杉木2代和2.5代種子園遺傳多樣性評估

方 月，楊漢波，吳華雪，雷 洵，張小國，楊昌通，黃 振，陳良華，朱 鵬*

（1.長江上游林業(yè)生態(tài)工程四川省重點實驗室/長江上游森林資源保育與生態(tài)安全國家林業(yè)和草原局重點實驗室/華西雨屏區(qū)人工林生態(tài)系統(tǒng)研究長期科研基地/四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)林業(yè)研究所，成都 611130；2.洪雅縣國有林場，四川洪雅 620360；3.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，成都 610081）

林木種子園是由優(yōu)樹無性系或家系按營建設(shè)計要求，實現(xiàn)集約經(jīng)營，以生產(chǎn)遺傳品質(zhì)和播種品質(zhì)優(yōu)良的林木良種為目的的特種人工林。種子園通過有性繁殖生產(chǎn)林木良種，既要獲得較高的遺傳增益，又必須保持較寬的遺傳基礎(chǔ)[1]，因此要求種子園具有豐富的遺傳多樣性。豐富的遺傳多樣性既是種子園獲得高遺傳增益的基礎(chǔ)，也是種子育苗所營造的林分具有較強(qiáng)的適應(yīng)性的保障，尤其對避免極端氣候等環(huán)境因子造成林分損失至關(guān)重要[2]。

杉木(Cunninghamia lanceolata)是中國南方省區(qū)最重要的用材樹種之一，其分布廣、面積大、產(chǎn)量高、用途廣，在國民經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。根據(jù)《中國森林資源報告（2014－2018）》的數(shù)據(jù)顯示，目前我國杉木林的面積已達(dá)1 138.66萬hm2（居全國喬木林樹種的第二位），其中人工栽植的杉木林面積達(dá)990.20萬hm2，占全國人工喬木林總面積的17.33%，是全國人工面積最大的喬木樹種，所生產(chǎn)的木材約占我國商品材的1/4。四川長久以來就是我國重要的傳統(tǒng)杉木產(chǎn)區(qū)之一，四川杉木人工林面積達(dá)35.42萬hm2，僅次于柏木和柳杉，居四川人工林樹種的第三位。由于20世紀(jì)末和本世紀(jì)初四川杉木育種工作較為緩慢，導(dǎo)致目前四川省的杉木種子園仍處在2代和2.5代的育種世代，而全國多個杉木主產(chǎn)省份都已進(jìn)入3代種子園的育種世代，福建甚至已經(jīng)開始進(jìn)入4代種子園的育種世代，因此四川的杉木育種工作亟須加快步伐進(jìn)入更高育種世代的種子園，為四川杉木人工林的發(fā)展提供更高增益的優(yōu)良種子。種子園的升級換代通常是以現(xiàn)有世代種子園為基礎(chǔ)，因此為保障更高世代種子園遺傳基礎(chǔ)的豐富性，掌握現(xiàn)有世代種子園的遺傳背景十分必要。

目前從分子水平評估林木遺傳多樣性，發(fā)掘優(yōu)良林木基因資源，以促進(jìn)林木的遺傳改良，已經(jīng)成為開展林木育種工作的重要方法和手段。李云曉[3]利用SSR標(biāo)記對杉木地理種源群體的遺傳多樣性水平和遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)測定和深入分析；Duan H.J.等[4]運(yùn)用SSR標(biāo)記,對中國南方六省杉木遺傳特性及其核心種質(zhì)資源進(jìn)行了分析與評價；陳興彬等[5]利用SSR標(biāo)記研究杉木種子園親子代遺傳多樣性差異并進(jìn)行了父本分析；鄭會全等[6]應(yīng)用SRAP標(biāo)記技術(shù)對32個速生型杉木無性系的遺傳多態(tài)性和遺傳相似性進(jìn)行測定、分析，并作UPGMA聚類；陳由強(qiáng)等[7]利用RAPD標(biāo)記技術(shù)分別對我國不同杉木種源區(qū)的杉木進(jìn)行了遺傳變異分析；楊玉玲[8]運(yùn)用ISSR標(biāo)記對不同杉木地理種源的無性系與雜交種進(jìn)行了ISSR指紋鑒定。國外同樣有學(xué)者運(yùn)用分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行了類似的研究，例如B.Pakull等[9]用SSR技術(shù)研究了4個德國花旗松種子園的遺傳多樣性；A.L.Alzate-marin等[10]用SSR技術(shù)分別評估了森林基因庫中白堅木屬和翅玉蕊屬植物的遺傳多樣性；Bai T.D.等[11]同樣運(yùn)用SSR技術(shù)研究了58 a生的馬尾松種子園生產(chǎn)群體及其子代林的遺傳多樣性。相比于傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)而言，現(xiàn)代分子標(biāo)記技術(shù)可以準(zhǔn)確、快捷地反映出物種的遺傳物質(zhì)和表達(dá)產(chǎn)物的遺傳變異，且這種方式的運(yùn)用與目標(biāo)基因緊密相關(guān)，不易受到外界環(huán)境或其他基因效應(yīng)的影響，試驗結(jié)果穩(wěn)定可靠[12]。

SSR標(biāo)記作為目前最常用的分子標(biāo)記技術(shù)之一，具有多態(tài)性高、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性好、能夠區(qū)分純合體與雜合體和對DNA樣品質(zhì)量要求不高等優(yōu)點，比RFLP標(biāo)記的多態(tài)性更豐富，較RAPD標(biāo)記的重復(fù)性和可信度高，是目前比較優(yōu)秀的遺傳標(biāo)記之一。本研究以洪雅縣國有林場國家杉木良種基地的杉木2代種子園及2.5代種子園為研究對象，通過SSR分子標(biāo)記技術(shù)分析其遺傳多樣性水平以及兩個種子園的遺傳多樣性差異，并結(jié)合遺傳分化、基因流、分子方差、聚類和遺傳結(jié)構(gòu)等分析，掌握種子園無性系的遺傳分化和遺傳結(jié)構(gòu)狀況，為指導(dǎo)洪雅縣國有林場杉木種子園生產(chǎn)經(jīng)營和遺傳管理提供依據(jù)，同時為杉木3代種子園營建的無性系構(gòu)建提供遺傳信息基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 種子園概況

洪雅林場杉木2代和2.5代種子園均位于洪雅林場目禪寺工區(qū)，東經(jīng)103°15′，北緯29°42′，海拔高度960～1 200 m。土壤為山地黃壤，微酸性，土層厚度100 cm以上，腐殖質(zhì)層厚度20 cm以上，肥力水平中等。年平均氣溫12.5℃，≥10℃的活動積溫5 054～5 500℃。年降水量2 300 mm，年日照600～800 h，無霜期260 d。

2代種子園始建于2001年，2001年冬完成砧木定植，2003年春進(jìn)行無性系嫁接，2008年投產(chǎn)，建園無性系為110個無性系。建園無性系由省種苗站組織在川渝地區(qū)的1代種子園子代林、優(yōu)良林分進(jìn)行優(yōu)樹選擇而來，分別來自月江種子園（YJ）、敘永大安林場（XY）、南川林木良種場（NC）、筠連種子園（JL）、富順種子園（FS）、珙縣民生種子園（GX）、玉蟬園用材林研究所（YC）和洪雅林場（HY）8個來源地，無性系編號為全省統(tǒng)一編號。2.5代種子園始建于2015年，2015年冬完成砧木定植，2017年春進(jìn)行無性系嫁接，目前已經(jīng)開始投產(chǎn)，建園材料為2代種子園中50個表現(xiàn)更為優(yōu)良的無性系。

1.2 研究方法

1.2.1 樣品采集

剪取110個無性系當(dāng)年生枝條頂端最幼嫩約5 cm長的部分，放入7 cm×9 cm的自封袋中并立即倒入變色硅膠干燥，然后盡快放入-4℃冰箱中保存。

1.2.2 分子數(shù)據(jù)獲取

①DNA提取

采用改良CTAB法[13]提取DNA，并用1%瓊脂糖檢測獲得的DNA原液，電泳圖見圖1。

圖1 杉木DNA瓊脂糖電泳圖Figure 1 Agarose electrophoresis of C.lanceolata DNA

②SSR篩選

本試驗從已發(fā)表的文獻(xiàn)中[3,14-18]收集杉木樹種的SSR引物。隨機(jī)選擇3個DNA樣本作為模板，分別用每對SSR引物對其進(jìn)行PCR擴(kuò)增，在試驗過程中不斷優(yōu)化反應(yīng)條件，針對部分引物進(jìn)行退火溫度梯度試驗，用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢驗擴(kuò)增結(jié)果，確定最適退火溫度，篩選可擴(kuò)出目的條帶的引物。經(jīng)過多次篩選，最終確定13對SSR引物用于數(shù)據(jù)分析。其中13對SSR引物信息如下表1。

③基因分型

PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系總體積為15μL，反應(yīng)液組成如下：Taq酶Mix 6.0μL、Primer F和R引物（20 μmol/mL）各0.3 μL，模板DNA（約 10 ng/μL）2μL，ddH2O 6.4μL。PCR反應(yīng)程序為：95℃預(yù)變性3 min，95 ℃變性30 s，退火30 s，72 ℃延伸40 s，32個循環(huán)，72℃延伸5 min。熒光引物擴(kuò)增產(chǎn)物由生工生物工程股份有限公司進(jìn)行微衛(wèi)星分型分析。用ABI-3730測序儀（applied biosystems）檢測擴(kuò)增產(chǎn)物。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

用GeneMaker軟件獲取SSR數(shù)據(jù)，用Microsoft Excel和DataFormate軟件將SSR數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各軟件所需格式。利用GenAlEx 6.2軟件計算遺傳多樣性參數(shù)，包括等位基因數(shù)目（Na），有效等位基因數(shù)目（Ne），Shannon多樣性指數(shù)（I），表觀雜合度（Ho）和期望雜合度（He）和固定指數(shù)（F），并進(jìn)行AMOVA分析。用Cervus 3.0計算各引物的多態(tài)信息含量（PIC）。

用NTSYS 2.1軟件計算無性系間的Nei′s遺傳距離，然后根據(jù)所得Nei′s遺傳距離用MEGAX軟件進(jìn)行 UPGMA（unweighted pair-group method analysis）法進(jìn)行聚類分析，將得到的樹狀圖在ITOL網(wǎng)站（https://itol.embl.de/）上進(jìn)行美化。用Structure 2.3.4軟件進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)分析，在運(yùn)算過程中將K值設(shè)置為1～10個分類類群進(jìn)行計算，每個K值重復(fù)計算10次，每一次運(yùn)算都進(jìn)行1 000 000次迭代次數(shù)重復(fù)和100 000次BURNIN，然后將Structure計算結(jié)果用Structure Harvester[19]計算ΔK與K值得關(guān)系，并作變化趨勢圖分析，然后根據(jù)ΔK最大的原則選擇最合理的分組數(shù)[20]，將得到的遺傳結(jié)構(gòu)圖用Clumpp和Distruct軟件美化。

2 結(jié)果與分析

2.1 杉木遺傳多樣性

2.1.1 13個SSR位點的杉木遺傳多樣性

基于13個SSR位點的兩個種子園遺傳多樣性顯示（表2），13個位點在2代種子園110個無性系中均表現(xiàn)出多態(tài)性，而在2.5代種子園50個無性系中只有12個位點表現(xiàn)出多態(tài)性。相比2代種子園，2.5代種子園有10個位點的等位基因數(shù)（Na）出現(xiàn)一定程度的減少，除XSM8減少了7個等位基因外，其他位點的減少數(shù)量僅為1～3個，13個位點總共減少了20個等位基因（131 vs 111），平均減少了1.6個（10.1 vs 8.5）；有效等位基因數(shù)（Ne）2.5代種子園則有8個位點出現(xiàn)了減少，有2個位點沒有變化，但有3個位點出現(xiàn)了增多，平均值減少了0.36個（4.71 vs 4.35）；Shannon′s信息指數(shù)（I）2.5代種子園有10個位點出現(xiàn)減少，而有3個位點出現(xiàn)增多，平均值減少了0.049（1.213 vs 1.164）。雜合度方面，2.5代種子園表觀雜合度和期望雜合度相比2代種子園分別有6個和8個位點出現(xiàn)減少，但分別有7個和5個位點出現(xiàn)增多，平均期望雜合度（He）減少了0.009（0.478 vs 0.469），但平均表觀雜合度略有增加（0.440 vs 0.441）。固定指數(shù)（F）方面，兩個種子園均有5個位點表現(xiàn)出雜合子過剩，其余表現(xiàn)為雜合子缺失（除2.5代種子園的CLSSR11），綜合來看（平均值）均表現(xiàn)為一定程度的雜合子缺失（0.140和0.086）。根據(jù)Botstein對位點多態(tài)性程度的劃分理論[21]，兩個種子園的低度多態(tài)位點(0＜PIC＜0.25)、中度多態(tài)位點(0.25＜PIC＜0.5)和高度多態(tài)位點(PIC＞0.5)數(shù)量沒有變化，均分別有6、1和6個位點，綜合均表現(xiàn)為中度多態(tài)性，但2.5代種子園有所增加（0.459 vs 0.487）。

表2 兩個種子園13個SSR位點的遺傳多樣性Table 2 Genetic diversity of 13 SSR locus of two seed orchards

2.1.2 不同來源間的遺傳多樣性

不同來源杉木群體的遺傳多樣性顯示（表3），各來源的無性系個數(shù)為6（GX）到26個（XY）不等，等位基因數(shù)在3.62（GX）～6.85（NC），有效等位基因數(shù)范圍在2.61（HY）～4.52（NC），Shannon′s信息指數(shù)在0.836（HY）～1.121（NC），3個指數(shù)的最小值和最大值均出現(xiàn)在個體數(shù)較少和較多的來源群體中。雜合度方面，表觀雜合度最小值（0.428）的最大值（0.487）分別出現(xiàn)在個體數(shù)最多的敘永大安林場（XY）和最少的珙縣民生種子園（GX），但期望雜合度的最小值（0.409）出現(xiàn)在洪雅林場（HY），最大值（0.472）出現(xiàn)在敘永大安林場（XY），與表觀雜合度相反。固定指數(shù)顯示GX和HY兩個群體為雜合子過剩，其余群體為雜合子缺失。

表3 不同來源的杉木2代種子園的遺傳多樣性Table 3 Genetic diversity of different sources in the 2nd generation seed orchard of C.lanceolata

2.2 杉木2代種子園不同來源的遺傳分化與基因流

遺傳分化系數(shù)（Fst）能夠很好地反映出種群的遺傳分化程度，其中Fst＜0.05說明分化程度較??；0.05＜Fst＜0.15則顯示出一個中等程度的遺傳分化水平；Fst＞0.15則說明遺傳分化程度較大[22-23]。表4可知杉木2代種子園7個來源的遺傳分化在0.009～0.051，只有GX和HY群體之間處于中等水平遺傳分化，其余群體之間均處于較低水平的遺傳分化。種群遺傳學(xué)認(rèn)為，不管種群大小如何，只要基因流是多向性的，當(dāng)種群間的基因遷移數(shù)目大于1時（Nm＞1），基因流就可以防止由遺傳漂變引起的遺傳分化[24]。表4中7個來源間的基因流范圍為4.643～27.739，均大于1，種群之間存在廣泛的基因交流。

表4 杉木2代種子園不同來源的遺傳分化與基因流Table 4 Genetic differentiation and gene flow of different sources in the 2nd generation seed orchard of C.lanceolata

2.3 杉木2代種子園群體的分子方差（AMOVA）分析

通過對7個來源群體進(jìn)行分子方差分析來進(jìn)一步了解各來源間的遺傳分化水平。結(jié)果表明（表5），遺傳變異的主要來源是群體內(nèi)，占總變異的99%，群體之間的遺傳變異只占1%，與遺傳分化結(jié)果一致。

表5 基于13對SSR標(biāo)記的杉木種子園AMOVA分析Table 5 AMOVA of C.lanceolata seed orchard based on 13 pairs of SSR markers

2.4 杉木2代種子園的聚類分析及遺傳結(jié)構(gòu)分析

2.4.1 聚類分析

杉木2代種子園的聚類分析顯示（圖2～3），無論是以群體來聚類和無性系來聚類，均沒有明顯的聚類，群體間和無性系間的遺傳距離都比較近。群體聚類中只有YC群體單獨聚為一類，與該群體只有一個無性系有關(guān)；無性系聚類中各來源的無性系均未明顯聚在一起。

圖2 杉木2代種子園8個來源的聚類Figure 2 Clustering of 8 sources in the 2nd generation seed orchard of C.lanceolata

圖3 杉木2代種子園110個無性系的聚類Figure 3 Clustering of 110 clones in the 2nd generation seed orchard of C.lanceolata

2.4.2 杉木2代種子園110個無性系的遺傳結(jié)構(gòu)分析

利用Structure軟件對110個無性系材料進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析，以設(shè)定的K所對應(yīng)的最大似然值為標(biāo)準(zhǔn)來選擇合適的亞群數(shù)目。圖4可知，當(dāng)K=2時ΔK有最大峰值，所以110個無性系最適合分為2個祖先類群。圖5為110個無性系遺傳結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，由圖可知，每個無性系遺傳結(jié)構(gòu)均包含類群Ⅰ和類群Ⅱ，且兩個類群成分所占比例差異不大，表明110個無性系均來自相同兩個祖先類群，且在遺傳上已經(jīng)趨于一致，與遺傳分化結(jié)果具有一致性，可視作一個近親群體。

圖4 似然值最大法選取K值Figure 4 Maximum likelihood value method to select K value

圖5 杉木110個無性系遺傳結(jié)構(gòu)Figure 5 Genetic structure of 110 C.lanceolata clones

3 討論

3.1 2代和2.5代種子園遺傳多樣性狀況

洪雅縣國有林場國家杉木良種基地2代種子園的表觀雜合度（Ho）和期望雜合度（He）分別為0.440和0.478，表現(xiàn)出一定程度的雜合子缺失（F=0.140），與大多數(shù)已報道的杉木種子園、種質(zhì)資源和群體的結(jié)果相似[3,25-27]，但表觀和期望雜合度值要低于大多數(shù)已報道的杉木種子園、種質(zhì)資源和群體，如湖南攸縣和廣東樂昌不同育種世代杉木種子園（0.630～0.679和0.623～0.692）[26]、陳山紅心杉 1.5代種子園（0.571和0.557）[5]、贛南地區(qū)的11個杉木群體（0.456和0.565）[25]、廣西864份種質(zhì)材料（0.65和0.60）[28]和全國177個種源184單株材料（0.559和0.751）[3]等；而平均等位基因數(shù)（Na，10.1）、有效等位基因數(shù)（Ne，4.71）和Shannon多樣性指數(shù)（I，1.213）則高于大多數(shù)的杉木種子園、種質(zhì)資源和群體[5,25-29]，但低于全國177個種源184單株材料[3]。與其他針葉林種子園相比，杉木2代種子園與樟子松[29]雜合子缺失程度和雜合度值都相似，馬尾松[30-31]、華北落葉松[32]等種子園雜合子缺失的程度較為嚴(yán)重，但期望雜合度都大大高于杉木2代種子園；而杉木2代種子園的平均等位基因、有效等位基因和Shannon多樣性指數(shù)要高于華北落葉松[32]，但低于馬尾松、樟子松和華山松[29-31,33]。綜合來看，相比其他杉木種子園、種質(zhì)資源和群體，以及其他針葉樹種，洪雅林場國家杉木良種基地2代種子園等位基因水平相對較高，但雜合度略顯不足。

由于SSR位點的等位基因數(shù)量本身存在較大的差異，從而導(dǎo)致不同位點或不同位點組合所呈現(xiàn)的遺傳多樣性可能存在較大差異，而在一定程度上減少了位點不同或位點組合不同的研究之間的可比性，因此直接比較研究中相同位點的遺傳多樣性信息能更好地反映遺傳多樣性的狀況。本研究的12個位點的等位基因數(shù)在3（CLSSR11）到31（XSM8）不等，位點CLSSR11的遺傳多樣性指標(biāo)均略高于杭蕓等的研究結(jié)果，而位點CLSSR2的遺傳多樣性指標(biāo)則略低于杭蕓等的研究結(jié)果[34]；SSR74、SSR013、SSR010、SSR038和SSR13這4個位點的多態(tài)信息含量低于程健弘的研究結(jié)果，但等位基因數(shù)要高于程健弘的研究結(jié)果[35]；SSR2、SSR11和SSR21這3個位點表現(xiàn)出來的遺傳多樣性要高于Duan H.J.等[4]的研究結(jié)果；位點XSM8的遺傳多樣性指標(biāo)也高于李云曉[3]的研究結(jié)果。因此，12個位點在洪雅林場國家杉木良種基地2代種子園表現(xiàn)出來的遺傳多樣性大多數(shù)并不低于其他研究中的結(jié)果。

2.5代種子園是根據(jù)2代種子園子代測定的結(jié)果在2代種子園中選擇出其子代表現(xiàn)優(yōu)良的母樹無性系重新構(gòu)建的種子園，僅僅根據(jù)表型選擇可能會導(dǎo)致遺傳多樣性減少從而影響該種子園的種子質(zhì)量和遺傳增益。本研究中，2.5代種子園相比2代種子園的平均等位基因數(shù)（10.1 vs 8.5）、有效等位基因數(shù)（4.71 vs 4.35）、Shannon多樣性指數(shù)（1.213 vs 1.164）和期望雜合度（0.478 vs 0.469）都有所減少，但表觀雜合度（0.440 vs 0.441）基本沒變，多態(tài)信息含量（0.459 vs 0.487）略有增加，雜合子不足的程度也有所下降（F,0.140和0.086）。從單個位點看，相較2代種子園，2.5代種子園各位點除等位基因均出現(xiàn)一定程度的減少外，其他多樣性指標(biāo)都只是部分位點減少但有部分位點增加的現(xiàn)象，表觀雜合度和期望雜合度甚至有一半左右的位點存在增加?？梢?，雖然2.5代種子園雖然因為無性系數(shù)量的減少等位基因數(shù)量出現(xiàn)了一定程度的減少，但總體上的遺傳多樣性并沒有明顯降低的趨勢，2.5代種子園的50個無性系能較好地代表原有2代種子園110個無性系的遺傳多樣性。

3.2 來源間和群體的遺傳分化和遺傳結(jié)構(gòu)

通過分析洪雅林場杉木2代種子園110個無性系除YC外的7個來源的遺傳多樣性發(fā)現(xiàn)，不同來源之間的杉木遺傳多樣性明顯存在一些差異，但總體都有著較高的遺傳多樣性水平。除觀測雜合度之外的指標(biāo)最小值均出現(xiàn)在GX和HY兩個群體數(shù)較小的群體中，最大值出現(xiàn)在NC和XY兩個群體數(shù)較大的群體中，表明各來源的遺傳多樣性與群體數(shù)大小有一定關(guān)聯(lián)。與何龍燕[25]的研究結(jié)果相似，這可能是由個體數(shù)較少所導(dǎo)致。而段紅靜[36]的研究結(jié)果表明當(dāng)杉木樣本量足夠時，樣本的多少可能不再對杉木的遺傳多樣性產(chǎn)生影響，說明本研究中可能存在7個來源的個體數(shù)太少的問題。對7個來源間的遺傳分化和基因流進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，來源間大都處于較低程度的遺傳分化水平，存在廣泛的基因交流，說明種群間頻繁的基因交流導(dǎo)致了較低水平的遺傳分化，這與段紅靜[36]對不同種源間杉木遺傳多樣性研究結(jié)果相同。同樣地，分子方差分析（AMOVA）結(jié)果表明，變異的主要來源是群體內(nèi)，群體間只占1%，表明種子園的遺傳變異大部分是由個體間差異造成的，這可能與本研究材料來源地均是四川省內(nèi)或各群體樣本數(shù)量不平衡有關(guān)，也可能是因為本研究中使用的材料為優(yōu)良的遺傳材料，可能已被廣泛使用，導(dǎo)致了基因在過去的人為活動下流動，降低了種群間的分化。

對洪雅林場杉木2代種子園的8個來源進(jìn)行聚類發(fā)現(xiàn)，只有YC群體單獨分為一類，而其余7個群體分為一類。但從圖1可以看出各來源間的遺傳距離呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，即來源的個體數(shù)越多與其他來源的遺傳距離越小，也就是說遺傳聚類的結(jié)果同樣受到群體數(shù)的影響。對110個無性系進(jìn)行聚類分析發(fā)現(xiàn)，110個無性系遺傳距離非常小，親緣關(guān)系近，沒有明顯分類，且聚類結(jié)果與各來源沒有明顯關(guān)聯(lián)。對其遺傳結(jié)構(gòu)的分析也呈現(xiàn)相似的結(jié)果，110個無性系可看作來源于兩個祖先類群，且每個無性系的遺傳結(jié)構(gòu)中兩個類群所占比例基本相差不大，表明其在遺傳上已經(jīng)趨于一致，可視作一個近親群體。與部分研究者對杉木群體遺傳多樣性的研究結(jié)果基本相同[37-38]，即便是對杉木地理種源水平上的遺傳結(jié)構(gòu)研究[3,14,16]，也得出相似的結(jié)論?？傮w上與Wang Z.等[39]研究得出的林木以雜交為主，從而具有較高的遺傳多樣性而較低的群體間的遺傳分化結(jié)論吻合。這可能是隨著育種世代的增加，收集保存的育種材料越來越多，經(jīng)過大規(guī)模長距離的引種栽培致使群體間基因交流加大從而導(dǎo)致親緣關(guān)系也愈來愈復(fù)雜[37]，這也更說明通過分子技術(shù)對這些優(yōu)良遺傳材料進(jìn)行系統(tǒng)的遺傳多樣性研究和遺傳背景分類的必要性。

4 結(jié)論和建議

杉木是我國南方重要的用材樹種，對杉木種子園的遺傳多樣性進(jìn)行研究，對于維護(hù)種質(zhì)資源和優(yōu)樹選擇有非常重要的意義[40]。本研究通過SSR分子標(biāo)記技術(shù)對杉木2代種子園的遺傳多樣性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，洪雅縣國有林場杉木2代種子園具有較豐富的遺傳多樣性，2.5代種子園50個無性系的遺傳多樣性沒有出現(xiàn)明顯減少，能較好地代表原有2代種子園110個無性系的遺傳多樣性。種子園的遺傳分化不明顯，基因流頻繁，沒有明顯的遺傳結(jié)構(gòu)，變異來源主要存在于個體間，與杉木栽培馴化歷史較悠久且產(chǎn)地交流頻繁有關(guān)。因此，在建立3代種子園過程中，應(yīng)在2代種子園優(yōu)良子代材料的基礎(chǔ)上補(bǔ)充一些其他地理種源或杉木古樹資源的優(yōu)良基因材料，以保證較高的遺傳多樣水平，增加種子園的遺傳分化，從而提高種子園的遺傳增益。