中國南方皂莢遺傳資源評價研究.pdf

1、皂莢（Gleditsiasinensis）是我國特有的鄉(xiāng)土樹種，具有較高的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價值;在全國范圍內(nèi)呈連續(xù)的星點狀分布，資源分散，由于其長期的過度利用，天然林資源已遭到嚴(yán)重的破壞，種內(nèi)遺傳多樣性保存面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對我國南方現(xiàn)有皂莢遺傳資源進(jìn)行收集、保存及遺傳多樣性測定評價，為科學(xué)合理的皂莢遺傳資源保護(hù)、篩選優(yōu)異種質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價值開發(fā)奠定堅實基礎(chǔ)。本研究在我國南方的皂莢主要分布區(qū)抽取10個群體215個個體，采集莢果以及葉片進(jìn)行遺傳多樣性分

2、析、并對種子進(jìn)行打破休眠處理、播種育苗試驗以及果實化學(xué)成分測定，依據(jù)研究結(jié)果制定皂莢遺傳資源的保護(hù)策略、構(gòu)建保護(hù)機(jī)制，為皂莢種質(zhì)保存及高效、綜合利用開發(fā)這一寶貴植物資源提供理論指導(dǎo)。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 1.皂莢果實、種子等性狀在群體間和群體內(nèi)存在豐富的變異，11個性狀在群體間、群體內(nèi)均達(dá)顯著差異，11個性狀的平均表型分化系數(shù)為20.42％，群體內(nèi)的變異大于群體間的變異，群體內(nèi)的變異是皂莢的主要變異來源;皂莢

3、各性狀平均變異系數(shù)為11.20％，變異幅度為4.55％-18.38％。群體間莢果的變異(14.75％)高于群體間種子變異(6.95％)，表明種子變異穩(wěn)定性高。莢果和種子各性狀之間多呈極顯著或顯著正相關(guān)，表現(xiàn)為莢果越大，則種子越大，種子的千粒重也越大;在地理變異方面，莢果表現(xiàn)為同地理經(jīng)度的南北變異，種子則表現(xiàn)為同地理緯度的東西變異。
　　 2.利用篩選出的14對熒光引物，對10個群體215個個體進(jìn)行AFLP分子標(biāo)記分析，共得到17

4、82條帶，其中多態(tài)性片段為1389條，平均多態(tài)位點百分率為77.94％。AFLP分子標(biāo)記揭示了基因頻率在群體間差異顯著，進(jìn)而在DNA水平上揭示了群體的遺傳差異;皂莢不同群體的遺傳多樣性存在極顯著差異(P＜0.01)，群體間的遺傳分化系數(shù)(Gst)為26.87％，群體內(nèi)的變異遠(yuǎn)大于群體間的變異，群體內(nèi)的變異是皂莢的主要變異來源。皂莢群體平均有效等位基因數(shù)Ne、等位基因數(shù)Na、Shannon's信息指數(shù)和Nei多樣性指數(shù)分為1.261、1.

5、714、0.256和0.168。皂莢基因流(Nm)為1.483，10個群體的平均遺傳一致度和遺傳距離分別為0.950和0.059，說明皂莢群體間存在著一定的遺傳分化。貴州興義群體的遺傳多樣性最高，廣西桂林群體的遺傳多樣性最低。
　　 3.不同群體間皂莢果殼和種子的化學(xué)成分存在差異，在種子化學(xué)成分中，廣西桂林群體皂甙、粗蛋白和粗淀粉的含量最高，分別為8.13％、22.87％和36.91％，湖北京山群體總糖的含量最高，為16.36％

6、;果殼化學(xué)成分中，重慶秀山群體粗蛋白的含量最高，為4.41％，貴州興義群體粗脂肪的含量最高為8.07％，甘肅天水群體果膠的含量最高，為0.71％湖南城步群體總糖含量最高為34.76％;山東費縣群體皂甙的含量最高為18.33％。對不同群體皂莢全果有效成分的分析比較，為以后的良種選擇，高效、綜合利用開發(fā)這一寶貴植物資源提供了重要理論依據(jù)。
　　 4.濃硫酸可以打破皂莢種子休眠，經(jīng)濃硫酸處理2個小時后，種子發(fā)芽率為95.70％，比對照

7、提高了88.00％;破殼處理使皂莢種子的平均發(fā)芽時間縮短了近17天，發(fā)芽率提高了近11倍，濃硫酸浸泡2小時后，在25℃下皂莢發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，分別為95.70％和85.40％。
　　 5.皂莢各群體內(nèi)家系子代幼苗的苗高和地徑都存在豐富變異，苗高和地徑在群體間、群體內(nèi)家系間的差異均達(dá)到極顯著水平。各家系的子代幼苗生長方面存在較大差異，苗高的變異系數(shù)在19.45％-34.15％之間，平均為26.07％;地徑變異系數(shù)在10.35％-

8、21.38％之間，平均為15.09％。皂莢群體苗高生長與產(chǎn)地緯度和年平均溫度呈顯著負(fù)相關(guān)，表現(xiàn)出明顯的緯向漸變型。
　　 6.皂莢遺傳資源流失嚴(yán)重，群體處于瀕危狀態(tài)，遺傳資源保存應(yīng)該注意加強(qiáng)現(xiàn)有其遺傳資源的保護(hù)，避免基因資源進(jìn)一步流失，針對性開展遺傳資源的原地保存和異地保存，并在其分布區(qū)內(nèi)嚴(yán)格按照樣本策略收集群體樣本，營建皂莢遺傳資源收集圃，建立種源/家系試驗林，構(gòu)建種子庫開展設(shè)施保存，同時還可借助植物園的優(yōu)勢開展資源保存工作;