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泡桐(Paulownia)原产于我国,是重要的速生用材树种之一。由于泡桐属植物经过漫长的自然迁移,突变,自然或人工杂交等,出现了大量的变种,表型过渡性杂种群集等形成了丰富的泡桐属种质资源,种内不同种源也存在一定的差异。为弄清泡桐各个种的亲缘关系,有效鉴别泡桐不同种类以及种内遗传差异。本研究以泡桐不同类型的45个植物的叶片为试材,利用ISSR技术对泡桐属植物间的遗传相似性和亲缘关系进行了分析,旨在为泡桐属植物的分类,品种的鉴定,优异种质基因的发掘提供依据。同时,研究了白花泡桐38个种源的遗传变异和遗传多样性,以期为今后白花泡桐种源选择、优株的选育和杂交育种提供分子生物学基础。主要结论如下:(1)建立了泡桐属植物ISSR-PCR最佳反体系:总体积20μL时,lO×buffer、40ng模板DNA.Mg2+1.5mmol/L.dNTPs0.30mmol/L.随机引物0.40μmol/L、1UTaqDNA聚合酶。(2)利用ISSR标记构建了45份泡桐植物的指纹图谱,建立了2种独立的方法(特异的谱带类型,不同引物提供的谱带类型组合),有效地鉴别了泡桐属不同类型。扩增到了种及变种、优树等的特异性谱带(括号内的数字代表表2.1中的序号):①白花泡桐(4):P855-1400bp,P855-850bp,P810-950bp:②川泡桐(5):P807-2000bp,P807-850bp,P834-1700bp;③毛变:P807-960bp,P836-1700bp,P880-2000bp;④毛变8(26):P834-800bp;⑤白变:P811-3000bp,P815-2700 bp,P810-550bp;⑥白变4(27):P815-3000bp;⑦川优1(35):P810-2500bp。(3)泡桐属不同类型的45个植物间遗传多样性的ISSR分析:从100个引物中筛选出9个能扩增出清晰带型并具多态性的引物,共扩增出109个条带,其中103条具多态性,各引物多态位点比率在80%-100%之间。遗传一致度在0.37-0.85之间,其中白变3和白变9遗传一致度最大为0.85,说明其亲缘关系最近。泡桐的观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne).Nei’s基因多样性指数(H).Shannon’s信息指数(Ⅰ)的平均值分别为1.9541、1.5391、0.3154、0.4744,表明泡桐具有相当高的遗传多样性水平UPGMA法聚类分析清楚地说明了物种的亲缘关系:兰考泡桐、山明泡桐和白花兰考泡桐的亲缘关系近,白花兰考泡桐是兰考泡桐的变型,楸叶泡桐是毛泡桐演变而来的种,圆冠是毛泡桐和楸叶泡桐的杂交种,亮叶毛泡桐是一个独立的变种,宜昌是一个独立的种,南方泡桐与鄂川泡桐、建始泡桐、成都泡桐亲缘关系近,白花泡桐、川泡桐和台湾泡桐亲缘关系近,南方泡桐与台湾泡桐两者之间有一定的遗传差异。主坐标分析的结果与聚类分析的结果相似。(4)白花泡桐38个种源遗传多样性的ISSR分析:研究了白花泡桐38个不同地理来源材料的遗传多样性。从100个引物中筛选出9个能扩增出清晰带型并具多态性的引物,共扩增出95个条带,其中88条具多态性。种源的多态位点比率在32.63%-56.84%之间,平均多态位点比率达到47.16%,表明白花泡桐种源具有高的多态位点比率,种源内存在一定的遗传变异。遗传一致度在0.39-0.82之间,其平均值为0.61。白花泡桐种源的观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)、Shannon’s信息指数(Ⅰ)的平均值分别是1.8571、1.3910、0.2424、0.3765;种源遗传分化系数(Gst)为0.4716,种源间的遗传变异占总遗传变异的47.16%,表明白花泡桐种源具有较高的遗传变异和遗传多样性水平,且遗传变异主要来源于种源内的个体间。UPGMA法聚类分析和主坐标分析均能将38个种源很好地分开。