馮源恒， 李火根， 楊章旗， 吳東山

( 1. 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院， 南寧 530002； 2. 南京林業(yè)大學(xué) 林木遺傳與生物技術(shù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 南京 210037 )

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馬尾松桐棉種源天然群體遺傳結(jié)構(gòu)研究

馮源恒1,2， 李火根2， 楊章旗1*， 吳東山1

( 1. 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院， 南寧 530002； 2. 南京林業(yè)大學(xué) 林木遺傳與生物技術(shù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 南京 210037 )

廣西桐棉是我國重要的馬尾松優(yōu)良種源區(qū)，該種源分布面積達(dá)1.56萬hm2，馬尾松遺傳資源優(yōu)質(zhì)且豐富，但近30年來該地區(qū)的馬尾松天然資源受到較為嚴(yán)重的破壞。為了解該地馬尾松天然種質(zhì)資源的遺傳多樣性現(xiàn)狀，該研究利用SSR分子標(biāo)記分析了桐棉馬尾松的群體遺傳結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：16 對(duì) SSR 引物在285 個(gè)樣本中共檢測(cè)到 53個(gè)等位基因，多態(tài)位點(diǎn)百分率為100%。桐棉群體的平均等位基因數(shù)(Na)、平均有效等位基因數(shù)(Ne)、Shannon 多樣性指數(shù)(I)、觀測(cè)雜合度(Ho)、期望雜合度(He)分別為3.31、1.68、0.64、0.35和0.36，可見桐棉群體現(xiàn)今仍具有較高的遺傳多樣性。群體的遺傳分化系數(shù)(GST)為0.049，固定指數(shù)(FST)為0.072，基因流(Nm)為3.21。這說明桐棉群體內(nèi)基因型分布接近于平衡狀態(tài)，未出現(xiàn)明顯的雜合子過?；虿蛔悖z傳變異主要存在于林分內(nèi)，林分間不存在明顯的遺傳分化，群體內(nèi)基因交流順暢。同時(shí)，處于桐棉種源核心區(qū)域的4個(gè)林分遺傳多樣性水平顯著低于核心區(qū)外圍的3個(gè)林分，說明桐棉種源核心區(qū)域遭到更為嚴(yán)重的人為破壞。為了保障該處馬尾松天然群體的正常更新及自然遺傳改良能力應(yīng)重視對(duì)馬尾松天然林的科學(xué)管護(hù)。一方面通過遺傳資源選擇收集，建立大規(guī)模種質(zhì)資源庫；另一方面，對(duì)于桐棉種源這類分布面積大、利用價(jià)值高、目前所受破壞尚不嚴(yán)重的天然群體，應(yīng)建立專門的自然保護(hù)區(qū)，嚴(yán)禁盜伐、主伐、非法采割松脂及過度采種。該研究結(jié)果對(duì)于馬尾松天然種質(zhì)資源的研究與保護(hù)具有重要參考價(jià)值。

馬尾松， 天然群體， 遺傳結(jié)構(gòu)， SSR， 種源

馬尾松(Pinusmassoniana) 是我國重要的造林樹種，林分總面積居全國針葉樹種首位，蓄積量?jī)H次于云杉、冷杉和落葉松，居全國針葉樹種第四位。其木材和松脂是許多森林工業(yè)、造紙工業(yè)和林產(chǎn)化工業(yè)的主要原料(周政賢，2001)。從“六五”計(jì)劃至今，我國的馬尾松遺傳育種研究取得了豐碩的成果。在種源試驗(yàn)(陳天華等，1994；盧兆銀等，2006)、種質(zhì)資源收集(楊章旗等，2001；黃楚光，2007)、種子園建設(shè)管理(鄭仁華等，2006；胡集瑞，2007)、木材品質(zhì)改良(譚健暉，2012；楊章旗，2012)、交配系統(tǒng)分析(張薇等，2009；譚小梅等，2012)、無性繁育技術(shù)(張宇等，2006)、遺傳圖譜構(gòu)建(尹佟明等，1997；何衛(wèi)龍等，2014)等方面開展了大量的研究。但是，在馬尾松遺傳多樣性研究方面一直以種子園為主要研究材料(萬愛華等，2008；朱必鳳等2007；張一等，2009)，關(guān)于馬尾松天然群體遺傳多樣性的研究報(bào)道較少。

廣西是馬尾松優(yōu)良種源的主要分布區(qū)，馬尾松天然種質(zhì)資源十分豐富，其中地處十萬大山的寧明縣桐棉鄉(xiāng)是我國最優(yōu)良的馬尾松種源地之一。桐棉種源是通過國家審定的馬尾松良種(良種編號(hào)：國S-SP-PM-003-2002)。該種源分布面積達(dá)1.56萬hm2，但近30年來，由于人為因素的影響，廣西的馬尾松天然資源遭受破壞嚴(yán)重。因人口激增及生產(chǎn)技術(shù)滯后等因素的影響，原生天然林已經(jīng)十分稀少，次生林又因不斷遭受負(fù)向選擇，造成存留的種質(zhì)群體遺傳品質(zhì)下降(楊章旗等，2001)。根據(jù)1994年的調(diào)查情況，桐棉種源采種優(yōu)良林分已經(jīng)從近10 000 hm2降至700 hm2(楊光登，1995)。為了詳實(shí)地了解桐棉種源天然種質(zhì)資源的保存現(xiàn)狀，本研究采用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)桐棉種源的天然群體進(jìn)行了遺傳結(jié)構(gòu)研究。以期為馬尾松天然種質(zhì)資源的保護(hù)和管理提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2012年9-10月，對(duì)寧明縣桐棉種源天然群體進(jìn)行樣本采集。桐棉群體材料采自9個(gè)地點(diǎn)，分別是廣西寧明縣桐棉鄉(xiāng)的桐棉、琴清、恭敬、吉打、雞篤、那卜、那梨、那旭，以及那楠鄉(xiāng)的馱象。其中，桐棉村及其西南的恭敬、吉打、雞篤是傳統(tǒng)的桐棉種源核心區(qū)。每個(gè)地點(diǎn)采樣單株間距在50 m以上，采樣林分林齡在45～50 a之間。采集新鮮針葉采用硅膠干燥保存，共計(jì)285個(gè)樣本。詳細(xì)信息見表1。

1.2 方法

1.2.1 DNA的提取 采用CTAB裂解—硅珠吸附法對(duì)馬尾松針葉進(jìn)行DNA提取(Doyle JJ & Doyle JL,1990)。將經(jīng)過純化處理后的馬尾松DNA進(jìn)行純度檢測(cè)。在4 ℃低溫環(huán)境下保存。

表 1 桐棉天然群體取樣信息

Table 1 Sample information of the Tongmian natural populations

編號(hào)No．采樣地點(diǎn)Samplinglocation緯度和經(jīng)度Latitudeandlongitude海拔高度Altitude(m)采樣數(shù)量(株)Samplingnumber(plant)T?TM桐棉鄉(xiāng)桐棉村TongmianVillage，TongmianTownship21°48′19．94″N，107°18′31．90″E70034T?JDA寧明縣桐棉鄉(xiāng)吉打村JidaVillage，TongmianTownship21°46′56．88″N，107°15′32．26″E60030T?QQ寧明縣桐棉鄉(xiāng)琴清村QinqingVillage，TongmianTownship21°49′47．47″N，107°17′43．04″E40034T?NP寧明縣桐棉鄉(xiāng)那卜村NabuVillage，TongmianTownship21°53′55．14″N，107°16′6．04″E65034T?NX寧明縣桐棉鄉(xiāng)那旭村NaxuVillage，TongmianTownship21°46′40．24″N，107°19′19．28″E45030T?NL寧明縣桐棉鄉(xiāng)那梨村NaliVillage，TongmianTownship21°43′49．57″N，107°23′22．41″E65033T?JDU寧明縣桐棉鄉(xiāng)雞篤村JiduVillage，TongmianTownship21°48′39．19″N，107°16′45．51″E50030T?GJ寧明縣桐棉鄉(xiāng)恭敬村GongjingVillage，TongmianTownship21°45′56．38″N，107°17′12．76″E80030T?TX寧明縣那楠鄉(xiāng)馱象村TuoxiangVillage，Na’nanTownship21°59′21．59″N，107°28′57．53″E45030

圖 1 引物 PF463擴(kuò)增桐棉群體的SSR產(chǎn)物電泳圖Fig. 1 Electrophoresis of SSR fragments amplified with primer PF463 for Tongmian populations

圖 2 桐棉天然群體采樣地點(diǎn)分布示意圖Fig. 2 Sampling location distribution of Tongmian natural populations

1.2.2 PCR反應(yīng)與PAGE膠電泳檢測(cè) 根據(jù)馬尾松基因組DNA測(cè)序結(jié)果開發(fā)SSR 引物，共計(jì)506對(duì)(Feng et al,2013)。從中篩選出16對(duì)多態(tài)性較高的用于天然群體遺傳多樣性研究(圖1)。所用引物由上海捷瑞基因技術(shù)有限公司合成，Taq酶、dNTPs購自捷瑞生物工程公司。采用10 μL 體系進(jìn)行PCR反應(yīng)，參照Feng et al(2013)在SSR引物開發(fā)時(shí)所用的PCR反應(yīng)體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將得到擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳，實(shí)驗(yàn)方法參照楊章旗(2014)在細(xì)葉云南松研究中所用的方法。

1.2.3 SSR位點(diǎn)判讀分析 將顯影后的凝膠置于白光顯影燈上成像，使用數(shù)碼相機(jī)拍照。以50 bp DNA Ladder為參照進(jìn)行帶型判讀，按條帶分子量大小用A，B，C，D，E，…，依次編號(hào)。

1.2.4 遺傳多樣性分析 采用POPGENE32軟件(Yeh et al,1997)計(jì)算以下遺傳參數(shù)：(1)多態(tài)位點(diǎn)百分率(Percentage of polymorphic loci，PPB)；(2)觀測(cè)等位基因數(shù)目(Observed number of alleles，Na)；(3)有效等位基因數(shù)目 (Effective number of alleles，Ne)(Hartl et al,1989)；(4)Shannon多樣性指數(shù)(Shannon’s information index，I) (Shannon et al,1949)；(5)觀測(cè)雜合度(Observed heterozygosity，Ho)；(6)期望雜合度(Expected heterozygosity，He) (Nei et al,1973)；(7)Wright固定指數(shù)(Fixation Index，F(xiàn)) ，由公式1-FIT=(1-FIS)(1-FST)分別得出FIS、FIT和FST(Wright et al,1973)；(8)總?cè)后w遺傳多樣性(Ht)；(9)群體內(nèi)的平均遺傳多樣性(Hs)；(10)群體間的平均遺傳多樣性(Dst，Dst=Ht-Hs)；(11)遺傳分化系數(shù)(GST,GST=(Ht-Hs) /Ht)；(12)Nei’s 標(biāo)準(zhǔn)遺傳距離(Genetic distance，GD)(Nei et al,1972)；(13)基因流(Gene flow，Nm)(Slatkin et al,1989)。

2 結(jié)果與分析

桐棉種源天然林面積很大，為較為全面了解其遺傳結(jié)構(gòu)，采用16對(duì)SSR引物對(duì)天然群體的總體遺傳多樣性及9個(gè)采樣林分的遺傳多樣性進(jìn)行分析。

2.1 馬尾松桐棉天然群體的總體遺傳多樣性

16對(duì) SSR 引物在桐棉群體的285 個(gè)樣本中共檢測(cè)到 53個(gè)等位基因。多態(tài)位點(diǎn)百分率為100%。每個(gè)位點(diǎn)觀察等位基因數(shù)(Na)為2～5個(gè)，平均為 3.31；有效等位基因數(shù)(Ne)為1.18～2.7，平均有效等位基因數(shù)1.68(表2)。

不同位點(diǎn)的多樣性參數(shù)差別很大，Shannon 多樣性指數(shù)(I)最高為 1.05，最低為 0.31，平均為0.64。觀測(cè)雜合度(Ho)變化范圍為 0.16～0.79，平均為0.35；期望雜合度(He)變化范圍為 0.15 到 0.63，平均為 0.36(表2)。

2.2 馬尾松桐棉種源不同群體的遺傳多樣性

在 9個(gè)林分中，T-NP的觀測(cè)等位基因數(shù)(Na)最高(2.69)，T-JDU最低(2.25)。T-TX有效等位基因數(shù)(Ne)最高(1.77)，T-TM最低(1.48)。Shannon多樣性指數(shù)(I)最高為T-TX (0.64)， 最低為T-JDU(0.71)。在雜合度上，不論是觀測(cè)雜合度(Ho)還是期望雜合度(He)都以T-TX為最高，T-JDU為最低。

表 2 TM-A天然群體 16 個(gè) SSR 位點(diǎn)的遺傳多樣度

Table 2 Genetic diversity of 16 SSR loci within Tongmian natural populations ofP.massonian

位點(diǎn)Locus觀察等位基因數(shù)Na有效等位基因數(shù)NeShannon信息指數(shù)I觀測(cè)雜合度Ho觀測(cè)雜合度HePJ23941．660．650．190．40PJ24731．510．600．250．34PF32221．460．490．390．31PF40242．441．050．340．59PF40851．610．700．440．38PF46351．740．810．230．42PF56941．410．550．310．29PF61541．240．430．210．19PF62031．650．690．490．39PF64831．380．470．320．27PF65332．701．040．790．63PF72731．200．340．180．17PF74221．340．420．290．25PF76431．180．310．160．15PF78432．651．030．450．62PF79321．690．600．570．41平均Mean3．311．680．640．350．36

從表3和圖2可以發(fā)現(xiàn)，處于桐棉種源核心區(qū)域的T-GJ、T-JDA、T-JDU、T-TM這4個(gè)林分體在前5項(xiàng)指標(biāo)上平均水平低于處于核心區(qū)外圍的T-NL、T-NP、T-NX、T-QQ與T-TX這5個(gè)林分。通過統(tǒng)計(jì)分析可知，處于核心區(qū)域的4個(gè)林分與外圍的5個(gè)林分在觀測(cè)等位基因數(shù)(Na)與觀測(cè)雜合度(Ho)上存在顯著差異(α<0.05)，在有效等位基因數(shù)(Ne)、Shannon多樣性指數(shù)(I)與期望雜合度(He)上存在極顯著差異(α<0.01)。而期望雜合度(He)也被稱為基因多樣性(Genetic diversity)，其與Shannon多樣性指數(shù)是評(píng)價(jià)遺傳多樣性最常用的指標(biāo)。這兩項(xiàng)指標(biāo)表明，外圍的5個(gè)林分具有更高的遺傳多樣性。

Wright固定指數(shù)用來指示取樣種群是否偏離Hardy-Weinberg平衡，存在雜合子的過多或者缺乏。一般FIS值越接近于零，說明基因型分布越接近于平衡狀態(tài)；FIS值越偏離零，基因型分布越偏離平衡狀態(tài)。FIS值為正說明雜合子缺失，F(xiàn)IS值為負(fù)說明雜合子過剩。從所得到的FIS值可以看出，所有群體的固定指數(shù)的絕對(duì)值都小于0.1，基因型分布接近于平衡狀態(tài)，未出現(xiàn)明顯的雜合子過?；虿蛔?。

2.3 桐棉馬尾松群體間遺傳分化

根據(jù)之前的分析數(shù)據(jù)得出，桐棉群體的總遺傳多樣性(HT)為0.36，林分內(nèi)平均遺傳多樣性(HS)為0.35，林分間平均遺傳多樣性(Dst)為0.019，遺傳分化系數(shù)(GST)為0.049，即林分間的遺傳變異占總變異的4.9%。而根據(jù)F-statistic得出的16個(gè)位點(diǎn)FST平均值為0.072。兩者都顯示桐棉馬尾松的遺傳多樣性主要存在于林分內(nèi)，林分間不存在明顯的遺傳分化。桐棉天然群體的基因流(Nm)大小為3.21(表4)。

表 3 9個(gè)采樣林分天然群體遺傳多樣性

Table 3 Genetic diversity among nine natural populations

群體Population觀察等位基因數(shù)Na有效等位基因數(shù)NeShannon信息指數(shù)I觀測(cè)雜合度Ho期望雜合度He固定指數(shù)FIST?GJ2．561．630．540．330．32-0．049T?JDA2．441．550．530．370．33-0．073T?JDU2．251．530．460．230．280．09T?TM2．441．480．470．270．280．019T?NP2．691．720．610．370．37-0．055T?NX2．631．690．60．40．37-0．064T?NL2．631．720．620．40．38-0．079T?QQ2．561．740．610．370．37-0．045T?TX2．631．770．640．420．4-0．035平均Mean2．531．650．560．350．34-0．032

3 討論與結(jié)論

3.1 馬尾松桐棉群體遺傳多樣性

馬尾松是廣西境內(nèi)分布面積最大的樹種。在漫長(zhǎng)進(jìn)化的過程中，為了適應(yīng)廣西復(fù)雜多樣的自然地理環(huán)境，馬尾松的天然群體積累了豐富的遺傳變異。根據(jù)本研究的分析結(jié)果，可知桐棉馬尾松天然群體的Shannon 多樣性指數(shù)(I)為 0.64，觀測(cè)雜合度(Ho)為 0.35， 期望雜合度(He)為 0.36，Wright固定指數(shù) (FIS)-0.032。這一結(jié)果高于丁小飛等(2006)用同工酶方法對(duì)湖北馬尾松天然群體的研究結(jié)果(He=0.262)，在一定程度上說明廣西是馬尾松遺傳資源較為豐富的地區(qū)。李志輝等(2009)曾對(duì)廣西馬尾松另外兩個(gè)優(yōu)良種源古蓬群體與浪水群體進(jìn)行遺傳多樣性分析，得出古蓬群體(I)為0.4278；浪水群體Shannon信息指數(shù)(I)為0.5190。與之相比，桐棉群體在廣西3個(gè)優(yōu)良種源中遺傳多樣性最高。三者中，桐棉群體的分布面積最大、實(shí)驗(yàn)群體樣本量最多、保存情況也最好，因此具有較高的遺傳多樣性。

表 4 桐棉群體的 F統(tǒng)計(jì)量和基因流

Table 4 Fs-statistic and gene flow of Tongmian populations

位點(diǎn)Locus亞群內(nèi)近交系數(shù)FIS總體近交系數(shù)FIT亞群間近交系數(shù)FST基因流Nm2390．4850．5250．0763．0222470．2340．2730．0514．640322-0．309-0．2380．0544．3804020．3940．4310．0603．892408-0．233-0．1580．0613．8724630．3780．4550．1241．761569-0．238-0．0720．1351．605615-0．186-0．0800．0892．557620-0．629-0．2610．2260．857648-0．202-0．1870．01220．665653-0．344-0．2640．0593．961727-0．124-0．0900．0307．993742-0．166-0．1370．0259．955764-0．094-0．0770．01615．8537840．2420．2830．0554．282793-0．435-0．3970．0269．228平均Mean-0．0390．0360．0723．210

3.2 馬尾松桐棉群體遺傳結(jié)構(gòu)

本研究結(jié)果已經(jīng)證明廣西馬尾松天然群體受到了較大的人為活動(dòng)干擾。強(qiáng)烈的人為干擾將破壞物種原始生境，甚至造成生境片段化，破壞群體的遺傳結(jié)構(gòu)使群體發(fā)生分化(Epperson et al,1989)。本研究對(duì)桐棉群體9個(gè)林分材料的研究表明，該群體的遺傳分化系數(shù)(GST)為0.049，F(xiàn)ST平均值為0.072。兩者都顯示桐棉群體的遺傳多樣性主要存在于林分內(nèi)，林分間不存在明顯的遺傳分化。桐棉群體的基因流(Nm)大小為3.21。這說明雖然遭到人為干擾，但桐棉種源天然群體的遺傳結(jié)構(gòu)并未遭受嚴(yán)重破壞，不同地點(diǎn)林分間基因交流通暢。同時(shí)研究結(jié)果顯示所有林分固定指數(shù)的絕對(duì)值都小于0.1。說明桐棉群體的基因型分布接近于平衡狀態(tài)，沒有出現(xiàn)明顯的雜合子過?；虿蛔?。但研究也發(fā)現(xiàn)處于桐棉種源核心區(qū)域的4個(gè)林分體在Shannon 多樣性指數(shù)(I)和期望雜合度(He)兩項(xiàng)指標(biāo)上均低于平均水平。而處于核心區(qū)外圍的3個(gè)林分的遺傳多樣性較高。這說明桐棉種源核心區(qū)域遭到的人為破壞比周邊地區(qū)更為嚴(yán)重。

3.3 群體內(nèi)遺傳多樣性與自然遺傳改良

目前廣西馬尾松的人工遺傳改良已經(jīng)進(jìn)入到高世代改良階段，通過人為選擇獲得顯著的遺傳增益，在全區(qū)建立了多個(gè)1.5代及第2代種子園，保障了生產(chǎn)性良種的供給。但在未來馬尾松的利用研究中如何繼續(xù)天然林資源是一個(gè)值得育種研究者與森林資源主管部門深入思考的問題。本研究發(fā)現(xiàn)馬尾松桐棉種源的遺傳多樣主要存在于林分內(nèi)。這表明馬尾松林分內(nèi)蘊(yùn)含著豐富的遺傳變異。在自然再生系統(tǒng)下，林分也能通過留下最具有親本植株優(yōu)良性狀的子代，尤其是具有速生優(yōu)勢(shì)和高抗逆性的子代在自然選擇中更容易存活。因此，林業(yè)工作者不應(yīng)忽視通過自然更新，從遺傳上提高林分價(jià)值的潛力。但是林分內(nèi)豐富的遺傳變異也為“拔大毛”式的負(fù)向選擇提供了“機(jī)遇”。最好的樹木遭到采伐后，最差的樹則被保留下進(jìn)行林分重建將嚴(yán)重降低林分及其后代的遺傳品質(zhì)。本研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)桐棉種源的核心區(qū)遭到嚴(yán)重人為干擾。所以，為了讓廣西豐富的馬尾松資源在自然條件下得以正常更新與改良，應(yīng)重視對(duì)馬尾松天然林的科學(xué)管護(hù)。

3.4 廣西馬尾松天然遺傳資源的保護(hù)

歷史上，廣西先民早有栽種、經(jīng)營松林的習(xí)慣。在20世紀(jì)50年代以后，廣西的馬尾松人工林發(fā)展速度很快。到1980年時(shí)，馬尾松人工林的總面積已占全區(qū)森林優(yōu)勢(shì)樹種總面積的56.2%，占總蓄積量的33.69%(李治基，2001)。從而一躍成為廣西森林面積最大的樹種，并一直延至今日。但人工林快速發(fā)展的表象卻掩蓋了馬尾松天然遺傳資源被不斷蠶食的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。為此，作者建議應(yīng)該盡快制定出保護(hù)馬尾松天然遺傳資源的有效策略。一方面結(jié)合遺傳資源的選擇收集，異地建立大規(guī)模種質(zhì)資源庫。另一方面，對(duì)于桐棉種源這類分布面積大、利用價(jià)值高、目前所受破壞尚不嚴(yán)重的天然群體，應(yīng)建立專門的自然保護(hù)區(qū)，嚴(yán)禁盜伐、主伐、非法采割松脂及過度采種。

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Genetic structure ofPinnusmassonianaon Tongmian natural populations in Guangxi

FENG Yuan-Heng1,2, LI Huo-Gen2, YANG Zhang-Qi1*,WU Dong-Shan1

( 1.GuangxiInstituteofForestryScience， Nanning 530002， China; 2.KeyLabofForestGeneticsandBiotechnology,NanjingForestryUniversity,MinistryofEducation, Nanjing 210037, China )

Guangxi Tongmian is an important superior provenance region of masson pine in China. The distribution area of this provenance had reached 15 600 hm2. It had a high-quality and rich genetic resources of masson pine, and made a great contribution to the genetic improvement of masson pine. Over the last 30 years, natural resources of masson pine in this region have suffered serious damage. To understand the genetic diversity of natural germplasm resources of masson pine in this area, SSR molecular markers were used to analyze the population genetic structure of masson pine in Tongmian region. The results showed that 53 alleles were identified by 16 pairs of SSR primers in 285 samples, and the polymorphism rate was 100%. The mean number of alleles (Na), the mean number of effective alleles (Ne), Shannon’s information index (I), observed heterozygosity (Ho), expected heterozygosity (He) were 3.31, 1.68, 0.64, 0.35 and 0.36. This showed that the Tongmian population still maintained high level of genetic diversity. Analysis on genetic structure of each stand in Tongmian population showed that coefficient of genetic differentiation (GST), fixation index (FST) and gene flow(Nm) were 0.049, 0.072 and 3.21. The genotype distribution was closer to Hardy-Weinberg equilibrium, and had no significant heterozygote excess or shortage. In Tongmian population, most genetic variation mainly existed within the stand, and no significant genetic differentiation existed among stands. The gene flow in it was smooth. Meanwhile, the genetic diversity of the four stands in the core region was lower than genetic diversity of three stands outside the core region. This indicated that the core region of Tongmian provenance suffered more serious man-made damage. In order to protect the natural updating and natural genetic improvement ability of the natural populations of masson pine in this area, we should pay attention to the scientific management of natural forest. On the one hand, genetic resources should be collected and large-scale germplasm resources should be established. On the other hand, we should establish special nature reserve and prohibit illegal felling, final felling, illegal resin tapping and excessive seeding for the natural population like Tongmian which has large distribution area, high utilization value and no serious damage at present. The results of this study have important reference value for the research and protection of the natural germplasm resources of masson pine.

Pinusmassoniana, natural populations, genetic structure, SSR, provenance

10.11931/guihaia.gxzw201505025

2015-10-08

2016-01-07

廣西八桂學(xué)者專項(xiàng)；廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題(12B0102)；廣西自然科學(xué)基金(2014GXNSFBA118078) [Supported by Guangxi Special Fund for Bagui-Scholar; Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation (12B0102); Guangxi Natural Science Foundation(2014GXNSFBA118078)]。

馮源恒(1981-)，男，黑龍江牡丹江市人，博士，高級(jí)工程師，主要從事林木遺傳育種研究，(E-mail)nanyuan05@163.com。

*通訊作者： 楊章旗，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事林木遺傳育種研究，(E-mail)yangzhangqi@163.com。

Q347， S718.46

A

1000-3142(2016)11-1275-08

馮源恒， 李火根， 楊章旗， 等. 馬尾松桐棉種源天然群體遺傳結(jié)構(gòu)研究 [J]. 廣西植物， 2016， 36(11):1275-1281

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