林木杂交育种技术应用介绍

林木杂交育种技术应用介绍

一、林木杂交育种技术的应用介绍(论文文献综述)

赵薇[1](2021)在《杨树驻芽和萌芽时间QTL定位分析》文中研究指明杨树是我国广泛栽培的树种之一,在工业用材、生态防护和绿化环境等方面具有不可替代的作用。杨树为多年生落叶乔木,在秋季形成驻芽以应对干燥寒冷的冬季,在春天温度和水分适宜的条件下,萌芽打破休眠后开始萌发,恢复生长。芽的休眠与萌发是杨树重要的生存策略,是对环境适应的综合体现,影响着杨树的地理分布和木材材积量。目前,有关杨树驻芽和萌芽时间的遗传机制还知之甚少。本研究以美洲黑杨(Populus deltoides)和小叶杨(Populus simonii)杂交子代作为研究材料,对杨树驻芽和萌芽时间进行QTL定位分析,并挖掘相关的候选基因,深入研究杨树驻芽和萌芽时间的遗传机制。主要研究结果如下:1.以美洲黑杨和小叶杨杂交F1代的无性系为材料,建立了随机区组扦插试验林,2020~2021年测定了每棵树的驻芽和萌芽时间。基于已构建的两个亲本高密度遗传图谱,采用区间作图法、复合区间作图法以及关联分析法对驻芽和萌芽时间进行了QTL定位分析。结果显示复合区间作图法最有效,而其它两种方法收效甚微。利用复合区间作图法,在12个连锁群上定位到23个与杨树驻芽时间相关的QTL位点,其中11个QTL位于母本美洲黑杨第1、2、4、5、6、7、10、11、17和19连锁群,而其余12个QTL位于父本小叶杨第1、2、3、4、6和12连锁群;在15个连锁群上定位到26个与杨树萌芽时间相关的QTL位点,其中13个位于美洲黑杨第1、3、5、6、10、11、15和17连锁群,其余13个QTL位于小叶杨第1、2、3、4、7、8、10、14、15、18和19连锁群。2.开发了基因功能注释和富集分析软件包Gen AE,利用该软件对QTL位点附近的基因进行功能注释,以挖掘相关候选基因。该软件分为六个步骤来实现算法:(1)对较大的基因组序列文件进行分割;(2)将分割后的文件提交到蛋白质数据库进行比对;(3)合并比对结果并提取比对信息;(4)对上一步的比对结果进行功能注释;(5)提取基因组注释信息;(6)提供候选基因文件,基因组注释结果作为背景基因,进行富集分析。3.根据QTL区间内基因的功能注释,筛选杨树驻芽和萌芽时间相关的候选基因。结果挖掘到57个与杨树萌芽和驻芽时间相关的候选基因,这些基因可分为7大类。进一步对这些候选基因进行GO和KEGG富集分析,研究发现植物激素信号转导通路、植物有丝分裂原蛋白激酶信号转导通路、生长素激活信号转导通路和生长素激活信号通路在杨树芽的休眠与萌发过程中发挥了重要作用。本研究检测到了更多有关杨树驻芽和萌芽时间的QTL位点,并且筛选出了相关的候选基因,这将有助于进一步理解杨树生长及适应性的分子机理,为加速杨树的遗传改良提供重要的参考依据。

杨晓伟[2](2021)在《湖南铁心杉育种亲本群体的构建》文中研究说明杉木(Cunninghamia lanceolate),是我国南方栽培最广、生长快、经济价值高的用材树种。解放后我国林业工作者在杉木育种方面做出了巨大贡献,已成功完成第四代种子园的建设工作,但是杉木育种也出现了只追求速生而忽略了优质的问题。2012年,在湖南小溪国家自然保护区发现一种杉木的变种,心材呈油亮的黑褐色,且心材比重大,耐腐,区别于红心杉(Red-heart wood Chinese fir),是一种优质天然的杉木种质资源,被称为铁心杉(Black-heart wood Chinese fir)。本研究从铁心杉种质资源的保存与收集、铁心杉种群遗传结构和空间遗传结构、基于SSR标记的核心种质资源构建和优良半同胞子代父本鉴定等几个方面来构建铁心杉育种亲本群体,为今后铁心杉种质资源的保护、开发和利用奠定理论基础。主要研究结果如下:(1)2019年3月,通过人工选择,在天然林中选取35株优良无性系,构建铁心杉种质资源圃,每个无性系嫁接不少于10株,嫁接成活率高达83%;同年10月收集27株铁心杉种子,测定种子活力,最高发芽率达68%。(2)选取15对稳定、多态且特异的SSR引物对湖南铁心杉154份材料进行种群结构和遗传多样性分析。结果显示:15对SSR引物共检测出72个等位基因,每对标记的等位基因数在2~16之间,平均7.07;平均观测杂合度、平均期望杂合度分别为 0.463、0.599;15 对 SSR 标记的 PIC 值在 0.350~0.866 之间,平均 PIC 为 0.599。以地理位置和山头分布将样本划分为6个群体,并进行遗传多样性和遗传结构分析,结果表明:湖南铁心杉在不同亚群体间的遗传差异较小,遗传距离变幅在0.048~0.315之间;遗传分化显示,群体之间的遗传差异仅占总体差异的10%,说明种质资源的差异主要来源于种质内的个体间;NJ聚类分析、PCA主成分分析和STRUCTURE遗传结构分析、Apcluster聚类分析均将供试材料分为两大类群,154份湖南铁心杉种质资源并没有按照地理来源和山头分布进行分组,表明湖南铁心杉具有丰富的遗传多样性;Mantel test检验R2=0.1963,说明铁心杉各个亚群体之间的遗传距离与地理距离之间不具有显着相关性,仅存在19.63%的遗传变异与地理距离相关,而剩余80.37%的遗传变异由其他人为或者自然因素所导致而成。(3)选取JZW1作为铁心杉精细空间遗传结构的对象,发现铁心杉空间遗传结构Sp=0.00376,样地内铁心杉种子传播的距离在7.32~121.35m之间,花粉传播的距离在48.78~195.12m之间。种子传播的平均距离为48.98m,花粉传播的平均距离为110.57m。(4)基于SSR分子标记,3种遗传距离、2种取样策略及1种聚类方法、R语言Genetic subsetter包进行核心种质构建比较分析,最后采取“SM遗传距离+UPGMA聚类法多次聚类+位点优先取样”对154份湖南铁心杉木种质资源进行核心种质构建,获得30份核心种质,占总数的19.48%;核心种质保留了初始种质的全部等位基因且各个遗传参数的t检验结果表明核心种质能够较好的代表初始种质。(5)收集10株优良母本种子播种育苗,构建半同胞子代幼苗,筛选优株,利用SSR标记和CERVUS软件进行父本鉴定,组建优良杂交亲本组合。结果显示:50个子代在403个疑似父本中共鉴定出42个父本,其中TXS-14的繁殖贡献率最高为6%,TXS-20、TXS-201、TXS-204、TXS-399、TXS-5 的繁殖贡献率次之,为 4%,其余均为2%,共筛选出高配合力亲本50对。(6)通过铁心杉种质资源圃的构建、种群遗传结构和空间遗传的分析、基于SSR标记的核心种质构建和父本鉴定,完成了铁心杉育种亲本群体的构建,为今后铁心杉异地保存和保护及有效开发利用提供技术支撑。

何利明[3](2021)在《水曲柳杂种优势分析及抗寒优势机制研究》文中研究指明水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.,M),作为我国东北重要的大径级用材的白蜡树属树种,应用场景广泛。针对水曲柳生产中优良种质缺乏、幼年苗木易受寒害和虫害的问题,开展了以水曲柳为母本,同属的大叶白蜡(Fraxinus americana Linn.,A)、绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr.,V)、小叶白蜡(Fraxinus sogdiana Bunge.,S)和水曲柳为父本的种间(MA、MV和MS)、种内(MM)杂交育种。本研究在前人种间杂交获得杂种种子与苗木的基础上,开展了 100个杂交组合涉及15个母本和17个父本的种内杂交。在系统地完成了杂交结实效果分析、杂种子一代(F1)的种子性状和苗木的多性状(寒冷适应性、生长和抗虫性)优势分析和优良多性状杂种种质的选育后,对杂种F1诸多杂种优势中影响成材的抗寒性优势形成机制进行研究。主要结果如下:1、杂交结实的效果分析:通过采种和育苗获得了 24165粒种内杂交的种子和55个杂交组合的F1苗木。高压静电场处理(20 KV、间距10 cm、30 min)下种间杂交结实有了显着性提高(种子和苗木数提高了 22.4~517.5%和190.3~927.8%),并由此提出高压静电场处理花粉的促进种间杂交结实技术。2、F1的多性状杂种优势分析:杂种F1的种子性状表现出杂种优势(种间千粒重母本杂种优势(HFPs)达到10.5~14.2%)。连续多年的子代测定的结果显示,种间F1均可以在东北地区正常越冬,并表现出显着的生存率和生长杂种优势(生存率和材积最高HFPs可达35.6%和29.6%);MS的抗虫性HFPs为9.7%。表明种间杂交的育种策略在水曲柳抗性遗传改良中是可行的且效果显着。同时,通过14种曲线方程的回归分析与方程适应性检测,建立了杂种F1的树高生长和种间F1的杂种优势估计模型。3、杂种优良多性状的选育:选育了优良多性状(结实数和千粒重(良种推广中代表性繁殖性状)与苗木的适应性、生长、抗虫和抗寒)的杂种种质,并评价了其选育效果。1)结实数和千粒重选育:亲本分别超出总均值的45.6~98.8%和11.6~26.3%;34个杂交组合分别超出总均值的43.1~167.8%和11.6~26.6%。2)适应性、生长和抗虫性选育:选育了优良适应性的亲本和杂交组合,亲本生存率最高超均值27.0%(MV);25个杂交组合HFPs最高为85.2%(MV)。选育了优良生长和抗虫性的亲本、杂交组合和单株,亲本的材积遗传增益最高为16.8%(MV)、抗虫性遗传增益为2.1%(MS);25个杂交组合的材积HFPs最高为164.7%(MV)、抗虫性HFPs为43.3%(MS)和15.9%(MM)。优良通直度27个MM单株的材积最高超均值167.5%;抗虫性优良27个MM和8个MS单株的抗虫性超均值181.7%和67.1%。3)抗寒杂交组合选育:基于生存率,综合生长和生理生化指标选育了 4个优良抗寒的种内杂交组合(2×8、2×90,6×1、1×1)。从多个方面评价了高抗寒代表组合2×8的抗寒性优势,其中:3年生生存率HFPs达到了62.6%;帽儿山越冬后的3年生的典型单株无明显分枝,而对照分枝较多;嫁接无性系的新生枝以及叶片同样表现抗寒优势。4、基于DNA序列差异(核遗传)的杂种F1抗寒性杂种优势形成机制解析:从抗寒F1(2×8)与母本(2ck)间多个水平上的差异解析了种内F1的抗寒杂种优势机制:1)适应性和生长差异:2×8实生苗的适应性和生长性状上均存在显着的杂种优势(6年生生存率和材积、5年生通直度的HFPs为63.1%、66.5%和7.7%)。2)生理生化指标抗寒系数差异:2×8的渗透系统(可溶性糖HFPs为292.0%)、膜系统(相对电导率的 HFPs 为 13.7%)、ROS(Reactive oxygen species)系统(POD(过氧化物酶)活性的HFPs为155.6%)和ABA(脱落酸)含量(HFPs为67.9%)上均有显着杂种优势体现。3)基因表达差异:寒冷处理后的基因表达中,2×8的CBF(C-repeat binding factor)依赖途径(节律基因 FmLHY(LATE ELONGATED HYPOCOTYL)、FmCBF1和 FmCOR413(Cold-regulated 413)的 HFPs 为 160%、109%和 495%)、ABA 途径(FmPYR1(Pyracbactin Resistance 1)的 HFPs 为 109%)、ROS 相关基因(FmPOD(POD 合成酶基因)HFPs为155%)和6个抗寒响应WRKYs中(FmWRKY21和FmWRKY40的HFPs为289%和240%),均表现出显着杂种优势。4)抗寒转录因子DNA序列差异:2×8的FmCBF1、FmWRKY40和FmWRKY7基因的 CDS 区域内分别有一个 SNP(Single nucleotide polymorphism,T-A)、18 bp 片段缺失和58 bp片段插入;FmWRKY7基因启动子中有一个SNP(G-A)。由此,解析杂种F1抗寒杂种优势具体机制为:杂交重组了不同杂交亲本的基因资源,跟母本对照相比,在DNA重组过程中,引起了某些重要的抗寒转录因子,如FmCBF1、FmWRKY40和FmWRKY7的基因或者上游启动子的DNA序列产生了变异(如缺失,插入或点突变)。而这些变异,调节了这些在水曲柳幼苗中关键转录因子如FmCBF1、FmWRKY40和FmWRKY7等基因的转录与表达效率。同时,在“分子大开关”节律基因的共同调控下,CBF途径中关键基因(如FmCIHK、FmICE1等)、寒冷胁迫响应基因CORs(FmCOR413等基因)、ROS和ABA相关基因的高表达,进而引起了一系列生理指标(渗透系统、膜系统和ROS系统)以及内源激素(ABA等)的含量的上调来应对寒冷胁迫,从而形成抗寒性杂种优势。本研究根据水曲柳杂交结实效果提出了高压静电场处理花粉促进种间杂交高效结实技术;F1的多性状杂种优势分析确认了通过引进花粉的种间杂交育种策略在克服其他三种白蜡树属树种在东北地区难以存活的引种瓶颈、同时引进它们的优良性状来进行水曲柳遗传改良的可行性:优良多性状的水曲柳杂种种质的选育为国家和黑龙江省的大径级用材林建设提供了优良材料和选育策略;通过抗寒关键基因序列变异、基因表达和生理生化分析解析了杂种F1的抗寒机理,并在亲子代间的关键转录因子DNA序列差异上有所突破,为水曲柳抗寒性遗传改良和杂种优势机制的进一步揭示奠定基础。

杜庆章,战鹏宇,李鹏,李先义,廖晨翰,郭诗曼,张德强[4](2020)在《基因组选择研究进展及其在林木中的发展趋势》文中进行了进一步梳理随着新一代基因组测序技术的快速发展,基因组选择技术在促进优良基因型精准高效选育方面展现了前所未有的应用前景。近年来,基因组选择在动植物数量性状遗传育种领域的研究进展引起了广泛关注,关于其在林木改良驯化中的应用也逐渐被报道。本文通过综述基因组选择的基本概况、主要模型方法及其在动植物中的研究进展,进一步探讨了基因组选择在林木育种研究中的现状和发展趋势,强调了对预测模型优化与机器学习等新兴技术的引入与方法创新,提出了联合利用全基因组关联分析与基因组编辑技术的优化育种方案,为加快林木优良品种的精准选育提供了新思路。

孙明升[5](2020)在《亲本间遗传距离对松树种间杂交可育性与子代杂种优势的影响》文中研究表明本文综合广西壮族自治区南宁市林业科学研究所试验点92个不同松树种间杂交组合与20个亲本半同胞子代对照的球果体积指数,平均球果产种数,平均球果产种量,百粒重,发芽率与成苗率6项育性指标,以及对南宁市林业科学研究所试验点的20个湿加松杂交组合8年生树高与胸径生长量进行统计分析,结合SSR分子标记检测交配亲本的遗传距离,主要研究结果如下:(1)加勒比松×湿地松(C×E)、湿地松×加勒比松(E×C)与湿地松×火炬松(E×T),3种杂交类型育性表现优于或接近半同胞对照,育性较好。马尾松×湿地松(M×E)、马尾松×火炬松(M×T)、马尾松×加勒比松(M×C)、火炬松×加勒比松(T×C)、火炬松×湿地松(T×E)与火炬松×马尾松(T×M)6种杂交类型育性表现远低于半同胞对照,表现出低育性甚至不育。亚组内杂交育性整体表现明显优于亚组间杂交。以湿地松、加勒比松为母本的3种杂交组合育性表现总体水平明显优于马尾松、火炬松为母本的6种杂交组合。9种杂交类型中除T×E外,均获得具有生活力的杂交子代,尤其马尾松与3种国外松的杂交子代在相关研究中首次获得,对松树种间杂交育种的深入研究具有重要意义。(2)将92个不同松树种间杂交组合亲本遗传距离分别与6项育性指标进行线性相关分析,在亲本间遗传距离0.1530~0.8205范围中,6项指标均与亲本间遗传距离呈负相关,球果体积指数与遗传距离呈显着负相关(P=0.0001),其余5项育性指标均未达到显着水平。(3)T×M,T×E,E×C,C×E与T×C育性评价隶属函数值与其亲本间遗传距离存在正相关性,M×T,E×T,M×E与M×C育性评价隶属函数值与其亲本间遗传距离存在负相关性,均未达到显着水平。综合9种杂交类型,亲本间遗传距离(0.1530~0.8205)与种间杂交育性评价隶属函数值存在负相关性,未达到显着水平。(4)对南宁市林业科学研究所试验点20个杂交组合的湿加松子代8年生树高与胸径生长量进行统计分析,杂交组合间与组合内均存在较大变异。方差分析表明,在树高性状与胸径性状,不同杂交组合间均存在极显着差异(P<0.0001,P<0.0001)。(5)对南宁市林业科学研究所试验点20个杂交组合的湿加松子代8年生树高性状与胸径性状的超高亲优势和超中亲优势进行统计分析,在树高性状与胸径性状,不同杂交组合间杂种优势均表现出较大差异,胸径性状变异程度要高于树高性状。生长量杂种优势最高的两个组合分别是S6×H21与S6×H20,生长量杂种优势最低的组合是S2×H20。其中,有2个杂交组合在树高性状上不同程度表现出负向杂种优势,8个杂交组合在胸径性状上不同程度表现出负向杂种优势。(6)湿加松亲本间遗传距离(0.2309~0.4722)与子代树高与胸径的超高亲优势及超中亲优势均存在负相关性,均未达到显着水平。杂交子代正向杂种优势与亲本遗传距离均呈负相关,均未达到显着水平;杂交子代负向杂种优势与遗传距离均呈正相关,均未达到显着水平。深入研究子代生长量杂种优势与亲本遗传距离的变化趋势发现,杂种优势先随遗传距离的增大而增强,在遗传距离为0.3387时,湿加松杂交子代杂种优势达到最高水平,随遗传距离进一步增大,杂种优势急剧下降,在遗传距离0.3648与0.3842时,杂种优势有小幅度回升,但优势不明显,进一步推测当亲本间遗传距离达到0.3387左右时,湿加松生长量杂种优势可能达到最高水平。

林伟才[6](2020)在《普通油茶无性系表型性状的变异分析及选择》文中认为油茶是我国重要的木本油料树种,具有很高的经济价值和生态效益。但是,福建省现有的连片集中油茶林主要是在上世纪60年代至80年代初种植的,存在着品种老、产量低、品质差等问题,虽然通过油茶低产林改造能一定程度改善上述问题,但未能从根本上解决,良种选育才是釜底抽薪之策。本文从油茶种质资源群体中选取40个表现优良的无性系,在福建省福安国有林场开展无性系测定,对40个无性系的36个性状进行变异分析,估算各性状的遗传参数,以亩产油量为育种目标进行无性系选择。主要结果如下:1.对40个无性系的树体、叶片、果实、产量等表型性状进行了变异分析。40个无性系各个性状的变异系数(CV)变幅为8.81%~171.81%,平均CV为39.43%,由此可知40个无性系之间变异较为丰富。其中叶脉数的变异系数最小,为8.81%,果实数的变异系数最大,为171.81%。2.方差分析表明,单果鲜出籽率、冠幅、单株果实数、种仁含油率、果实纵径、叶长、叶宽、果实横径、种仁含水率、叶面积、果形指数、叶柄长、单果干出籽率、果皮厚度、叶周长、籽粒数、叶脉数、单株产果量、干籽含油率等19个性状在无性系间存在极其显着差异(P≤0.01)。40个无性系各个性状重复力最高的是果实纵径,为0.89,最低的是梢粗,为0.1。3.相关性分析表明,亩产油量与单株产果量、单株果实数、干籽含油量呈极显着正相关(R=0.811,0.720,0.519)。4.以亩产油量为育种目标,表现较好的无性系为FA-15、FA-8、FA-16。

靳藏馥[7](2020)在《杜仲遗传连锁图谱重构及重要性状QTLs定位》文中研究指明杜仲(Eucommia ulmoides)是重要的药用和胶用经济树种,具有极高的开发利用价值,其良种培育工作对杜仲产业的发展具有重要影响。传统育种方式所需周期时间长,效率很低;且木本植物生长期长,生物个体大,遗传背景复杂,制约着杜仲遗传改良的研究进程。分子育种学通过分子标记筛选或基因工程等可直接获得增益较大的个体或优良品种和无性系,极大地提高了选择效率和育种精度。本研究以杜仲‘秦仲1号’和‘小叶’杂交F1代群体(152株个体)为材料,利用二代转录组测序技术开发SSR引物,对本实验室原有遗传连锁图谱进行重构,得到杜仲高密度遗传连锁图谱;统计分析F1代群体连续十年生长、物候、次生代谢物含量等重要性状的表型多样性和变异规律,通过多树龄多性状QTLs定位和候选基因搜索,锁定生长发育过程中持续稳定表达的QTLs/基因;构建杜仲分子标记辅助选择体系,并结合表型数据对F1代作图群体152个单株进行优树选择和鉴定,确定早期选择适宜树龄,为在分子水平开展杜仲遗传改良奠定基础,对加快杜仲定向改良和育种进程具有重要指导意义。主要研究结果如下:1. 利用杜仲‘秦仲3号’转录组数据开发了一批SSR标记引物,并且预测了萜类(杜仲胶)生物合成相关候选基因。共开发出1,870对有效SSR引物和351对适用于F1作图群体(‘小叶’ב秦仲1号’)的稳定性高、多态性良好的SSR引物;通过转录组基因功能注释,鉴定出65个萜类生物合成途径候选基因;通过幼叶幼果比较转录组分析,筛选出29个与萜类生物合成相关的差异表达基因。2. 构建了一张高密度杜仲遗传连锁图谱。结合转录组筛选351对和文献查阅14对SSR引物,共应用365对SSR引物对152株F1代个体和2个亲本进行PCR扩增,获得456个多态性标记。其中偏分离标记为22个,占总标记数目的4.80%。利用上述SSR标记在Joinmap 4.0中对原有遗传连锁图谱进行重构,获得高密度杜仲遗传连锁图谱。该图谱共包含869个标记,分布在19个连锁群上,总图距为1,913.29 c M;每个连锁群的标记数目为15~151不等;每个连锁群的图距为59.13 c M~172.21 c M不等;标记间的平均图距为2.20 c M。预估的杜仲基因组长度为2,015.05c M,图谱的覆盖率为94.95%。3. 对杜仲F1杂交子代群体(152株个体)连续五年6a(2015)~10a(2019)的表型性状进行统计分析。所有性状在作图群体中分离明显,表现为连续分布且基本符合正态分布。同一性状不同树龄间相关性分析表明,11个性状(树高、胸径、地径、叶脉数、叶柄长、绿原酸含量、芦丁含量、杜仲胶含量、叶长、叶宽和叶面积)在连续五年间表现出(极)显着的相关性,其余11个性状(冠幅、叶长宽比、单叶重、枝长、枝径、分枝数、分枝角、叶片数、产叶量、萌芽期、展叶期)在超过3个树龄间没有表现出相关性。不同性状之间均表现一定程度的正相关,但分枝角与枝长、枝径、分枝数、叶片数、产叶量之间表现出显着的负相关,叶片中杜仲胶含量与绿原酸含量、芦丁含量之间表现出显着负相关。4. 观察并分析杜仲F1杂交子代群体(152株个体)连续十年1a(2010)~10a(2019)的表型性状的生长规律。各个性状生长量大体表现为随时间(树龄)缓慢增长。杜仲苗期(2a)叶片展开面积较大、颜色较深且叶片肥厚,有助于提高杜仲幼苗的光合作用,为苗期生长储存更多的有机物和能量。杜仲树龄较低时1a(2010)~5a(2014)处于一个相对有利于次生代谢物(绿原酸、芦丁、杜仲胶)积累的生理阶段,而随着植株树龄增加,体内调控生长的代谢途径和产物愈加丰富,对次生代谢物的合成和积累产生影响。萌芽期和展叶期易受外界环境因素(温度)的影响,不同树龄间变异较大。枝长、枝径、叶片数和产叶量在8a(2017)时生长量大幅提升,且8a时杜仲开始挂果,证明植株进入成熟阶段。5. 杜仲重要性状QTLs定位。杜仲F1代群体连续十年22个性状共鉴定出432个Q TLs。检测到QTLs的LO D值范围为3.01~37.52,其中超过全基因组LOD临界值的有155个,占总数的35.9%。Kruskal-Wallis分析表明与性状显着相关的QTLs有204个,占总数的47.2%。每个QTL的表型贡献率为9.0%~85.8%。除分枝数和叶面积外,其余性状在不同树龄间鉴定到的QTLs均包含重叠区间,但没有连续十年检测到相同位置的QTLs。不同性状鉴定的QTLs同样存在重叠区间。多树龄多性状鉴定的重复QTLs推测为影响杜仲生长发育的关键因子。6. QTL区间候选基因预测。参考转录组测序结果,得到43条位于QTLs区间内的序列,其中19条位于QTL区间LOD值峰值处,推测参与目标性状生长调控的潜力较大。通过BLASTX比对和基因注释,共有28条序列(候选基因)得到27条注释信息,其余15条序列功能尚不清楚。候选基因功能注释分为五类:细胞结构组分(3)、细胞内功能(8)、植物组织形成(4)、信号转导和防御反应(8)和代谢相关(4)。有2条序列注释为萜类生物合成相关基因。7. 分子标记辅助选择育种。筛选出4个检测效率高的分子标记(EQ457-200a、em1me6-170、UBC886-2200和em4me7-550),可用于杜仲分子标记辅助选择。结合分子标记辅助选择和表型数据,最终决选出高胶型、高药型、高经济型、高生长型和综合型优良单株分别有12、7、9、9和5株。综合分析得出杜仲早期性状选择的适宜树龄为5a。

张炎[8](2019)在《杂交枫香四倍体创制及再生植株根茎变异转录组分析》文中提出枫香属(Liquidambar spp.)树种是世界性重要林业资源,特别是枫香(Liquidambar formosana)和北美枫香(L.styraciflua),二者具有的较高经济价值、观赏价值和生态价值越来越受到国人的重视。目前我国枫香属的遗传改良相对较少,急需培育新种质来满足不同的社会需求。多倍体育种是创制新种质的有效途径,但目前国内外尚未在枫香属中开展相关研究。本研究以北美枫香为母本,枫香为父本,在控制授粉获得的杂交枫香种子的基础上建立杂交枫香组培再生体系;并以杂交枫香离体叶片和叶柄为材料,进行染色体加倍研究,并通过直接不定芽离体再生的方法对混倍体进行纯化;针对苗期的根茎变异开展转录组分析,解析四倍体再生植株变异原因。开展上述研究对实现枫香多倍体育种技术的突破、解析四倍体再生植株表型变异机制和提高繁殖效率具有重要的理论和实践意义。具体研究结果如下:(1)建立了适宜多基因型杂交枫香生根和分化的组织培养体系,为下一步进行离体染色体加倍奠定了基础。吲哚丁酸(IBA)浓度显着影响杂交枫香离体植株的生根率、根数量和株高。最优生根培养基为1/2WPM基本培养基添加IBA2.0 mg/L、萘乙酸(NAA)0.1 mg/L、蔗糖30 g/L、琼脂2 g/L和倍力凝4 g/L,pH值调节为5.8~5.9,生根率达到100%,组培苗移栽成活率为85.1%,大田移栽成活率75.0%。噻苯隆(TDZ)浓度显着影响叶片和叶柄不定芽分化率和诱导率。叶片和叶柄最优分化培养基均为WPM基本培养基添加TDZ 0.2 mg/L、BA0.8 mg/L、NAA0.1 mg/L,最高分化率分别为86.6%和90%。研究发现高浓度TDZ促进不定芽横向生长,不利于不定芽伸长,导致大量畸形芽产生。添加BA 0.4 mg/L和NAA 0.1 mg/L的WPM培养基最有利于叶片和叶柄不定芽伸长,最高不定芽诱导率分别为58.33%和68.33%,最高平均不定芽个数分别为3.55和2.39个。(2)首次提出了一种在杂交枫香离体器官再生过程中施加秋水仙碱进行染色体加倍的方法,并提出一种利用器官离体再生对混倍体进行纯化以获得四倍体的技术。叶片与叶柄切口周围的愈伤组织发育状态显着影响染色体加倍的效率,当叶脉切口和叶柄两端切口开始膨大、出现少量愈伤、并且愈伤组织内部出现大量分生组织时,是进行体细胞染色体加倍的最适宜时期。正交试验和极差分析结果表明,四倍体诱导率受到基因型、预培养时间、秋水仙碱浓度和处理时间的影响,其中秋水仙碱溶液处理时间对叶片和叶柄的外植体存活率和加倍效率影响最大。叶片和叶柄的最佳预培养时间分别为8 d和6 d,最优处理条件都为在200 mg/L秋水仙碱下处理3 d。杂交枫香叶柄的加倍效率要高于叶片,四倍体诱导率分别可达18%。绝大多数基因型伤口周围的愈伤组织在预培养前期发育速度相对一致,预培养时间可以作为判别染色体加倍最优时期的有效指标。此外,将秋水仙碱浓度提高到350 mg/L时,最高四倍体诱导率为8.33%,同时获得最高为13.30%的混倍体诱导率。利用直接不定芽离体再生的方法可以实现对混倍体的纯化,基因型显着影响混倍体纯化效率,混倍体再生植株中四倍体最高的比率为20.18%。本研究共检测出7个基因型四倍体、8个基因型混倍体,共计15份枫香属新种质。(3)观察发现了染色体多倍体化会导致杂交枫香四倍体再生植株表型和细胞学形态发生明显的改变,尤其是根和茎的伸长能力与二倍体存在显着差异。生根培养25-50 d时,而四倍体仅增长1.93 mm,而二倍体进入快速增长阶段,平均株高增加了 16.94 mm。四倍体叶片和叶脉厚度、栅栏组织和海绵组织、根的表皮和皮层的厚度显着大于二倍体,但茎的表皮、皮层和维管柱厚度与二倍体没有显着差异。大多数四倍体在50 d时顶芽开始休眠,70 d时顶芽完全休眠,具有芽鳞结构。比较生长50 d的根结构发现,与二倍体相比,四倍体出现的畸形根细胞宽度增加,形状更加不规则,并且根分生区长度减少,未见明显的中柱鞘和完整的中柱结构。但是,四倍体再生植株的木质部细胞、上和下表皮细胞、皮层细胞、髓细胞、海绵组织和栅栏组织细胞横切面积都大于二倍体。并且,一年生四倍体植株表现出矮化的特点,其中二倍体的平均株高49.13 cm,是四倍体的2.26倍,四倍体平均高度仅为21.74 cm。(4)总结了杂交枫香四倍体与二倍体再生植株在表型差异显着时期生长相关基因的表达特点。转录组测序结果表明,差异表达基因显着富集于植物激素合成与信号转导、糖和淀粉代谢、细胞周期等与再生植株器官伸长相关的生物学途径。对器官伸长起正调控作用的生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯等激素合成和信号转导基因,如YUCCA、TAA1、GH3、AUX1、SAUR、CPS、KO、KAO、GA20ox、GA3ox、BAS1、CYCD3等大多数为下调表达,这可能是导致四倍体再生植株根和茎伸长能力减弱的主要原因。(5)证明了杂交枫香四倍体与二倍体内源生长素、赤霉素、油菜素内酯的含量差异与基因表达量呈现出相似的趋势,通过添加外源激素GA3和IAA可以显着提高四倍体再生植株的株高和根长。研究表明,四倍体根和茎中生长素、赤霉素、油菜素内酯含量显着低于二倍体。在初始阶段,施加外源GA3和IAA可以显着促进四倍体再生植株茎段和根系的伸长。

姚丹[9](2019)在《遗传作图群体中SNP识别软件开发及杨树高密度遗传图谱构建》文中提出传统的分子标记数量有限而且难以分型,利用这些标记构建的林木遗传图谱密度相对较低,因而限制了林木数量性状位点(QTL)定位、分子标记辅助育种、基因组组装和比较基因组学等研究的进一步发展。限制性位点关联DNA测序(RAD-seq)是一种能够快速经济地获得作图群体所需的成千上万个SNP标记的测序技术,有助于构建高密度林木遗传连锁图谱。目前,RAD-seq数据分析软件包主要针对系统发育及群体遗传学方面的研究,然而用于获得作图群体中大量SNP标记的软件包相对较少。如何从RAD-seq大数据中提取出群体中大量个体的SNP基因型数据是一个极其具有挑战性的问题。因此,有必要开发新的软件以便获取群体中大量高质量的SNP基因型数据,从而构建林木高密度遗传连锁图谱。本研究开发了一个新的名为gmRAD的软件包,该软件能够对RAD双端测序序列及不同长度的序列进行分析,获得遗传作图所需的大量SNP标记数据,其网址为https://gith ub.com/tongchf/gmRAD。gmRAD主要分为五个步骤来实现整个算法:(1)对每个亲本双端序列的左端序列进行聚类;(2)将每个聚类与之对应的左端和右端序列提取出来进行拼接,建立两个亲本的参考序列;(3)形成亲本的SNP目录;(4)获得所有个体的SNP基因型;(5)根据分离模式、孟德尔分离定律和作图群体中基因型数据缺失情况,筛选SNP标记生成可用于遗传作图的基因型数据集。使用gmRAD时,这五个步骤可以用一个命令来完成,但每一个步骤也可以独立地分析计算。使用gmRAD对美洲黑杨和小叶杨杂交F1代群体两个亲本和418个子代的RAD-seq数据进行了分析,获得了大量的SNP标记,构建了两个亲本高密度遗传连锁图谱。两个亲本及其子代的RAD-seq数据量达到1486.2 Gb,对此进行分析获得了4021个分离类型为ab?aa的SNP和2101个分离类型为aa?ab的SNP。经过两点连锁分析后,有4018个分离类型为ab?aa的SNP在LOD临界值介于7-55范围内均被划分为19个连锁群;同样地,有2097个分离类型为aa?ab的SNP在LOD值为7-29的范围内也一致地被划分为19个连锁群。该结果表明连锁群划分的数目与杨树染色体的核型完全匹配。然后,使用多种作图软件对每个连锁群中的标记进行排序,从中选出最优的排序构建图谱。结果使用分离类型为ab?aa的SNP构建了母本美洲黑杨的高密度遗传连锁图谱,连锁群的长度介于217.03到928.64 cM之间,总图距为7838.48cM,标记区间平均图距为1.96 cM;使用分离类型为aa?ab的SNP构建了父本小叶杨的高密度遗传连锁图谱,连锁群图距介于144.41和716.40cM之间,总图距为5506.35 cM,标记区间的平均图距为2.65 cM。本研究开发的软件gmRAD可以快速有效地分析作图群体的RAD-seq数据,获取大量的SNP标记数据用于构建高密度遗传连锁图谱。不但可用于高度杂合、没有参考基因组的林木作图群体,而且也适用于自交系中的回交群体和F2代群体。本研究构建的美洲黑杨和小叶杨两个亲本的高密度遗传图谱,无论是在标记数据的质量上还是在连锁群内标记排序的精度上都比较高,为后续对杨树进行数量性状基因定位、基因组组装和比较基因组学研究提供了重要的遗传资源。

亓军红[10](2019)在《苏北沿海防护林体系建设的历史研究(1949-2015年)》文中进行了进一步梳理在全球气温上升,海洋灾害频发的背景下,国际社会对沿海防护林多重功效的认识愈加深刻,对其综合效益的研究愈加深入,构建科学有效、永续发展的沿海防护林体系已成为全球共识,更是临海国家的战略选择和紧迫任务。苏北沿海拥有长为953.9公里的标准岸线,面积6520.6平方公里的海涂,是其可持续发展不可多得的潜在资源。受地域位置、海陆交错等因素的共同作用,经常遭遇海洋灾害,加快苏北沿海防护林体系建设尤为重要。新中国建立以后,党和政府非常重视沿海防护林体系建设,根据江苏省苏北沿海防护林的建设的发展情况,大体可以将其发展过程划分为两大时期、六个阶段。第一时期是改革开放以前,这一时期又可以分为苏北沿海防护林体系建设分为探索准备阶段(1949年初至1956年)、初步成型阶段(1957年至1965年)和迟滞发育(1966年至1978年)三个阶段。第二时期是改革开放以后,这一时期又可以分为恢复发展阶段(1979年至80年代末)、快速发展阶段(20世纪90年代初至90年代末)、提升完善阶段(2000年至今)三个阶段。苏北沿海防护林体系建设的原因,最初,一方面是以毛泽东为核心的第一代领导集体非常重视,周恩来总理曾多次提出“造林是百年大计,要好好搞”;另一方面是由于解放战争中,苏北农民对人民解放战争的倾力支援,农村木材及林木消耗极大,有必要迅速恢复发展苏北林业。其次,就是新中国建立初期,全国各地大搞农田水利建设,海洋经济亦得到加强发展,为大力发展苏北防护林体系建设创造了条件。苏北防护林体系的建设,一开始即按照全国总体部署,以盐碱地改良、选育造林树种、进行植树造林为重点开展工作。初期的工作主要有:完善行政体系,建立科研机构,成立专职管理机构,调整教育体系,号召植树造林。1952年到1965年,有计划营造沿海海岸防护林。沿海防护林建设与苏北农田水利建设、围垦兴农、盐土治理等相结合。以造林为主线,重点对盐土改良进展、气象资料收集整编、健全造林工作机构、开展科学研究等。苏北沿海防护林体系建设一直是以国营农场为主力军、先锋队,国营农场的相继建立、发展,以及围垦区人口的迁移和造林活动,对沿海植树造林的发展有着积极而重大的意义。“文革”时期,沿海防护林建设亦遭受严重挫折,工作机构被撤销,工作人员下放,削弱科研力量,在“以粮为纲”的旗帜下,部分防护林被砍伐,苗圃被改种粮食作物,极大地影响苏北沿海防护林建设的发展。改革开放以后,苏北沿海防护林体系的建设亦可分为恢复发展阶段、快速发展阶段和完善提高阶段三个阶段。这一时期,开展第二次海岸带综合调查、“908”专项调查,形成大量第一手资料、编印了系统性专着,有力地促进防护林建设。同时,国家大力推进全民义务植树造林、总结造林经验。在建设技术上,积极开展造林种苗繁殖技术研究、开展造林实证研究、引进优良造林树种,开展湿地保护与沿海气候效应研究,极大促进苏北防护林建设体系的发展。苏北沿海防护林建设,在长期造林实践中形成了自身特点,即:注重沿海造林与“多绿”同步,注重沿海造林与“多林”同建,注重沿海造林与“多网”同构,注重沿海造林与“多种”搭配,注重沿海造林与“多能”并进等。国家意志的大力推动、经济发展的强力支持、科技进步和民主传统的发扬光大是沿海造林面积显着增加、防护林体系快速构建的动力因素。多年来的苏北防护林体系的建设,在改善生态环境,防害减灾方面功效明显,并产生了规模经济集成效应。但同时亦存在一些问题,主要表现在:造林总量有待提增,防护效果有待提升;缺乏完善的政策制度保障,评价机制不健全;造林用地不足;配套措施不够完善,科技创新滞后等。针对这些问题,特提出如下几项对策建议:一是要依靠科学技术,统筹兼顾国家、集体、企业、个人等各方利益,科学定位防护林建设公益性质;二是认真查漏补缺,形成高质量的规划制度;三是设立建设引导基金,建立各项奖补机制;四是加大研发力度、强化科技支撑;五是突出生态效益、注重综合开发;六是协调各方力量、强化组织领导;七是强化动态监测、定期发布公告等,只有这样,才能真正建设好苏北防护林体系,造福一方百姓。苏北沿海防护林体系建设具有深刻复杂的多重背景,目前的苏北海岸是多因素共同作用下形成的,苏北沿海基本具备植树造林的立地条件和环境,形成了一系列较成熟的造林树种选择及林分模式,苏北沿海造林具有许多“江苏特色”和多重动因,沿海防护林体系在改善区域气候等方面产生积极效应。

二、林木杂交育种技术的应用介绍(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、林木杂交育种技术的应用介绍(论文提纲范文)

(1)杨树驻芽和萌芽时间QTL定位分析(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 杨树资源概述及研究进展
        1.1.1 杨树资源概述
        1.1.2 杨树杂交研究进展
    1.2 休眠与萌发
        1.2.1 芽休眠与萌发
        1.2.2 休眠和萌发的影响因素
    1.3 林木QTL定位及研究进展
        1.3.1 作图群体
        1.3.2 遗传连锁图谱
        1.3.3 QTL定位基本原理与方法
        1.3.4 QTL作图软件
        1.3.5 杨树QTL定位研究进展
    1.4 研究目的及意义
第二章 杨树萌芽与驻芽时间QTL定位
    2.1 材料和方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 表型数据的测定及分析
        2.1.3 杨树高密度遗传图谱构建
        2.1.4 驻芽和萌芽时间QTL定位
    2.2 结果与分析
        2.2.1 杨树驻芽和萌芽时间表型数据分析
        2.2.2 驻芽和萌芽时间QTL定位分析
    2.3 讨论
        2.3.1 杨树驻芽和萌芽时间性状表型分析
        2.3.2 影响QTL作图的因素分析
        2.3.3 驻芽和萌芽时间的QTL定位分析
第三章 杨树驻芽与萌芽时间关联分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料与表型数据测定
        3.1.2 SNP标记数据获取
        3.1.3 驻芽和萌芽时间关联分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 RAD测序数据
        3.2.2 驻芽时间关联分析
        3.2.3 萌芽时间关联分析
    3.3 讨论
第四章 候选基因功能注释与富集分析
    4.1 候选基因研究
        4.1.1 候选基因挖掘
        4.1.2 候选基因富集分析
    4.2 GenAE软件包开发
        4.2.1 GenAE软件包的使用说明
        4.2.2 GenAE软件测试
    4.3 结果分析
        4.3.1 候选基因功能注释
        4.3.2 候选基因富集分析
    4.4 讨论
第五章 结论与展望
    5.1 本研究的主要结论
    5.2 本研究的创新点
    5.3 研究中存在的问题及展望
攻读硕士学位期间发表的学术论文
参考文献
附录

(2)湖南铁心杉育种亲本群体的构建(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 种质资源研究现状
        1.2.1 林木种质资源的概念、收集与保存
        1.2.2 杉木种质资源的保存、收集及评价
    1.3 杉木常规育种研究进展
        1.3.1 杉木种源选择
        1.3.2 杉木的多世代遗传改良及其遗传测定
        1.3.3 杉木无性系选育
    1.4 杉木分子标记研究进展
        1.4.1 杉木群体结构和遗传多样性的研究进展
        1.4.2 杉木分子标记辅助育种的研究进展
    1.5 研究目的、内容及意义
    1.6 技术路线
2 湖南铁心杉种质资源收集与保存
    2.1 铁心杉种质资源收集的对象、内容及方法
    2.2 铁心杉优良母树筛选及种子收集
    2.3 结果与分析
        2.3.1 铁心杉种质资源圃的建立
        2.3.2 铁心杉种质资源圃的嫁接与管理
        2.3.3 基础设施建设
        2.3.4 嫁接成活率统计
        2.3.5 铁心杉种子活力测定
3 铁心杉群体遗传多样性分析
    3.1 材料方法
        3.1.1 试验设计与采样
        3.1.2 DNA基因组提取
        3.1.3 SSR引物筛选及合成
        3.1.4 PCR扩增及毛细管电泳
        3.1.5 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 基于SSR标记的湖南铁心杉遗传多样性分析
        3.2.2 湖南铁心杉NJ(Neighbor-joining)聚类分析
        3.2.3 湖南铁心杉主成分分析
        3.2.4 湖南铁心杉Structure遗传结构分析
        3.2.5 APcluster聚类分析
        3.2.6 Mantel test检验
4 铁心杉精细空间遗传结构
    4.1 材料与方法
        4.1.1 植物总DNA的提取
        4.1.2 数据统计与分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 铁心杉空间分布与年龄结构
        4.2.2 铁心杉种子流和花粉流
5 基于SSR标记的湖南铁心杉核心种质的构建
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验方法
        5.1.3 铁心杉核心种质的构建
        5.1.4 核心种质的评价
    5.2 结果与分析
        5.2.1 核心种质的构建
        5.2.2 核心种质的评价
6 湖南铁心杉半同胞子代优良单株幼苗父本鉴定
    6.1 材料与方法
        6.1.1 材料
        6.1.2 方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 铁心杉半同胞子代幼苗优株建立
        6.2.2 父本鉴定
        6.2.3 半同胞子代幼苗优株父本鉴定
7 讨论与结论
    7.1 铁心杉种质资源圃的构建
    7.2 铁心杉亚群体遗传结构和遗传多样性分析
    7.3 铁心杉精细空间遗传结构
    7.4 铁心杉核心种质构建
    7.5 铁心杉优良子代父本鉴定
    7.6 铁心杉遗传资源保护策略
        7.6.1 就地基因保存
        7.6.2 异地基因保存
    7.7 结论
创新点
展望
参考文献
附录A
附录B 攻读学位期间的主要学术成果
致谢

(3)水曲柳杂种优势分析及抗寒优势机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 林木杂交育种及杂种优势机理研究进展
        1.2.1 林木杂交育种的研究进展
        1.2.2 杂种优势的机理
    1.3 水曲柳杂交育种的研究进展
        1.3.1 白蜡树属树种简介
        1.3.2 水曲柳育种的研究进展
        1.3.3 水曲柳杂交育种及杂种优势机制的研究进展
    1.4 植物抗寒研究进展
        1.4.1 寒冷胁迫对植物生理的影响
        1.4.2 植物抗寒途径及抗寒转录因子研究进展
        1.4.3 植物抗寒性测定和评价方法
    1.5 本研究的思路、技术路线与目的意义
        1.5.1 研究思路与技术路线
        1.5.2 目的意义
2 水曲柳杂交的结实和种子性状分析与良种选育
    2.1 材料和方法
        2.1.1 水曲柳杂交
        2.1.2 水曲柳杂交的结实、种子性状和苗木数量统计
        2.1.3 水曲柳杂交结实与千粒重优良的杂种选育
        2.1.4 数据分析与作图
    2.2 结果与分析
        2.2.1 种间杂交的结实和种子性状分析与高压静电场处理花粉的影响
        2.2.2 水曲柳种内杂交的结实与种子性状分析
        2.2.3 基于结实和种子千粒重性状的优良亲本的选育
        2.2.4 基于结实和种子千粒重性状的F1杂交组合选育
    2.3 讨论
    2.4 本章小结
3 水曲柳杂种F1苗木的杂种优势分析
    3.1 材料和方法
        3.1.1 实验材料与设计
        3.1.2 统计分析
        3.1.3 数据处理与作图
    3.2 结果与分析
        3.2.1 杂种F1适应性的优势分析
        3.2.2 杂种F1的生长性状优势分析
        3.2.3 杂种F1的抗虫性优势分析
        3.2.4 F1树高生长模型的建立及杂种优势预测
    3.3 讨论
    3.4 本章小结
4 水曲柳适应性、生长和抗虫性的杂交良种选育
    4.1 材料和方法
        4.1.1 水曲柳杂交良种选育的材料
        4.1.2 水曲柳杂交良种的选育方法
        4.1.3 杂种F1的生长与抗虫性状遗传参数和优良亲本遗传增益估计
    4.2 结果与分析
        4.2.1 水曲柳适应性分析及良种选育
        4.2.2 水曲柳杂种生长性状分析及良种选育
        4.2.3 水曲柳抗虫性分析及良种选育
    4.3 本章小结
5 水曲柳种内F1抗寒良种选育及优势分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 种内F1杂交组合的抗寒相关指标测定
        5.1.2 种内F1的抗寒性评价和优良选育
        5.1.3 种内抗寒F1的优势分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 基于生存率的F1分析和多性状综合优良抗寒杂交组合选育
        5.2.2 种内F1抗寒性的评价和优良选育
        5.2.3 基于实生单株生长与生存率的F1分析和优良杂交组合评价
        5.2.4 基于F1无性系的新生枝和叶片抗寒性分析和优良杂交组合评价
    5.3 讨论
    5.4 本章小结
6 水曲柳种内抗寒F1的生长、生理优势分析
    6.1 材料方法
        6.1.1 F1杂交组合实生苗的适应性和生长特征调查
        6.1.2 F1杂交组合的嫁接无性系的新生枝生长和叶片性状调查
        6.1.3 寒冷处理下F1杂交组合的生理指标测定
    6.2 结果与分析
        6.2.1 适应性和生长特性优势分析
        6.2.2 渗透系统抗寒系数的优势分析
        6.2.3 膜系统抗寒系数的优势分析
        6.2.4 ROS系统抗寒系数的优势分析
        6.2.5 内源ABA含量抗寒系数的优势分析
    6.3 本章小结
7 水曲柳抗寒F1的杂种优势形成的分子(核遗传)机制
    7.1 材料与方法
        7.1.1 抗寒基因的筛选和基因表达检测
        7.1.2 FmCBF1和Fm WRKYs基因与启动子克隆及生物信息学分析
        7.1.3 FmCBF1和Fm WRKYs基因表达模式分析
        7.1.4 FmCBF1和Fm WRKYs基因与启动子序列的差异分析
        7.1.5 实验试剂
        7.1.6 数据处理
    7.2 结果与分析
        7.2.1 CBF依赖途径关键基因表达的优势分析
        7.2.2 ABA途径基因的表达分析
        7.2.3 ROS系统中POD和GSH合成酶基因的表达分析
        7.2.4 抗寒相关转录因子WRKYs基因表达的差异分析
        7.2.5 水曲柳WRKY7、21、26和45的克隆、全长鉴定及同源蛋白比对
        7.2.6 水曲柳WRKY7、21、26和45蛋白的生物信息学分析
        7.2.7 水曲柳WRKY7、21和CBF1基因启动子区的克隆
        7.2.8 水曲柳CBF1和抗寒相关转录因子WRKYs表达模式分析
        7.2.9 抗寒F1与母本间的CBF1和WRKYs基因与启动子序列差异分析
    7.3 讨论
    7.4 本章小结
创新之处
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表

(5)亲本间遗传距离对松树种间杂交可育性与子代杂种优势的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外相关研究进展
        1.2.1 松类植物杂交育种研究概况
        1.2.2 杂种优势
        1.2.3 分子标记辅助育种研究进展
        1.2.4 亲本遗传距离与子代杂种优势相关性的研究
    1.3 研究的目的意义与主要研究内容
        1.3.1 研究目的与意义
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 研究技术路线
第二章 不同松树种间杂交的可育性研究
    2.1 试验材料
    2.2 研究方法
        2.2.1 种实性状测定
        2.2.2 育苗试验
        2.2.3 数据分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 不同松树亚组杂交可育性指标分析
        2.3.2 不同松树种间杂交类型可育性指标分析
        2.3.3 不同松树种间杂交育性指标相关性分析
        2.3.4 不同松树种间杂交类型可育性综合评价
    2.4 讨论
        2.4.1 不同松树种间杂交育性分析
        2.4.2 影响不同松树种间杂交育性高低的主要原因
第三章 湿加松杂交子代幼林期生长表现与杂种优势分析
    3.1 试验材料与研究方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 数据处理与统计分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 湿加松杂交子代生长量变异分析
        3.2.2 湿加松不同杂交组合生长量方差分析
        3.2.3 湿加松不同杂交组合子代杂种优势分析
    3.3 讨论
第四章 松树种间杂交亲本遗传距离与可育性的相关性研究
    4.1 试验材料与研究方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 亲本针叶DNA提取与纯化
        4.1.3 引物的获得与筛选
        4.1.4 SSR-PCR反应体系与反应程序
        4.1.5 PAGE电泳分析
        4.1.6 数据统计分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不同松树种间杂交亲本间的遗传差异
        4.2.2 亲本遗传距离与育性指标相关性
        4.2.3 不同亚组间亲本遗传距离与育性指标相关性
    4.3 讨论
第五章 湿加松亲本遗传距离与杂种优势的相关性研究
    5.1 试验材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 数据处理与统计分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 交配亲本间的遗传差异
        5.2.2 亲本遗传距离与子代杂种优势相关性
    5.3 讨论
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况

(6)普通油茶无性系表型性状的变异分析及选择(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 油茶的利用价值
        1.1.1 油茶的生物学特性
        1.1.2 油茶的利用价值
    1.2 油茶遗传育种研究进展
        1.2.1 油茶种质资源遗传多样性
        1.2.2 选择育种
        1.2.3 杂交育种
        1.2.4 分子育种
    1.3 油茶繁殖与栽培技术
        1.3.1 无性繁殖技术
        1.3.2 栽培技术
    1.4 林木无性系测定研究进展
        1.4.1 无性系测定
        1.4.2 林木无性系测定研究
    1.5 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验材料
    2.3 试验设计
    2.4 表型性状的测定方法
        2.4.1 树体性状测定
        2.4.2 叶片性状测定
        2.4.3 果实性状测定
        2.4.4 产量相关性状测定
    2.5 数据处理
3 结果与分析
    3.1 表型性状的变异分析
        3.1.1 树体性状的变异分析
        3.1.2 叶片性状的变异分析
        3.1.3 果实形态性状的变异分析
        3.1.4 产量相关性状的变异分析
    3.2 方差分析及重复力估算
    3.3 相关性分析
    3.4 优良无性系的选择
4 结论与讨论
    4.1 结论
    4.2 创新点
    4.3 讨论
        4.3.1 关于油茶表型性状的分析
        4.3.2 关于油茶无性系选择
    4.4 建议
参考文献
致谢

(7)杜仲遗传连锁图谱重构及重要性状QTLs定位(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 遗传连锁图谱研究进展
        1.1.1 遗传连锁图谱构建原理
        1.1.2 遗传连锁图谱构建方法
        1.1.3 林木遗传连锁图谱研究进展
    1.2 数量性状基因(QTL)定位研究进展
        1.2.1 QTL定位原理
        1.2.2 QTL定位方法
        1.2.3 林木QTL研究进展
    1.3 杜仲遗传育种研究进展
        1.3.1 杜仲农艺学研究
        1.3.2 杜仲遗传多样性研究
        1.3.3 杜仲育种研究
        1.3.4 杜仲分子生物学研究
    1.4 本研究的目的、意义和主要内容
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 杜仲幼叶幼果转录组分析和SSR引物开发
    2.1 材料和方法
        2.1.1 试验材料、仪器和试剂
        2.1.2 转录组测序及数据组装
        2.1.3 测序数据组装及基因功能注释
        2.1.4 萜类生物合成相关基因系统发育分析
        2.1.5 差异表达基因鉴定及分析
        2.1.6 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证
        2.1.7 转录组SSR引物开发
    2.2 结果与分析
        2.2.1 杜仲转录组组装和功能注释
        2.2.2 萜类生物合成相关基因分析
        2.2.3 差异表达基因分析
        2.2.4 qRT-PCR验证
        2.2.5 SSR引物开发
    2.3 讨论
        2.3.1 采样时间确认
        2.3.2 萜类生物合成途径分析
        2.3.3 其它基因挖掘
        2.3.4 SSR基序偏好
        2.3.5 SSR标记多态性
    2.4 小结
第三章 杜仲遗传连锁图谱构建
    3.1 材料和方法
        3.1.1 试验材料、仪器和试剂
        3.1.2 SSR检测分析
        3.1.3 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 SSR标记的分离分析
        3.2.2 杜仲遗传连锁图谱构建
        3.2.3 图谱比对
    3.3 讨论
        3.3.1 SSR标记偏分离分析
        3.3.2 遗传连锁图谱构建
    3.4 小结
第四章 杜仲重要性状QTLs定位
    4.1 材料和方法
        4.1.1 试验材料、仪器和试剂
        4.1.2 表型性状的测定
        4.1.3 性状相关性分析
        4.1.4 QTL定位分析
        4.1.5 候选基因预测
    4.2 结果与分析
        4.2.1 性状调查统计
        4.2.2 性状相关性分析
        4.2.3 QTL分析
        4.2.4 候选基因分析
    4.3 讨论
        4.3.1 杜仲F1群体连续十年重要性状分析
        4.3.2 QTL分析
        4.3.3 基因预测
    4.4 小结
第五章 杜仲F1代作图群体单株评价及分子标记辅助选择
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验材料和数据
        5.1.2 优良单株初选
        5.1.3 优良单株复选
        5.1.4 分子标记辅助选择
        5.1.5 优良单株决选
        5.1.6 优树早期选择
    5.2 结果与分析
        5.2.1 优良单株初选结果
        5.2.2 优良单株复选结果
        5.2.3 分子标记辅助选择
        5.2.4 优良单株决选
        5.2.5 早期选择
    5.3 讨论
        5.3.1 杜仲选优标准
        5.3.2 分子标记辅助选择
        5.3.3 早期选择
    5.4 小结
第六章 结论
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 有待进一步研究的问题
参考文献
缩略词
附录
致谢
作者简介

(8)杂交枫香四倍体创制及再生植株根茎变异转录组分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
引言
1. 文献综述
    1.1 枫香属概述
        1.1.1 枫香生物学特性
        1.1.2 枫香属的用途
        1.1.2.1 经济价值
        1.1.2.2 观赏价值
        1.1.2.3 医用价值
        1.1.2.4 生态价值
    1.2 枫香育种研究进展
        1.2.1 种源试验
        1.2.2 枫香选择育种
        1.2.3 枫香引种
        1.2.4 枫香杂交育种
        1.2.5 枫香分子育种
        1.2.5.1 分子辅助育种
        1.2.5.2 枫香基因的克隆遗传转化
    1.3 枫香繁殖方法
        1.3.1 有性繁殖
        1.3.2 无性繁殖
        1.3.2.1 扦插和嫁接
        1.3.2.2 组培离体快繁
    1.4 植物多倍体育种
        1.4.1 多倍体概述
        1.4.2 多倍化引起的表型和生理变化
        1.4.2.1 器官巨大性
        1.4.2.2 适应能力强
        1.4.2.3 代谢产物含量增强
        1.4.2.4 可育性降低
        1.4.2.5 其他优点
        1.4.2.6 多倍体的生殖和生长劣势
        1.4.3 植物多倍体的获得方法
        1.4.3.1 有性加倍
        1.4.3.2 体细胞染色体加倍
        1.4.3.2.1 活体体细胞加倍
        1.4.3.2.2 离体体细胞染色体加倍
        1.4.3.3 加倍新途径
        1.4.3.4 多倍体鉴定方法
    1.5 植物多倍化的基因表达变化
        1.5.1 转录水平变化
        1.5.2 植物基因组结构改变造成表达变化
        1.5.3 表观遗传变异造成表达变化
        1.5.3.1 DNA甲基化和组蛋白修饰
        1.5.3.2 小RNA调控
    1.6 植物器官伸长研究进展
        1.6.1 光强
        1.6.2 光质
        1.6.3 植物生长调节剂
        1.6.4 琼脂浓度
        1.6.5 其他
    1.7 本研究的主要内容
        1.7.1 当前存在的主要问题
        1.7.2 主要研究内容
        1.7.2.1 枫香种间杂交和组织培养体系建立
        1.7.2.2 杂交枫香四倍体诱导
        1.7.2.3 杂交枫香四倍体再生植株表型和细胞学变异观测
        1.7.2.4 杂交枫香四倍体离体根和茎变异的转录组分析和代谢物验证
2. 杂交枫香的获得及组培体系建立研究
    2.1 材料和方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
        2.1.2.1 花枝采集和花粉收集保存
        2.1.2.2 树上杂交
        2.1.2.3 杂交枫香无菌苗制备
        2.1.2.4 不同浓度IBA对离体植株生根和生长影响
        2.1.2.5 驯化和移栽
        2.1.2.6 不定芽伸长条件筛选
        2.1.2.7 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 北美枫香授粉时期生物学特征和结实差异比较
        2.2.2 杂交枫香生根培养基筛选与移栽
        2.2.3 TDZ浓度对外植体分化的影响
    2.3 小结
3. 离体诱导杂交枫香四倍体研究
    3.1 材料和方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 方法
        3.1.2.1 离体叶片和叶柄切口处组织发育进程观察
        3.1.2.2 染色体加倍处理
        3.1.2.3 染色体加倍体系优化
        3.1.2.4 流式细胞检测
        3.1.2.5 染色体计数法
        3.1.2.6 混倍体分离
        3.1.2.7 移栽
        3.1.2.8 统计与分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 外植体早期发育形态观测与加倍时期的初步研究
        3.2.2 杂交枫香染色体加倍条件优化研究
        3.2.2.1 不同处理条件对外植体存活率的影响
        3.2.2.2 正交试验结果和验证研究
        3.2.2.3 不同培养时间切口处发育状态观察与评价
        3.2.2.4 秋水仙碱浓度对染色体加倍效率的影响
        3.2.3 混倍体纯化获得四倍体的离体再生的方法研究
    3.3 小结
4. 杂交枫香四倍体再生植株表型和细胞学变异研究
    4.1 材料和方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 方法
        4.1.2.1 杂交枫香四倍体组培苗表型测定
        4.1.2.2 组织解剖学观察
        4.1.2.3 杂交枫香四倍体移栽苗表型测定
        4.1.2.4 数据统计
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不同发育时期四倍体组培苗表型差异研究
        4.2.2 再生植株叶片表型和组织细胞学观察
        4.2.3 再生植株茎组织细胞学观察
        4.2.4 再生植株根组织细胞学观察
        4.2.5 杂交枫香四倍体移栽苗生长表型差异观测
    4.3 小结
5. 杂交枫香四倍体再生根茎的转录组分析和重要代谢物验证
    5.1 材料和方法
        5.1.1 材料
        5.1.2 方法
        5.1.2.1 总RNA提取
        5.1.2.2 cDNA文库构建和测序
        5.1.2.3 RNA-Seq数据分析
        5.1.2.4 实时荧光定量PCR检测
        5.1.2.5 植物内源激素的测定
        5.1.2.6 可溶性糖、淀粉含量的测定
        5.1.2.7 外源激素的添加
    5.2 结果与分析
        5.2.1 杂交枫香四倍体和二倍体茎和根差异表达基因分析
        5.2.1.1 转录组测序和组装
        5.2.1.2 差异表达基因分析
        5.2.2 杂交枫香四倍体与二倍体茎DEGs的GO及KEGG通路富集分析
        5.2.3 杂交枫香四倍体和二倍体根DEGs的GO及通路富集分析
        5.2.4 四倍体与二倍体茎伸长相关调控通路基因差异表达分析
        5.2.4.1 四倍体与二倍体茎中参与植物激素合成与信号转导相关DEGs
        5.2.4.2 四倍体与二倍体参与茎伸长的其他相关DEGs分析
        5.2.5 四倍体与二倍体根与伸长相关调控通路基因差异表达分析
        5.2.5.1 四倍体与二倍体根中参与植物激素合成与信号转导相关DEGs
        5.2.5.2 四倍体与二倍体参与根伸长的其他相关DEGs分析
        5.2.6 杂交枫香四倍体和二倍体的DEGs相关重要代谢产物验证
        5.2.6.1 四倍体和二倍体的根和茎激素和糖含量分析
        5.2.6.2 激素对植株生长的影响研究
    5.3 小结
6 讨论
    6.1 远缘杂交创制新种质与亲本选择研究
    6.2 影响杂种枫香叶片和叶柄再生的分析
    6.3 影响杂种枫香多倍体诱导率的因素分析
    6.4 杂种枫香四倍体离体表型和细胞学变异特点
    6.5 植物激素对杂种枫香四倍体再生植株伸长的作用
    6.6 杂种枫香四倍体离体伸长关键基因差异表达特点
7. 结论
参考文献
附录
个人简介
导师简介1
导师简介2
获得成果目录清单
致谢

(9)遗传作图群体中SNP识别软件开发及杨树高密度遗传图谱构建(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 杨树概况
    1.2 DNA分子标记
        1.2.1 RAPD
        1.2.2 RFLP
        1.2.3 AFLP
        1.2.4 SSR
        1.2.5 SNP
    1.3 第二代测序技术
        1.3.1 二代测序技术的应用
        1.3.2 RAD测序
        1.3.3 二代测序数据分析软件
        1.3.4 识别SNP位点软件
    1.4 遗传连锁图谱构建
        1.4.1 遗传图谱构建原理
        1.4.2 作图策略
        1.4.3 作图群体的选择
        1.4.4 作图群体的大小
        1.4.5 林木作图软件
        1.4.6 林木遗传连锁图谱研究进展
        1.4.7 林木遗传图谱构建存在的问题与发展趋势
    1.5 本研究的目的和意义
第二章 作图群体中SNP识别软件包开发
    2.1 gmRAD软件包开发策略
        2.1.1 亲本左端序列聚类
        2.1.2 构建每个亲本参考序列
        2.1.3 产生两个亲本的SNP目录
        2.1.4 作图群体中识别子代SNP基因型
        2.1.5 筛选用于连锁作图的SNP数据集
    2.2 gmRAD软件编写
    2.3 软件的安装及使用说明
    2.4 软件测试与比较
    2.5 讨论
第三章 美洲黑杨和小叶杨遗传图谱构建
    3.1 材料与方法
        3.1.1 作图群体
        3.1.2 基因组DNA提取与Illumina测序
        3.1.3 RAD序列质量控制
        3.1.4 SNP识别及基因型分型
        3.1.5 SNP标记排序分析和遗传图谱构建
    3.2 结果与分析
        3.2.1 RAD测序
        3.2.2 SNP识别、基因型分型及验证
        3.2.3 美洲黑杨和小叶杨遗传图谱构建
        3.2.4 遗传图谱和物理图谱共线性分析
    3.3 讨论
        3.3.1 构图标记的数量和质量问题
        3.3.2 连锁群标记的排序问题
        3.3.3 连锁图谱总图距问题
第四章 结论与展望
    4.1 本研究的主要结论
    4.2 本研究的创新点
    4.3 存在的问题及展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献
附录

(10)苏北沿海防护林体系建设的历史研究(1949-2015年)(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
绪论
    一、选题的依据和意义
    二、相关研究动态
    三、相关概念的阐释和研究方法
    四、资料来源和研究框架
    五、创新和不足
第一章 苏北沿海防护林体系建设的历史背景
    第一节 政治背景
    第二节 经济背景
    第三节 历史背景
    第四节 自然背景
第二章 苏北沿海防护林体系建设的发展历程
    第一节 沿海防护林体系的内涵
    第二节 建设时段的划分方式
    第三节 苏北沿海防护林的建设阶段
    第四节 江苏的主要林业机构及其成果
第三章 改革开放前的苏北沿海防护林体系建设
    第一节 探索准备阶段
    第二节 初步成型阶段
    第三节 迟滞发育阶段
第四章 改革开放后的苏北沿海防护林体系建设
    第一节 恢复发展阶段
    第二节 快速发展阶段
    第三节 完善提高阶段
第五章 苏北沿海造林的特点及动因
    第一节 造林特点
    第二节 动因分析
第六章 苏北沿海防护林体系的功效、问题与建议
    第一节 苏北沿海防护林体系的多重功效
    第二节 苏北沿海防护林系的存在问题
    第三节 可持续发展的对策与建议
结语
附录
    案例一 苏北沿海林地增加对区域气候的影响
    案例二: 苏北沿海地区林地面积的明显增加
    案例三: 苏北沿海地区森林覆盖率明显提升
    案例四: 苏北沿海地区海洋环境质量有所改善
    案例五: 苏北沿海气候变化趋势
参考文献
致谢

四、林木杂交育种技术的应用介绍(论文参考文献)

  • [1]杨树驻芽和萌芽时间QTL定位分析[D]. 赵薇. 南京林业大学, 2021(02)
  • [2]湖南铁心杉育种亲本群体的构建[D]. 杨晓伟. 中南林业科技大学, 2021(01)
  • [3]水曲柳杂种优势分析及抗寒优势机制研究[D]. 何利明. 东北林业大学, 2021
  • [4]基因组选择研究进展及其在林木中的发展趋势[J]. 杜庆章,战鹏宇,李鹏,李先义,廖晨翰,郭诗曼,张德强. 北京林业大学学报, 2020(11)
  • [5]亲本间遗传距离对松树种间杂交可育性与子代杂种优势的影响[D]. 孙明升. 广西大学, 2020(02)
  • [6]普通油茶无性系表型性状的变异分析及选择[D]. 林伟才. 福建农林大学, 2020
  • [7]杜仲遗传连锁图谱重构及重要性状QTLs定位[D]. 靳藏馥. 西北农林科技大学, 2020(02)
  • [8]杂交枫香四倍体创制及再生植株根茎变异转录组分析[D]. 张炎. 北京林业大学, 2019(12)
  • [9]遗传作图群体中SNP识别软件开发及杨树高密度遗传图谱构建[D]. 姚丹. 南京林业大学, 2019(05)
  • [10]苏北沿海防护林体系建设的历史研究(1949-2015年)[D]. 亓军红. 南京农业大学, 2019(08)

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林木杂交育种技术应用介绍
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