基于混合线性模型山茶花种质资源核心库构建

Camellias, one of the top ten traditional famous flowers, Originated in China. China is the distribution center and the original birthplaces. More than 80% species of Camellia which is about 200 distribute in China, and a large number of colorful, different attitude varieties were formed in the two thousand years of cultivation and application process. Abundant germplasm resources has caused great difficulties and higher costs for preservation, resulting in a huge loss of resources, and limited the in-depth research and efficient use of them. The project intends to systematically collect, sort out and evaluate the basic data,characteristic data and evaluation and identification data of Camellia resources, and then establish and standardize germplasm resources database. To unbiase predict genotypic values using statistical analysis method of mixed linear model, and build core collection of camellias by genotypic values. To evaluate the validity of the core collection constructed by the use of principal component analysis,correlation analysis and distinguish analysis and other data analysis methods. Select and dig out the specific and high quality core collection for focusing conserve. The building of Camellias core collection will benefit the collection, evaluation and preservation of focus germplasm, greatly improving the efficiency of resource use, and provide material and theoretical basis for germplasm innovation and improved varieties.

山茶花（Camellias）原产我国，为我国十大名花之一。我国不仅是山茶属植物的分布中心，也是原始发祥地，山茶属物种约200种，我国占80％以上，在两千多年的栽培、应用过程中形成了大量色彩丰富、姿态各异的品种资源。丰富的山茶花种质资源为保存带来极大困难及较高成本，造成资源大量流失，同时也限制了对资源的系统深入研究和高效利用。 本项目拟对山茶花种质资源的基本数据、特征数据和评价鉴定数据进行系统收集、整理与评价，建立种质资源数据库并加以规范化、数字化、标准化；采用混合线性模型统计分析方法无偏预测基因型值，用基因型值构建山茶花种质资源核心库；利用主成分分析、相关分析及判别分析等数据分析方法，对所构建核心种质的代表性进行评价，筛选并挖掘出特异优质核心种质进行重点保存。山茶花种质资源核心库构建将有利于资源收集、评价和重点种质的保存，极大提高资源利用效率，为种质创新和品种改良提供物质基础和理论依据。

我国为山茶花原产地，种质资源丰富。大量资源为保存带来极大困难及较高成本，造成资源大量流失，同时也限制了对资源的系统深入和高效利用研究。本项目从山茶花173个性状中筛选并确定了45个性状指标及其调查内容，对山茶花种质资源的分类、育种体系和形态特征进行了系统调查与登录；利用AFLP和SSR技术对我国山茶花种质资源进行了分析，从分子水平明确了其遗传多样性；综合相关数据，建立了山茶花种质资源数据库并实现动态管理。采用规范化与标准化处理方式，建立了标准化的山茶花种质资源数据库。通过引种、扦插及嫁接等技术，在浙江省杭州市保存山茶花种质资源1300余份。.应用混合线性模型分析方法研究了不同取样方法、聚类方法和取样比例对构建山茶花核心种质库的影响，筛选出适宜的山茶花核心种质构建方法，即欧式距离、优先取样法+多次聚类随机取样法和最短距离聚类法。运用该方法构建了山茶品种、滇山茶品种和茶梅品种核心种质库，共筛选出山茶花核心种质284份，其中山茶核心种质181份、滇山茶核心种质40份、茶梅核心种质63份。利用多样性指数、表型保留比率及表型频率方差等参数对山茶花核心种质的代表性进行了评价，结果表明，山茶、滇山茶和茶梅核心种质与原群体相比，45个性状综合总性状的表型保留比率分别为1.0000、0.8444和0.9633；主要观赏性状如叶形、叶大小及花型、花色与花径等与原群体相比表型保留比率为1.0000，多样性指数大于原群体，表型频率方差小于原群体，表明核心种质与原群体相符合，具有较好的代表性。山茶花种质资源核心库的构建有利于资源收集、评价和重点种质的保存，极大地提高了资源利用效率，为种质创新和品种改良提供了物质基础和理论依据。