鹅掌楸属树种近交衰退分析

过形成避免发生近交机制来防止近交衰退 － 。 ３ Ｊ
木兰 科 （ ａ ｎｌ ｃａ ） 掌 楸 属 （ ｉｏｅｄｏ ） Ｍ ｇ ｏ ａｅｅ 鹅 ｉ Ｌｒ ｄｎ ｒ ｉ ｎ
树种为珍贵用材与 园林观赏兼用树种 ， 现仅存 ２个
种， 即鹅 掌楸 （ ．ｃ ｉ ｎｅＳｒ． 和北 美 鹅 掌 楸 （ Ｌ ｈｎ ｓ ａｇ ） ｅ ． ｔｌ ｉｒ ｉｎ ） 前者 主要 分 布 于 我 国长 江 以南 及 ｕｉｆ ａＬｎ ． ， ｐｅ
姚俊修 李火根 边黎 明 施季森
（ 林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室（ 南京林业大学 ） 南京 ，１０７） ， ２０３
摘 要 异 交物种 易发 生近 交衰退。为 了研究濒危树种鹅掌楸天 然种群的濒危机制 ， 以鹅掌楸属树种 ４种 人 工交配类 型（ 间杂交、 内杂 交、 种 种 回交、 自交） 子代为材 料 ， 表型 （ 从 种子 饱 满度、 出苗 率、 苗期 生 长量） 基 因型 和 （Ｓ Ｓ Ｒ位点） 两方面分析 了鹅掌楸 近交衰退状况。结果表 明 ： 子代饱 满度 、 出苗率有相 同的变异趋 势 ， 内杂交＞ 种 种 间杂 交＞ 交＞自交 。 子 代 苗 期 生 长 量 为种 间 杂 交＞ 交 ＞ 内杂 交＞自交 。 子 代 纯合 子 比 率 为 自交 ＞ 内杂 交 ＞ 回 回 种 种 回 交＞ 问杂交 ， 种 表明鹅掌楸属树种近交衰退明显。 同时还发现北 关鹅掌楸基 因杂合度 高于鹅掌楸。 关键词 鹅 掌楸 ； 近交衰退； 饱满度 ； 出苗率； 苗期生长量 ；Ｓ 纯合 子 Ｓ Ｒ； 分类 号 ｓ ９ ． １ Ｑ ２ ． ；Ｑ ２ ． ７ ２ ２ ； ３ １２ ３ １７
ｉ ｆｕｄｔａ ｔｅＳ Ｒ ｈｔ ｏｙｏｉ ｄｉ ｅ ｉ ｅ ａ ａ ｏ ｈｎｎｅ ｓ ｏｎ ｔｈ Ｓ ｅ ｒｚｇｓｙｏ Ｌ ｔ ｐ ｒ ｉｈｇ ｒｈｎｔ ｔ ｆ ｃｉｅｓ． ｈ ｅ ｔｆ ｆ ｉ ａｓ ｈ ｔ ｈ Ｌ
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｌ ｒ ｄ ｎ ｒｎ；Ｉ ｂｅ ｄ ｎ ｅ ｒ ｓ ｉｎ；Ｓ ｅ ｌ ｍｐ ｅ ｓ ｅ ｄ ｇ ｒ ｎ ｔ ｎ ｒ ｔｓ ｅ ｄｉ ｇ ｇ ｏ ｔ ；Ｓ Ｒ； ｙ ｒｓ ｉｏ ｅ ｄｏ ｉ ｎ ｒｅ ｉ ｇ ｄ ｐ ｅ ｓｏ ｅ ｄ ｐ ｕ ｎ ｓ ；Ｓ ｅ ｅ ｍｉ ａｉ ａｅ ；Ｓ ｅ ｌ ｒ ｗ ｈ Ｓ ｏ ｎ
第４ Ｏ卷 第 ７期
２１ ０ ２年 ７月
东
北
林
业
大
学
学
报
Ｖｏ． ． １４０ Ｎｏ ７
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯ ＨＥＡＳ ＯＲ Ｔ Ｉ ＯＵ ＲＴ Ｔ Ｆ ＥＳ ＲＹ ＵＮ ＶＥＲ Ｉ ＳＴＹ
Ｊ ．２ １ １ ｕ ０２
鹅 掌楸 属 树 种 近 交衰 退 分 析 ）
Ｉ ｂ ｅ ｄ ｎ ｐ ｅｓｏ ｒｏ ｅ ｄ ｏ ｖ ａ ｅ ｙ Ｂｏ ｈ Ｐ ｅ ｏ ｙ ｉ ｎ ｎ ｔ ｐ ｃ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉｓ Ｙ ｏＪ ｎ ｉ ｎ ｒ ｅ ｉ ｇ Ｄｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ｉ Ｌｉｉｄ ｎ ｒ ｎ Ｒｅ ｅ ｌ ｄ ｂ ｔ ｈ ｎ ｔ ｐ ｃ ａ ｄ Ｇｅ ｏ ｙ ｉ ａ ａ ｔ ｒｓ ｃ ／ ａ ｕ ｘ ｕ，Ｌ ｎ ｔ ｉ
具体情 况 可 参 考文 献 ［ ３ 。另 一 交 配 亲 本 杂 交 鹅 １］
２
东
北
林
业
大
学
学
报
第４ Ｏ卷
掌楸 （ 选 自 １７ Ｆ） ９８年定 植 于 该林 场 的杂 种 子代 测 定林 ， 其母 本 为鹅 掌楸 ， 自江 西 庐 山 ； 本 为定 植 来 父 于南 京 明孝 陵 的 １株 北 美 鹅 掌 楸 ，Ｏ世 纪 ３ ２ Ｏ年代 引 自美 国 。２０ ０７年 ５月 ， 分别 对 这 ９个 杂交 亲 本用 毛竹搭 架 ， 展人 工杂交 试验 ， ２ 开 共 ６个交 配组 合 ， 其 中， 回交 组 合 ｌ ５个 ， 为母 本 有 ７个 组 合 ： 。 ｉ 、 Ｆ Ｆｘ ｓ
Ｈ ｏ ｏ ｙ ｏｅ ｍ ｚ ｇ ｔ
交 配系统 是影 响群 体 遗传 结 构 的主要 因素 。 异 交是维 持 种 内遗 传 变 异 的一 个 重 要 机 制 ； 而 近 交则 降低种 内遗 传 变 异 ， 导致 后代 群 体 的 遗传 组 成趋 于 纯合 、 遗传性 状稳 定 ， 并使 隐性基 因得 以表 现
ｔ ｎ ｓ ｈ ｔ ｓ ｔ ｅ ｓ ｅ ｌ ｍｐ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ｅ ｅ ｉ ａｉ ｎｒ ｔ ｆｉｔａ ｓ ｅ ｉ ｓｃｏ ｓｗ ｓｔ ｅ ｈ ｇ ｅ ｔ ｏ ｏ ｅ ｙ ｉ ｔｒｓ ｅ ｒ ｄ ，ｔ ａ ， ｈ ｅ ｄ ｐ ｕ ｎ ｓ ｎ ｅ ｄ ｇ ｒ ｎ ｔ ａｅ ｏ ｒ ．ｐ ｃ ｅ ｒ ｓ ａ ｈ ｉｈ ｓ ，ｆｌ ｗ ｄ ｂ ｅ —ｐ — ｅ ｉ ｍ ｏ ｎ ｎ ｃｅ ｒ ｓ ，ｂ ｃ ｃ ｓ ｎ ｅｌ ｇ ｈ ｅ ｄ ｉ ｇｇ ｏ ｈ ｏ ｔｒｓ ｅ ｉｓ ｃｏ ｓｗ ｓｔ ｅ ｈｇ ｅ ｔ ｆ ｌ ｗ ｄ ｂ ａ ｋ ｒ ｓ ，ｉｔａ ｉｓ ｃ ｏ ｓ ａ ｋ ｒ ｓａ ｄ ｓ ｌ ｎ ．Ｔ ｅ ｓｅ ｎ ｒ ｗ ｆ ｎ ｅ ．ｐ ｃｅ ｒ ｓ ａ ｈ ｉｈ ｓ ， ｏｌ ｅ ｙ ｂ ｃ ｃ ｏ ｓ ｎ ｒ — ｏ ｉ ｌ ｔ ｉ ｏ ｓ ｅ ｉｓ Ｃ Ｓ ，ａ ｄ ｓ ｌ ｎ ．Ｔ ｅ ｐ ｒｅ ｔｇ ｆ ｏ ｚ ｇ ｔ ｆ ｅｆ ｇ ｗ ｓｔ ｅ ｈ ｇ ｅ ｔ ｆ Ｈ ｗｅ ｙ ｉ ｔ — ｐ ｃｅ ｒ ｓ ， ａ ｋ ｐ ｃｅ ｒ Ｓ ｎ ｅｆ ｇ ｈ ｅ ｃ ｎ ａ ｅｏ ｍｏ ｙ ｏｅ ｏ ｌ ｎ ａ ｈ ｉｈ ｓ ， ｏ ｏ ｄ ｂ ｒ ｓ ｅ ｉｓｃ ｏ ｓ ｂ ｃ — ｏ ｉ ｈ ｓ ｉ ｎ ａ ｃ ｏ ｓ ａ ｄ ｉ ｔｒｓ ｅ ｉ ｓｃ ｏ ｓ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ．ｐ ｃｅ ｒ ｓ ．ＡＩ ｔ ｅ ｅ ｉ ｄ ｃ ｔ ｎ ｅ ｉ ｅ ｔ ｎ ｒ ｅ ｉｇ ｄ ｐ ｅ ｓｏ Ｃ ｌｅ ｉ ｏ ｅ ｄ ｏ ．Ｍｅ ｎ ｉ ．ｉ ｌ ｈ ｓ ｎ ｉ ａｅ ａ ｖｄ ｎ ｂ ｅ ｄ ｎ ｅ ｒ ｓｉ ｎ ｏ ＵＴ ｄ ｉ Ｌ ｒ ｄ ｎ ｒ ｎ ｉ ｃ ｎ ｉ ａ ｗｈｌ ｅ ｔ
目日益减 少 ， 群 间成 岛状 星 散 分 布 ， 此 隔离 ， 种 彼 已 列 为我 国二 级 濒 危 保 护 树 种 ¨ 。与 大 多 数林 木 卜Ｊ 相似 ， 自然 情况下 ， 掌楸 属树种 以异 交为 主 。近 交 鹅 物种 遗传 组成 高度 杂 合 ， 同时也 蕴 含 了 较 高 的遗 但 传 负荷 。随着鹅 掌 楸 种群 数 目逐 渐减 少 ， 种群 内近 交机率 大 大增加 ， 势必 增加 有 害基 因纯合 的概率 ， 从 而使鹅 掌 楸发 生 近交 衰 退 ， 剧 其 濒危 程 度 。为 分 加 析鹅 掌楸 近交衰 退表 现 ， 者拟 利用交 配设 计 ， 用 笔 采 人工 杂交 获得不 同交配 类 型 组合 子代 （ 括 种 间 杂 包 交 、 内杂 交 、 种 回交 及 自交 ） 通 过 比较 不 同交 配类 ， 型子 代 的 种 子 饱 满 度 、 苗 率 、 期 生 长 量 ， 及 出 苗 以 ＳＲ纯合 子 比率 等信 息 ， 表 型 与基 因型 两 方 面 分 Ｓ 从
析鹅 掌楸 近交 衰退状 况 ， 望 为鹅掌楸 物种 保护 、 期 杂
而被淘汰＿ Ｊ ４ 。近交导致子代适合度下降 ， 如种子
数 量和质 量下 降 、 体 的生长 发育不 良等 ， 个 呈现 不 同
程 度 的近交 衰退 引。近交 衰退是植 物交 配系 统进
化 的主要 选择 压力 之一 ， 植物 或者适 应近 交 ， 者通 或
ｐ ｒｍｅ ｔｌｐ ｐ ｌｔ ｎ ｏ ｅ ａｕ ｔ ｈ ｘｅ ｔｏ ｎ ｒｅ ｉｇ ｄ ｐ ｅ ｓｏ ｎ Ｌ ｒｏ ｅ ｄ ｏ ． Ａｎ ｈ ｉ ｐ ｅ ｏｙ ｉ ｒ ｉ ｅ ｅ ｅ ｉ ｎ ａ ｏ ｕ ａｉ ｓ ｔ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｅ ｔ ｎ ｆ ｉｂ ｅ ｄ ｎ ｅ ｒ ｓ ｉｎ ｉ ｉｉｄ ｎ ｒ ｎ ｏ ｄ ｔ ｅｒ ｈ ｎ ｔｐ ｃ ｔ ｔ ｗ ｒ ａｓ
越南 北部 ， 者 分 布 于 美 国东 部 和加 拿 大 东 南 部 。 后 由于 自然 与人 为原 因 ， 导致 鹅 掌 楸天 然 种 群 个 体数
交育种及种子园管理等方面提供参考 。
１ 材 料 与 方 法
１１ 试验材料 ． 鹅掌 楸交 配亲本 来 自南京林 业 大学下蜀 实 习林 场 ， 中， 株鹅掌楸 （ 其 ４ 编号 ：Ｓ ＷＹ ，Ｙ和 ｓ ）４ Ｌ ， ＳＦ ｚ、 株北美 鹅 掌楸 （ 号 ： Ｓ Ｂ Ｌ Ｓ和 Ｎ 杂 交 亲 编 Ｍ Ｌ， Ｍ，Ｙ Ｋ）
ｃ ｍ ａ ｄ ｉｃ ｄｎ ｅ ｄｐｕ ｎ ｓ ， ｅ ｄｇ ｒ ｉａ ｏ ｔ ， ｎ ｅ ｄｉ ｒｗ ｈ ａ ｗ ｌ ａ ｅ ｎ ｔｐ ａ ｒ ｔｅ ｏ ｐ ｒ ， ｎ ｌ ｉｇｓｅ ｌ ｅ ｕ ｍｐ ｅｓ ｓｅ ｅｍ ｎ ｔ ｎ ｒ ｅ ａ ｄ ｓｅ ｌ ｇｇｏ ｔ ， ｓ ｅ ｓ ｈ ｉ ｇ ｏｙ ｉ ｆ ｔ ｅ（ｈ ｉ ａ ｎ ｌ ｔ ｒｅ ｅｅｕ ｐｒｅｔｇ ｆ ｏ ｏｙｏｓ Ｓ ｃ） ｅｕｔ ｓｏ ｅ ａ ｓｅ ｌｍ ｎｓ ａ ｄｓｅ ｅ ｉａｏ ａ ｘｉｉｄｔｅｓ ｅｃｎａｅｏ ｍ ｚｇｕ Ｒ ｌ ｉ．Ｒ ｓｌ ｈ ｗ ｄｔ ｔ ｅｄｐｕ ｐ ｅｓ ｎ ｅｄｇｒ ｎｔ ｎｒｔ ｅｈｂｔ ａ ｈ Ｓ ｏ ｓ ｈ ｍ ｉ ｅ ｅ ｈ ｍｅ
Ｈ ｏｅ ， ｉ ｉ ｉｇ Ｓ ｉ ｉ ｎ Ｋ ｙＬ ｂｒｔ ｙｏ ｅ ｅｃ ｕｇｎ Ｂａ Ｌｍｎ ， ｈ Ｊ ｅ （ ｅ ａｏａ ｒ ｆ ｎｔ ｓ＆ Ｂｏ ｅ ｎｌ ｙ（ ａｊ ｇＦｒｓ ｙＵ ｉ ｒ ｔ） Ｍｉ ｓｙｏ ｎ ｓ ｏ Ｇ ｉ ｉｅｈ ｏ ｇ Ｎ ｎｉ ｏｅｔ ｎ ｅｓｙ ， ｎ ｔ ｆ ｔ ｏ ｎ ｒ ｖ ｉ ｉｒ Ｅ ｕａｏ ，Ｎ ｎｉｇ １０ ７ Ｐ ．Ｃ ｉａ／ Ｊｕｎｌ ｆ ｏｔｅｓ Ｆ ｒ ｔ ｎ ｅｓｙ － ０ ２４ （ ） 一 — ｄ ｃｔ ｎ ａｊ ０ ３ ， ．Ｒ ｈｎ ） ／ｏｒａ ｏ ｒ ａｔ ｏｅ ｒ Ｕ ｉ ｒｉ ． ２ １ ，０ ７ ． １ ５ ｉ ｎ２ Ｎ ｈ ｓ ｙ ｖ ｔ Ｆ ｕ ｐｓ ｆ ａ ｎ ｆｐ ｎ ｉ．ｉ ｒ— ｅｉｓ ｒ ｓ ｉ ｅ— ｅｉｓ ｒｓ， ｅ ｎ ， ｎ ａｋ ｒ ｓ ｅｅｕｅ ｓ ｘ ｏｒｙ ｅ ｔ ｇｏ ｓｒ ｇ（ｅ ｎ ａｓ ｃ ｏ ，ｎ ｒ ｐｃｅ ｃｏｓ ｓｌ ｇ ａｄｂ ｃｃ ｓ）ｗ ｒ ｓｄａ — ｔ ｏｍ ｉ ｉ ｔ ｐ ｅ ｃｓ ｔ ｓ ｉ ｆ ｏ ｅ
本来 自 １９ ９ ３年定 植 的鹅 掌楸 种源 试验林 ， 该试 验林
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ ）国家 自然科学基 金项 目（０ ７ ３ １ ３ １０ ２ ） 江苏省 高校 ３９ ２ ９ ，１７ ６ １ ； 自然科学重大项 目（ ０ Ｊ ２ ０ １ ） １ ＫＡ ２０ ７ 。 第一作者简介 ： 姚俊修 ， ， ８ 年 １ 男 １ ４ ９ 月生 ， 林木遗 传与生 物技 术省部共建教育部 重点实验 室（ 南京林业大学 ） 博士研究生。 ， 通信作 者 ： 李火根 ， 林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实 验室（ 南京林业大学 ） 教授。Ｅ ｍ ｉ ｈｌ ｊ ． ｄ ．ｌ ， － ａ ：ｇ＠ｎ ｕ ｅｕ ａ 。 ｌ ｉ ｆ ｌ 收稿 日期 ：０ １年 １ ２１ Ｏ月 ２ ４日。 责任编辑 ： 红 。 程