥΑΝΤΙΤΑΤΙς Ε ΤΡ ΑΙΤΣ ΟΦ
ΛΕΑΦΙΝ ΠΟΠΛΑΡ
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( Τηε Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψ, ΧΑΦ Βειϕινγtsss|t)
Αβστραχτ : …²·« ∏´¤±·¬·¤·¬√¨ª¨ ±¨ ·¬¦¶° ·¨«²§¤±§°²¯ ¦¨∏¯¤µ°¤µ®¨ µ° ·¨«²§º µ¨¨ ∏¶¨§·²¬§¨±·¬©¼ °¤µ®¨ µ¯²¦¬¤¶¶²2
¦¬¤·¨§ º¬·«x ∏´¤±·¬·¤·¬√¨¯¨ ¤©·µ¤¬·¶¬±¤ƒu2³²³∏¯¤·¬²±©µ²° ¤¦µ²¶¶²© Ποπυλυσ δελτοιδεσ ¤µ¶«q¤±§ Π. χατηαψανα
• «¨§qq ׫²∏ª« ¤±¤¯¼¶¬¶²© √¤µ¬¤±¦¨ k„‘’ ∂ „l ³²¶¶¨¶¶¨¶¤ ²¯º µ¨¶²¯∏·¬²± ¬± °¤³³¬±ª ± ׏¶o¬·¬¶¤± ©¨©¨¦·¬√¨
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§¨ ±·¬©¼ ± ׏¶q׫¨ µ¨¶∏¯·¶µ¨√ ¤¨¯ §¨·«¤·ts ots ow o| ¤±§tu °¤µ®¨ µ¶º µ¨¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ ¤¶¶²¦¬¤·¨§º¬·«¯¨ ¤©¯¨ ±ª·«o
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yt q{u h ovu q{y h ox| qyz h ¤±§{t qz| h ²©·«¨ ·²·¤¯ ³«¨ ±²·¼³¬¦√¤µ¬¤·¬²± µ¨¶³¨¦·¬√¨¯¼q × º²2©¤¦·²µ¤±¤¯¼¶¬¶²©
√¤µ¬¤±¦¨ ¶«²º §¨·«¤·w ou ot ox ¤±§z ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¬±·¨µ¤¦·¬²±¶¤°²±ª·«¨ ¶¨ °¤µ®¨ µ¶º µ¨¨ ¤¶¶²¦¬¤·¨§º¬·«¯¨ ¤©¯¨ ±ª·«o
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º¬·«·«¨ ¶¨ ∏´¤±·¬·¤·¬√¨·µ¤¬·¶º µ¨¨ ²±·«¨ w·«otu·«otx·«¤±§tz·« ¬¯±¨ ²© ¬¯±®¤ª¨ ªµ²∏³¶q
Κεψ ωορδσ: °²³¯¤µo ±∏¤±·¬·¤·¬√¨·µ¤¬·¶o„¶¶²¦¬¤·¨§ °¤µ®¨ µ¶oŒ§¨ ±·¬©¬¦¤·¬²±
许多生理学研究已证实了叶片大小 !形态 !结构及着生和排列的方向性对林木生产量有重要影响
k‹¬±¦®¯¼ ετ αλ. ot|{| ~⁄∏±¯¤³ ετ αλ. ot||xl o叶片大小可以很好地预测树干材积k¨√ µ¨¨±½ ετ αλ. ,
t||sl ∀但人们对林木叶片形态变异的遗传基础却知之甚少 o很难利用性状表型预测性状的遗传变异 ∀
传统的数量遗传学通常把控制数量性状的多个基因作为一个整体进行研究 o无法鉴别出单个数量性状
基因以及与之有关的染色体片段 o更难确定数量性状基因在染色体上的位置及与其它基因的关系 o因
而无法鉴别单个的数量性状基因位点 o并把它们定位在染色体上或采用包括基因克隆在内的现代分子
生物学的方法对其进行遗传操纵k徐云碧等 ot||wl ∀过去几十年来 o采用形态标记 !细胞学标记和同工
酶生化标记对 ± ׏进行检测和作图研究 o但由于这些标记数量有限 o对生物的破坏性以及 ± ׏分析
方法的限制 o使这一领域研究长期徘徊不前 ∀随着 °≤ • 技术的出现 o使得分子标记的获得变得容易 o
极大地推动了 ± ׏定位的理论研究 ∀许多学者根据不同群体的遗传特性 o分别提出了标记座位与
± ׏相互关联的各类检测方法k惠大丰等 ot||z ~李维明等 ot||vl ∀由于 • ƒ°和 • „°⁄等分子标记
不受数量的限制 o表型上中性 o近几年广泛应用于杨树k…µ¤§¶«¤º ετ αλ. ot||xl !桉树kŠµ¤··¤³¤ª¯¬¤ ετ
αλ. ,t||yl !火炬松kŠµ²²√ µ¨ετ αλ. ,t||wl等的树种重要经济性状基因定位 ∀
杨树叶片大小影响树干材积生长k‹¬±¦®¯¼ ετ αλ. ,t||| ~ ⁄∏±¯¤³ ετ αλ. ,t||xl o杨树杂种的叶片较
大被认为是 ƒt具有杂种优势的重要原因k‹¬±¦®¯¼ ετ αλ. ,t|{|l ∀ • ∏等kt||zl发现与杨树叶片大小有
关的性状具有较大的广义遗传力 o例如树冠 w个不同部位叶片性状的广义遗传力分别为 }叶长宽比
s1xxw ∗ s1{w| o叶面积 s1zsx ∗ s1z{y o叶柄长 s1{tu ∗ s1{y| ∀
本研究利用数量遗传学方法和分子标记 o对美洲黑杨与青杨杂交谱系的 x个叶片表型数量性状变
异进行了分析 o检测出与叶片表型数量性状相互关联的 • „°⁄标记 o并在已构建出的分子标记连锁图
谱上进行了定位研究 o其目的是为实现杨树分子标记辅助选择育种提供依据及参考 ∀
t 材料与方法
111 材料和分子连锁图谱
采用构建分子连锁图谱的谱系三代为实验材料 o以美洲黑杨k Π. δελτοιδεσ ¤µ¶«ql与青杨k Π.
χατηαψανα • «¨§ql杂交组合产生 ƒt o再经 ƒt自交产生 ƒu群体 ∀t||y年春季在北京中国林科院苗圃种
植亲本美洲黑杨k Π. δελτοιδεσl和青杨k Π. χατηαψαναl !ƒtkw个个体l及 ƒu群体 o从 ƒu群体中取 {s个
个体用于 • „°⁄分析及图谱的构建 ∀苏晓华等kt||{l已详细阐述了 • „°⁄标记连锁图谱的构建 o本文
不再赘述 ∀
112 方 法
t1u1t 叶片性状测定 t||z年秋从两根一杆平茬苗木顶端起第 y片叶往下各株均取 v片叶子 o测量
叶长 !叶宽 !叶长r宽比 !叶柄长和叶面积 ∀
t1u1u 统计分析 使用 ≥„≥统计分析软件ky1tu版l对 ƒu 群体的 x个数量性状进行描述统计 o得到
统计参数及频率分布图 o并计算出性状间的相关系数 ∀
113 数据处理
根据标记电泳带型的种类将 ƒu分离群体划分为两个亚群体 }组 t和组 s o应用 ≥„≥软件对 t{s个
标记位点与 x个叶片数量性状表型值进行单因子方差分析 o获得与各数量性状有关的 ± ׏¶∀用组间
方差与总方差的比值求得这一标记产生的性状变异占性状总变异的百分率 o即标记对该性状变异的贡
献率 ∀
以用单因子方差分析检测出的与 x个叶片数量性状有关的任意两个标记为因子 o根据标记两个带
型的种类 o将分离群体分为 w个亚群体 }组 st !组 ss !组 ts和组 tt o对 ƒu 群体 x个叶片数量性状采用
双因子方差分析法求得叶片数量性状有关的两个标记互作组合 ∀用标记互作方差与总方差的比值 o求
得标记互作产生的性状变异占总变异的百分率 o即标记互作对该性状变异的贡献率 ∀
t1w ±×¶的图谱定位
在所构建的遗传连锁图谱上找出与叶片数量性状相关联的 • „°⁄标记 o并在图谱上标出标记相关
联的 x个叶片数量性状 ∀
u 结果与分析
u1t ƒu代叶片数量性状表型分布与遗传变异及性状间相关系数
wv 林 业 科 学 vy卷
表 1 ƒ2 代 5 个叶片数量性状表型变异分布统计参数
Ταβ .t ∆εσχριπτιον οφ φρεθυενχψ διστριβυτιον φορ πηενοτψπιχ ϖαριατιον οφ x λεαφ θυαντιτατιϖετραιτσιν Φu
性状
参数 ×µ¤¬·¶
°¤µ¤° ·¨¨µ
叶长
¨¤©¯¨ ±ª·«
k°°l
叶宽
¨¤© º¬§·«
k°°l
叶长r叶宽
• ¤·¬²²©¯¨ ±ª·«·²
º¬§·«²©¯¨ ¤©
叶柄长
° ·¨¬²¯¨¯¨ ±ª·«
k°°l
叶面积
¨¤©¤µ¨¤
k¦°ul
平均值  ¤¨± ts| qt{ wv qws u qyu {u qtu zy qvu
最小值 ¬± u| qzs tt qvs t quu tu qzs v qxs
最大值 ¤¬ utx qvs {v qzs w qtw tzs qvs uzx qss
标准差 ≥∂ vx qw| ty quz s qx| vu qyz xv qv|
变异系数k≤ ∂l s qvu s qvz s quu s qv| s qy|
峭度 Ž∏µ·²¶¬¶ s quvzs p s qvvt{ s qyvzu p s qsvyy u quzxu
偏度 ≥®¨ º±¨ ¶¶ s quty{ s quyzy s qwz|| s qwv{s t qvyvz
图 t ƒu代 x个叶片数量性状频率分布
ƒ¬ªqt ⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©©µ¨ ∏´¨ ±¦¼ ²©x ¯¨ ¤© ∏´¤±·¬·¤·¬√¨·µ¤¬·¶¬± ƒu
„ 叶长 o…叶宽 o ≤ 叶长宽比 o ⁄叶柄长 o∞叶面积
¨¤© ¨±ª·«k„l o¯ ¤¨© º¬§·«k…l o • ¤·¬²²©¯¨ ¤©¯¨ ±ª·«Β º¬§·«k≤l o° ·¨¬²¯¨¯¨ ±ª·«k⁄l o¨¤©¤µ¨¤k∞l q
亲本美洲黑杨叶片大 o三角型 o叶柄长 ~青杨叶片小 o卵状披针形 o叶柄短 ∀杂种 ƒt 代 w个个体叶
形均为中间型较一致 ∀它们所形成的 ƒu 代叶片性状形态分化较大 o从父本型 !中间型到母本型均有 o
但偏父本型和偏母本型个体所占比例较小 o分别为 v1ux h o|1zu h o仍以中间型居多 ∀
ƒu代 x个叶片数量性状的变异系数为叶长 s1vu o叶宽 s1vz o长r宽比 s1uu o叶柄长 s1v| o叶面积
s1y| o性状的变异均较大k表 tl ∀所有叶片性状均为连续分布 o在 ƒu群体中表现显著分离 o峭度和偏度
分别为叶长 s1uvzs os1uty{ ~叶宽 p s1vvt{ os1uy ty ~叶长宽比 s1yvzu os1wz|| ~叶柄长 p s1svyy o
s1wv{s ~叶面积 u1uzxu ot1vyvz ~表明这 x个性状的分离基本符合正态分布k图 tl o适于作遗传分析 o其
xv t期 苏晓华等 }杨树叶片数量性状相关联标记及其图谱定位研究
中性状低值极端个体频率略高于高值极端个体频率 ∀另外 ƒu 代还出现亲本负向遗传效应现象 o即个
别单株的叶片远小于亲本青杨叶片 ∀
表 2 Φ2 代 5 个叶片数量性状间相关系数 ≠
Ταβ .2 Χοεφφιχιεντσ οφ χορρελατιον αµονγ 5 λεαφ θυαντιτατιϖετραιτσιν Φ2
叶长
¨¤©¯¨ ±ª·«
叶宽
¨¤© º¬§·«
叶长宽比
• ¤·¬²²©¯¨ ¤©
¯¨ ±ª·«Β º¬§·«
叶柄长
° ·¨¬²¯¨¯¨ ±ª·«
叶面积
¨¤©¤µ¨¤
叶长 ¨¤©¯¨ ±ª·« t qssss s qxxuw33 s qsswx s q{|wz33 s q{wuv33
叶宽 ¨¤© º¬§·« t qssss p s qxvsx33 s qvtw{33 s qvw|z33
叶长宽比 • ¤·¬²²©¯¨ ¤©¯¨ ±ª·«Β º¬§·« t qssss p s qs|uw p s qs|wt
叶柄长 ° ·¨¬²¯¨¯¨ ±ª·« t qssss s q{|zt33
叶面积 ¨¤©¤µ¨¤ t qssss
≠ ν € tws , ρ(s .sx) € s .t|wy , ρ(s .st) € s .uxws q
由 ƒu代 x个叶片数量性状间的相关系数k表 ul得知 o除叶长宽比与叶长 !叶柄长和叶面积性状间
不相关外 o其它性状间相关极显著 o且叶长宽比与叶宽呈负相关 o其它为正相关 ∀
212 与 ±×相关联的 • „°⁄标记
应用单因素方差分析检测出 ƒu群体中与 x个叶片数量性状相关联的标记k表 vl ∀
由表 v可知 o在 ƒu群体中与叶长显著关联的标记有 |个 o极显著关联的标记 t个 o为 • °sz p t ~这
些标记座位对叶长性状变异的联合贡献率为 yy1uv h o其中极显著关联标记贡献率为 ts1xw h o占联合
贡献率的 tx1|t h ∀与叶宽显著关联的标记有 ts个 o联合贡献率为 yt1{u h ∀与叶长宽比极显著关联
的标记有 t个 o为 • °Žsy p u ~显著关联的标记为 w个 ~标记联合贡献率为 vu1{y h o其中极显著关联标
记贡献率为 tv1sw h o占联合贡献率的 v|1y{ h ∀与叶柄长极显著关联的有 v个 o为 • °‹s{ p t o• °sz
p t o• °tv p t ~显著关联的有 y 个 ~标记联合贡献率为 x|1yz h o其中极显著关联标记贡献率为
u|1{x h o占联合贡献率的 xs1sw h ∀与叶面积极显著关联的标记有 v个 o为 • °‹s{ p t o• °tv p t o
• °‘sx p u ~显著关联的有 |个 ~标记联合贡献率为 {t1z| h o其中极显著关联标记贡献率为 uz1zu h o
占联合贡献率的 vv1{| h k表 vl ∀
213 与互作 ± ׏相关联的标记
应用双因素方差分析对单因素方差检测出的与叶片 x个性状相关联的标记进行了任意两个不连
锁的标记座位与性状的相关 o共检测出与互作 ± ׏紧密相关联的标记座位 t|对k表 wl ∀从表 w可知 o
与叶长极显著相关的有 w对 o对性状的联合贡献率为 ws1u| h ~与叶宽极显著相关的有 u对 o对性状的
联合贡献率为 tz1yy h ~与叶长宽比极显著相关的有 t对 o对性状的联合贡献率为 ts1{w h ~与叶柄长
极显著相关的有 x对 o对性状的联合贡献率为 ww1xv h ~与叶面积达极显著相关的有 z对 o对性状的联
合贡献率为 {u1yw h ∀
214 性状相关联标记在连锁图谱上的定位
在已构建的美洲黑杨k Π. δελτοιδεσ)与青杨( Π. χατηαψανα)杂种连锁图谱中 o有 us个连锁群 otts个
标记位点 o图谱总图距为 t{||1w ¦ o覆盖杨树基因组长度的 zs1vz h o标记平均间距为 tz1uz ¦k苏晓
华等 ot||{l ∀与 x个叶片性状相关联的标记集中分布在第 w otu otx和 tz条连锁群上 o其中第 u连锁群
上的标记 • °≤sy2y 与叶长 !叶宽 !叶柄长和叶面积同时关联 ~第 tu连锁群上的标记 • °‘st2u与叶长 !
叶宽和叶面积同时关联 o标记 • °tv2t与 x个叶片性状同时关联 ~第 tx连锁群上的 • °Žts2w与叶长
和叶柄长关联 ~第 tz 连锁群上的 • °sx2u 与叶长 !叶柄长和叶面积同时关联 ~第 tx 连锁群上的
• °⁄tx2v和第 t{连锁群上的 • °Žsy2u与叶长和叶宽同时关联 ∀与 x个叶片性状相关联的标记个别分
布在第 t !v !z !tt !tv !tw和 t{条连锁群上 o还有一些未在连锁群上k见图 ul ∀
yv 林 业 科 学 vy卷
表 3 与叶片 5 个数量性状相关联的 Ρ ΑΠ∆标记 ≠
Ταβ .3 ΡΑΠ∆ µαρκερσασσοχιατεδ ωιτη 5 λεαφ θυαντιτατιϖετραιτσιν Φ2
性状
×µ¤¬·
• „°⁄标记
¤µ®¨ µ¶
组间平方和
ΣΣµ
组内平方和
ΣΣε
自由度
δφ
Π值
Π √¤¯∏¨
贡献率
∂¤µ¬¤·¬²± ¬¨³¯¤¬±¨ §k h l
≠ • °≤sy p u yvst qzssu |uwxx qstxv t o z{ s qsuv{ 3 y qv{
 • °‹s{ p t yxt| q|usu |utyw qz|xv t o z{ s qsusz 3 y qys
 • °‹tv p u x{xz qxwus |u{|| qtzvw t o z{ s qsu|x 3 x q|v
 • °sx p t xyut qu{|| |vtvx qwux t o z{ s qsvvt 3 x qy|
 • °sx p u xttt q{zyt |vyww q{v|w t o z{ s qswuw 3 x qt{
 • °sz p t tswtt quy|v {{vwx qwwyu t o z{ s qssvs33 ts qxw
 • °tv p t xzuy q{zv{ |vsu| q{wtz t o z{ s qsvtw 3 x q{s
 • °Žts p w xv{u q{{{s |vvzv q{uzx t o z{ s qsvzt 3 x qwx
 • °tv p t zvtz q{tx{ |twv{ q{||z t o z{ s qstwy 3 z qwt
 • °‘sw p u ztyu qwuss |tx|w qu|xx t o z{ s qstxz 3 z qux
•  • °≤sy p u tuyz qvsts t|z{w qwz{{ t o z{ s qsu{v 3 y qsu
• • °≤tu p u txww qux{y t|xz qxutu t o z{ s qstxt 3 z qvw
• • °‹s{ p t tuxz qutsw t|z|w qxy|x t o z{ s qsu{| 3 x q|z
• • °‹s| p t twv| qu|wt t|ytu qw{x{ t o z{ s qst|t 3 y q{w
• • °sz p t ttuu qysss t||u| qtz|{ t o z{ s qsv|v 3 x qvv
• • °tv p t tuxv qzwu{ t|z|{ qsvzs t o z{ s qsu|u 3 x q|y
• • °Žt{ p t tv|{ q{{sx t|yxu q{||w t o z{ s qsuts 3 y qyx
• • °tv p t ttsv q{vvu t||wz q|wyz t o z{ s qswts 3 x quw
• • °‘sw p u ttzv qy|sw t|{z{ qs{|x t o z{ s qsvxs 3 x qx{
• • °‘sx p t twxt qvyt| t|yss qwtz| t o z{ s qst{y 3 y q{|
‹≈ • °≤sy p u yvvy qx|uz zzwvv qstxv t o z{ s qstvx 3 z qxy
‹ • °≤tu p u wwtu q{{s| z|vxy qzuzt t o z{ s qswsy 3 x quz
‹ • °‹s{ p t zv|u qysss zyvzz qss{s t o z{ s qsszx33 { q{u
‹ • °sx p u wt{x qs|sv z|x{w qxtzz t o z{ s qswyv 3 x qss
‹ • °sz p t tsswx qxv|v zvzuw qsy{z t o z{ s qsstz33 tt q||
‹ • °tv p t xu{w qvssv z{w{x qvszz t o z{ s qsuwy 3 y qvt
‹ • °Žts p w wzxv qsyu| z|sty qxwxt t o zz{ s qsvvw 3 x qyz
‹ • °tv p t zxzy qyvxt zyt|u q|zu| t o z{ s qssyz33 | qsx
‹ • °‘sw p u wz|x quy|u z{|zw qvv{{ t o z{ s qsvuy 3 x qzu
r• … • °⁄tx p v t quytw uv qw{uw t o z{ s qswws 3 x qts
r• • °Žsy p u v quuxv ut qxt{x t o z{ s qssts33 tv qsw
r• • °Žt{ p t t q|vwv uu q{s|x t o z{ s qstus 3 z q{u
r• • °‘st p u t qzszt uv qsvyz t o z{ s qst{y 3 y q|s
„   • °≤sy p u tyvx{ qts{z uszwst qzuzv t o z{ s qstxv 3 z qvu
„ • °⁄ty p t tty|s qstzy utusy| q{tz| t o z{ s qswtw 3 x quu
„ • °⁄us p t ttuus qxzzv utuxv| qux{u t o z{ s qswx{ 3 x qst
„ • °‹s{ p t ut{{w qz{su ust{zx qsxxv t o z{ s qsswz33 | qz{
„ • °‹tu p u tzxsv qt{uz usyuxy qyxu{ t o z{ s qstus 3 z q{u
„ • °Œsx p t tutx| qvxzw uttyss qwz{t t o z{ s qsvzw 3 x qwv
„ • °sx p u tw{zs q{|tt us{{{{ q|wwv t o z{ s qsuts 3 y qyx
„ • °tw p t ttt|z qw|tw utuxyu qvwwt t o z{ s qswyt 3 x qss
„ • °Žtw p t tvs|s q{xt| utsyy{ q|{vy t o z{ s qsvsz 3 x q{x
„ • °tv p t us{t| qtust usu|ws qztxw t o z{ s qssx|33 | qvs
„ • °‘sx p t tu|vv qw{uw uts{uy qvx vt t o z{ s qsvtz 3 x qz{
„ • °‘sx p u t|vws qxst{ uswwt| qvvvz t o z{ s qss{t33 { qyw
≠ q叶长 ~ • q叶宽 ~≈ r• q长宽比 ~…‹q叶柄长 ~  „ q叶面积 q ≠ q¨¤©¯¨ ±ª·«~  • q¨¤© º¬§·«~ ≈ r• q• ¤2
·¬²²©¯¨ ±ª·«·² º¬§·«²©¯¨ ¤©~…‹q° ·¨¬²¯¨¯¨ ±ª·«~   „ q¨¤©¤µ¨¤q
zv t期 苏晓华等 }杨树叶片数量性状相关联标记及其图谱定位研究
表 4 与叶片 5 个数量性状相关联的 ΘΤΛ互作标记
Ταβ .4 ΘΤΛ ιντεραχτεδ µαρκερσασσοχιατεδ ωιτη 5 λεαφ θυαντιτατιϖετραιτσιν Φ2
性状
×µ¤¬·
互作标记
Œ±·¨µ¤¦·¨§ °¤µ®¨ µ¶
互作平方和
ΣΣ„…
平方和
ΣΣ×
Φ值
Φ √¤¯∏¨
贡献率
∂¤µ¬¤·¬²± ¬¨³¯¤¬±¨ §k h l
≠ • °‹tv p u 3 • °Žt| p t {vvy q|vzx |{zxy q{tux z qx|33 { qww
 • °Žts p w 3 • °‘st p u |wtw qxyux |{zxy q{tux { qtw33 | qxv
 • °Žts p w 3 • °‘sx p t |x{| qxsss |{zxy q{tux { qxx33 | qzt
 • °Žtw p t 3 • °‘st p u tuwxs q|vzx |{zxy q{tux tt qsy33 tu qyt
•  • °‹tv p u 3 • °tv p t t{xt q|ut| utsxt q{u{t { qsy33 { q{s
• • °Žts p w 3 • °‘st p u t{yw qys|w utsxt q{u{t z qxy33 { q{y
r• ≈ • °tv p t 3 • °‘sw p u u qy{ts uw qzwv{ | qux33 ts q{w
‹… • °⁄us p t 3 • °Žtw p t {sx| q{zxs {vzy| qvzxs { quy33 | qyu
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≠ q叶长 ~ • q叶宽 ~≈ r• q长宽比 ~…‹q叶柄长 ~  „ q叶面积 ∀ ≠ q¨¤©¯¨ ±ª·«~  • q¨¤© º¬§·«~ ≈ r• q
• ¤·¬²²©¯¨ ±ª·«·² º¬§·«²©¯¨ ¤©~…‹q° ·¨¬²¯¨¯¨ ±ª·«~   „ q¨¤©¤µ¨¤q
v 讨 论
大量研究证明林木叶片对林木生长量的重要性k‹¬±¦®¯¼ ετ αλ. ,t|{| ~ ⁄∏±¯¤³ ετ αλ. ,t||x ~ ¨√2
µ¨¨±½ ετ αλ. ,t||sl ∀因此 o叶片也是林木选种的指标之一 ∀经典数量遗传学研究表明 ƒu代叶片数量性
状间存在显著相关性 o但无法鉴别数量性状基因在染色体上的位置及其遗传效应 o也难以确定相关性
状的 ± ׏间的关系 ∀分子标记技术的出现 o使得对林木叶片数量性状研究进入到分子水平阶段 ∀本
研究从分子遗传学角度获得证据 o为解释数量性状复杂的遗传背景和性状间的相关关系提供了很好的
解释 ∀研究发现 o与某一叶片性状相关联的标记同时与其它叶片性状关联 o与各叶片性状关联的标记
位于同一连锁群或邻近的区段上 o这表明性状间存在显著相关关系的主要原因之一是存在一因多效或
者是由于紧密连锁的处于同一染色体区间的不同座位控制所引起的 ∀ ± ׏定位的结果可以把叶片的
选择分解成对叶片构成因子的选择 o在育种中利用与这些 ± ׏连锁的标记进行辅助选择 o将有助于对
林木生长量的改良 ∀
由于 • „°⁄和 • ƒ°等分子标记不受数量的限制 o近几年已用于植物重要经济性状的 ± ׏作图 ∀
目前 o在 ± ׏作图中较常用的方法为方差分析法k¤±¤¯¼¶¬¶²© √¤µ¬¤±¦¨ o„‘’ ∂ „l !区间作图法k¬±·¨µ√¤¯
°¤³³¬±ªoŒ l和复合区间作图法k¦²°³²¶¬·¨¬±·¨µ√¤¯ °¤³³¬±ªo≤Œ l ∀惠大丰等kt||zl曾应用上述 v种
构图方法分析了玉米组合 Ž≅ ≤  tv|µƒu 群体有关玉米螟抗性 !株高和穗位高的数量性状基因
k± ׏l图谱 o结果 v种不同方法估计的 ± ׏位置和效应很接近 o认为 „‘’ ∂ „ 虽然难以精确确定
± ׏的位置 o但在发现 ± ׏上 o仍可能是最有效的 ∀在本研究中检测出多个 ± ׏o也说明方差分析法
对 ± ׏的发现能力的确很强 ∀ • ∏等kt||zl以毛果杨 ≅美洲黑杨种间杂交谱系探测出叶子色素 !叶柄
长和叶长比率受少数 ± ׏控制 o而叶面积 !叶形 !叶片着生角度 !叶边缘颜色是受多数 ± ׏控制 ∀本
项研究也检测出大量与叶面积相关联的标记 o标记数为 tu个 o联合贡献率为 {t1z| h ∀但与叶柄长相
关联的标记检测出 |个 o说明叶柄长并不一定受少数 ± ׏控制 ∀
本研究发现 o单因子方差分析检测出的与性状显著相关联的标记 o对性状贡献率较小 o且与其它标
{v 林 业 科 学 vy卷
图 u 与 x个叶片数量性状相关联标记在连锁群上的位置
ƒ¬ªqu Š ±¨¨ ·¬¦¯¬±®¤ª¨ °¤³²©³²³¯¤µ¤¶¶²¦¬¤·¨¯ º¬·« ± ׏²©x ¯¨ ¤© ∏´¤±·¬·¤·¬√¨·µ¤¬·¶
记的互作与性状关联达极显著 o对性状的贡献率较大 ∀这一结果的原因可能是 }ktl由于特定的杂交组
合 ƒu群体所造成的 o群体特有的遗传基础决定叶片性状是由基因互作而引起的 ∀kul由统计方法引起
的 ∀通常使用单因子方差分析法 o只有当该 ± ׏具有较大的单因子效应同时具有明显的互作效应时 o
才能将其检测出 o而双因子方差分析可检测出有明显互作效应的 ± ׏o尽管该 ± ׏的单因子效应并不
显著k李春丽等 ot||yl ∀
用于构建本研究遗传群体的杂交组合双亲在 x个叶片数量性状表型上均差异较大 o但没有检测到
控制它们的主基因效应 o所检测出的基因均为微效基因 ∀这些微效基因对各自性状的联合贡献率平均
在 ys1wz h o占性状变量的大部分 o表明该群体中可能没有主效基因 ∀参与影响这些性状的分布基本上
都只有一个主峰出现 o根据经典遗传研究方法也可推测双亲所携带的这些性状主效基因均处于等位关
系 o因此该群体中在这些性状上都没有主效基因发生分离 o从而也就没能检测出它们各自的主基因效
应 ∀在其它树种 ± ׏作图中也未检测出主效基因 o如 Šµ¤··¤³¤ª¯¬¤等kt||yl在桉树中检测出 w个树高
± ׏¶o联合贡献率为 tw h ∀ Šµ²²√ µ¨等kt||wl在火炬松中检测到 x个与木材比重有关的 ± ׏¶o联合贡
献率为 us h ∀
± ׏易受环境影响 o± ׏的效应往往与环境效应相混淆 o给检测造成了困难 ∀另外 o当分析某一
± ׏时 o遗传背景中其它 ± ׏的分离产生剩余遗传方差 o又增大了表型方差 ∀增加重复可有效地减
|v t期 苏晓华等 }杨树叶片数量性状相关联标记及其图谱定位研究
少样本容量 !降低试验误差 !提高检测 ± ׏的灵敏度和准确性k李维明等 ot||vl ∀本项研究正在进行
增加田间重复试验研究 o以便降低环境误差 o提高 ± ׏检测的准确性 ∀
参 考 文 献
惠大丰 o姜长鉴 o莫惠栋 q数量性状基因图谱构建方法的比较 q作物学报 ot||z ouvkul }tu| ∗ tvy
李春丽 o郑康乐 q应用 • „°⁄标记检测与水稻株高和抽穗期有关的 ± ׏¶q遗传学报 ot||y ouxktl }vw ∗ v|
李维明 o吴为人 o卢浩然 q检测作物数量性状基因与遗传标记连锁关系的方差分析法及其应用 q作物学报 ot||v ot|kul }|z ∗ tsu
苏晓华 o张绮纹 o郑先武等 q美洲黑杨k Ποπυλυσ δελτοιδεσ ¤µ¶«ql ≅青杨k Π. χατηαψανα • «¨§ql分子连锁图谱的构建 q林业科学 ot||{ ovw
ky l }u| ∗ vz
徐云碧 o申宗坦 o许吉臣等 q利用分子标记连锁图谱进行水稻数量基因的区间作图 q中国科学k…辑l ot||w ouwk|l }u|t ∗ u|z
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×µ¨¨°«¼¶¬²¯ qot|{y ot }us| ∗ uty
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