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落叶松是我国北方主要造林及用材树种,在建筑材、纸浆材等方面发挥重要作用。本研究选用黑龙江省牡丹江市林口县青山林场的日本落叶松(Larix kaempefri)×兴安落叶松(L.gmelinii)及其145个F1个体为作图群体,同时运用RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)和SSR (Simple sequence repeat)构建日本落叶松(Larix kaempefri)×兴安落叶松(L.gmelinii)的遗传连锁图谱,并首次结合生长性状(树高、胸径、冠幅和材积)、材性性状(木材密度、管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比)进行QTLs定位分析,为落叶松分子标记辅助育种提供理论依据。1.通过文献检索获得适合落叶松的SSR、搜索EST序列设计EST-SSR引物。通过文献检索得到SSR引物118对;登陆NCBI的dbEST数据库搜索EST序列,共获EST序列40605条,应用SSRIT软件在线搜索EST-SSR位点,用Primer3设计,共设计EST-SSR引物796对。2.通过正交设计优化了落叶松RAPD-PCR、SSR-PCR反应体系。确立适合于本研究群体的RAPD-PCR反应体系为:20μl的反应体系中,TaqDNA聚合酶为1U,Mg2+ 3.0 mmol·L-1, dNTP 0.25 mmol·L-1,引物0.5μmol·L-1,模板DNA 50 ng;确立SSR-PCR反应体系为:20μL的反应体系中,TaqDNA聚合酶为1U, Mg2+ 3.0 mmol·L-1, dNTP 0.25 mmol·L-1,上下游引物各0.45μmol·L-1,模板DNA50ng。3.筛选RAPD引物210个、SSR引物17对,共获得603个多态性位点(581个RAPD、22个SSR)。平均每个RAPD引物获得2.8个标记位点,每对SSR引物获得1.3个标记位点,扩增产物的DNA片段长度多数在150-2000 bp之间。χ2检验(χ20.05(1)=3.84)检验结果显示,扩增位点中,444个位点符合1:1拟测交分离(日本落叶松220/兴安落叶松224),46个位点符合3:1分离(日本落叶松29/兴安落叶松17),113个位点属于偏分离位点。有308个位点来自日本落叶松,占51.08%,295个位点来自兴安落叶松,占48.92%。4.利用JoinMap3.0设置最小LOD值≥3.0,重组率≤0.45进行遗传作图,通过对拟测交分离位点进行两点连锁分析,构建了日本落叶松×兴安落叶松遗传连锁图谱。日本落叶松中的48个连锁标记构成了5个不同的连锁群(4个以上标记),4个三连体和6个连锁对,168个为非连锁位点,平均图距11.9cM。而来自兴安落叶松的91个标记构成了9个连锁群(4个以上标记),2个三连体和5个连锁对,128个为非连锁位点,平均图距6.1cM。估算的日本落叶松遗传图谱框架图和连锁群总长度为290.1cM和546.5cM,估算的兴安落叶松遗传图谱框架图和连锁群总长度分别为147.7cM和262.0cM。5.对构图群体生长性状进行测定,包括树高、胸径、冠幅、材积等生长性状,并同时进行木材密度(Wood Specific Gravity,WSG)、管胞长度(Tracheid Length, TL)、管胞宽度(TracheidWidth, TW)、和管胞长宽比的测定。变异分析结果表明,日×兴F1群体内个体间生长性状、材性性状均存在较大变异,并且生长性状与材性性状间存在相关。6.通过标记位点与性状间的关联分析,获得生长性状和材性性状QTLs。采用WinQTLCart 2.5对群体的数量性状进行复合区间作图,以似然比LOD值≥1.5为阂值对QTL进行定位分析。通过标记位点与性状间的关联分析,获得与生长性状关联的QTL标记位点4个,获得与材性性状相关的QTLs 20个,其中,日本落叶松管胞长度和管胞长宽比QTLs各1个,兴安落叶松木材密度QTLs9个、管胞长度QTLs 4个和管胞宽度QTLs 5个。各QTLs的LOD值在1.5-11.9,贡献率在0.0105%-45.9986%。