刺槐种质(基因)资源收集、保存及评价的研究

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1、致谢本文是在导师杨秋生教授、朱延林研究员的悉心指导下完成的，从材料搜集、试验研究、论文选题、方法设计、数表分析、论文撰写、修改到最终定稿，无不浸透着导师的心血。在此谨向杨秋生教授、朱延林研究员表示衷心的感谢。本论文是在河南省林业科学研究院主持的十一五国家科技支撑“刺槐抗逆性育种”研究项目的基础上开展的，样品测试、数据整理分析及论文撰写均在河南省林业科学研究院完成，在此，对河南省林业科学研究院、河南省林木种质资源保护与良种选育重点实验室的各位领导及张江涛、翟小巧、赵鹏晖、王念等老师的支持和帮助表示

2、由衷的感谢。真诚感谢河南农业大学林学学院何松林教授、苏金乐教授、孔德政副教授等各位老师给予的热情帮助和无私奉献。几年来，我在河南农业大学研究生处和林学院的培养和帮助下，顺利完成了学业，在此一并表示感谢!冯屹东2009年5月于郑1．文献综述1．1国外刺槐研究概况刺槐(RobiniapseudoacaciaL．)是蝶形花科刺槐属(Robinia)植物，起源于北美洲。其天然分布区有2个部分：东部分布区从宾夕法尼亚洲中部延伸到砸拉巴马和佐治亚洲北部的阿柏拉契山脉；西部分布区包括密苏里南部的奥扎克高原，阿

3、尔堪萨斯与冬奥克拉荷马的北部和东部。刺槐分布区年降雨量1000．1500mm，生长期降雨量为500-750mm；7月份平均温度为20．27℃，最高温度为30．38℃，1月份平均温度为2．8℃，最低温度在．10℃与．25℃之间；平均无霜期在140．200d。在阿柏拉契安山区，刺槐成散生或簇状分布在海拔llOOm的山坡、沟谷和林缘地带。在弗吉尼亚两部，刺槐主要分布在阳坡和西坡，很少分布在阴坡、东坡或沟谷。刺槐可在多种立地条件下生长，喜爱疏松、结构良好，特别是淤积的沙壤土，但不适宜在粘重的土壤上生长。

4、刺槐人工栽培的历史比较长。在美国，由于刺槐有许多优良特性和用途而在农业弃耕地上栽植，用以生产木材和防止水士流失。1890．1946年，田纳西河谷共造林1．7亿株树，其中刺槐占0．65亿株。为了在裸露的矿地上进行绿化，从第二次世界大战初期至1947年问，共栽植刺槐1．5万公顷，目前美国每年营造的刺槐林约200公顷。刺槐是第一个从北美引进欧洲的林木树种。1601年刺槐首先引入法国，随后很快传入其他国家，如前苏联、瑞士、意大利、德国、奥地利、匈牙利、前捷克斯洛伐克、罗马尼亚、中东、日本和中国，以及南美

5、、非洲和澳大利亚，目前刺槐已经遍布世界大部分地区。匈牙利是刺槐栽培面积最大和栽培时间最早的欧洲国家之一，匈牙利林木育种学家Keresztesi编辑的英文版的(Blacklocust》(即刺槐，王世绩等先生译)描述了匈牙利的刺槐培育、利用现状和栽培技术。最早在德国比较系统的研究刺槐，近年来德国致力于刺槐资源搜集、不同目的的品种选育、树木混交培育、能源替代等方面研究(Keresztesi，1993：彭鸿，2003：Redei，1999；Redei等，2002)。1．1．1剌槐生理对刺槐生理代谢研究早

6、期多是有关抗逆性的研究，近期则向微观方向发展迅速，有关分子机理的探讨增多。在抗性研究方面：Siminovitch(1968，1975，1977)，Brown(1977)研究了细胞膜的不饱和脂肪酸和膜结构与抗寒性的关系，对不同生长时期刺槐的抗寒性进行了比较。很多学者研究了刺槐的抗逆性。Zamgoza(2004)研究了转基因刺槐的抗除草剂，通过农杆菌载体SAAT介导的刺槐抗除草剂转基冈植株，转化率达2％。Sinclalr(2005)通过测定干旱条件下刺槐蒸腾速率的日变化，研究了刺槐的抗旱性，在田间最

7、大持水量下降到O．23与O．32之间时，刺槐的蒸腾速率几乎不受影响，当超过这一界限下降到O．5时，蒸腾速率直线下降。在光合作用特性研究：Chapman(2001)研究了刺槐光合过程中光量子的变化。Sandu(2005)以3个月的刺槐幼苗为材料研究了强电磁场对刺槐叶绿素的影响，用400坶lz的点磁场分别处理1，2，3和8d,时，发现每天处理2小时，叶片的叶绿素a和叶绿素b的含量明显升高，而其它处理，叶绿素的含量下降。21．1．2剌槐资源搜集和种源试验杨敏生(2004)，Heike(2004)以欧洲

8、和美国的18个刺槐种源为试验材料，测定了11种等位酶系统，分析了其中多态性高、差异大的7种等位酶系统的遗传变异，研究了欧洲刺槐种源的遗传结构和遗传多样性，证明匈牙利、斯洛伐克的种源等位酶遗传变异水平高于德国的种源，匈牙利和斯洛伐克的种源群体间遗传差别小，群体内遗传差异大：而德国种源间遗传差别较大，群体内遗传差异相对较小。欧洲种源问没有形成明显的地理变异模式，刺槐遗传多样性丰富，遗传改良存在巨大的潜力。Surles(1989)通过对23个种源18种等位酶分析研究了美国天然分布区刺槐的遗传变异。结果