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牛至不同地理种源遗传变异及其潜在适生区预测

朱静

牛至不同地理种源遗传变异及其潜在适生区预测

朱静1
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作者信息

  • 1. 北京林业大学
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摘要

牛至(Origanum vulgare L.)为唇形科牛至属多年生半灌木或草本,有较高的药用价值和广阔的应用前景,随着牛至生产用量的增加,野生牛至难以满足需求,牛至的人工培育种植变得越来越重要,牛至的资源背景不清制约了我国牛至产业的发展。本文以我国12个种源的野生牛至种质为研究对象,运用形态学、表型遗传学和生态学方法,分析牛至不同地理种源种子和表型性状的遗传变异,探索性状与种源地环境因子的相关关系,利用Maxent预测当前和未来气候条件下的牛至适宜潜在分布区,为野生牛至种质资源培育和引种提供基础材料和理论依据。主要结果如下: (1)牛至不同地理种源种子性状遗传变异丰富 12个种源的牛至种子皆呈圆形,前端圆钝,种脐部骤狭,种皮表面有突起的棱围成若干规则多边形似网纹小间隙。6个种子性状(种长、种宽、种子周长、种子面积、种脐长度)的变异系数为20.44%~11.78%,种子性状Shannon-Wiener多样性指数(H'')在3.71~4.19之间,平均H''为3.91。不同种源的牛至种质种子性状呈现出不同程度的变异,且差异极显著(P<0.001)。种子萌发率与种子宽度、种子周长和种子面积呈极显著负相关(P<0.001)。海拔是影响牛至种子表型差异的主要因子,其次是年日照时数和年均降水量。 (2)牛至不同地理种源表型性状遗传变异丰富 12个种源牛至性别系统多为雌雄同株,SHI-2009445(新疆维吾尔自治区裕民县)的种源的牛至生长速度最快。各种源表型性状的变异系数均大于10%。10个表型性状(叶长、叶宽、叶周长、叶面积、株高、相对叶绿素含量、叶型指数、着花数、结实率、分枝数)的平均Shannon-Wiener多样性指数H''为1.97,H''跨度在1.91~2.03之间。种间的表型分化系数大于种内。表型性状间存在不同程度的相关性,株高与叶长、叶宽、叶周长和叶面积呈显著正相关。影响牛至种质表型变异的主要因子为年平均气温、年平均降水量和海拔。 (3)基于表型综合指标评价牛至种质 牛至种质的遗传距离在0.168~1.565之间,SHI-2009445(新疆维吾尔自治区裕民县)的牛至种质与其他种源存在显著的地理生态型分化。结合模糊隶属函数,使用主成分分析对12个种源的牛至进行综合评价,综合得分最高的是SHI-2009445(新疆维吾尔自治区裕民县)的牛至种质。SHI-2009445(新疆维吾尔自治区裕民县)、GanQL1012(湖北省竹溪县)、TianXH1157(陕西省长安区)其他种源的亲缘关系较远,遗传变异较大,可作为优异育种亲本。 (4)牛至资源潜在适生区 利用MaxEnt模型预测当前气候条件下和未来气候变化情景下牛至在我国的潜在适宜性分布区,预测优质种质的潜在适宜引种区域。当前气候条件下我国牛至资源总适宜区所占面积较大,占国土面积的30.93%。未来气候条件下牛至资源的总适宜区呈减小趋势。优异育种亲本中GanQL1012(湖北省竹溪县)可引种适宜面积较大、TianXH1157(陕西省长安区)可引种适宜范围较广。

关键词

牛至/地理种源/表型变异/遗传多样性/适生区预测

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授予学位

硕士

学科专业

农艺与种业

导师

苏德荣;王铁梅

学位年度

2023

学位授予单位

北京林业大学

语种

中文

中图分类号

S5
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