[发明专利]一种新油茶林高产栽培的分子设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过分子识别设计油茶的高产栽培配置格局，属于生物技术领域。

背景技术

油茶与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物，在我国已有2300多年的栽培历史。油茶籽榨取的茶油是优质的绿色保健食用油，营养价值高，联合国粮农组织已将其列为重点推广的健康型高级食用油。油茶经济价值高、生态功能强，是我国特有的经济效益和生态效益俱佳的优良乡土树种之一，在南方经济林产业中占有十分重要的地位。至2014年底我国油茶面积达5095万亩，而现有加工能力是原料供应量的4倍，为保障国家食用油安全，国家林业局的《全国油茶产业发展规划(2009-2020)》，到2020年油茶林基地达到7018.1万亩。但我国现有大面积油茶林单产低，2008年亩产茶油5.79公斤，同时缺乏科学可靠的丰产林营造技术体系，难以达到规划要求。

我国学者对影响油茶坐果和产量的内因和外因进行了一系列研究，如开花习性(曾燕如等，浙江林学院学报，2009，26(6):802-809)、开花授粉特征(王湘南等，中南林业科技大学学报，2013，33(12):1-5)、花期气候对花后坐果影响(曾燕如和黎章矩，浙江林学院学报，2010，27(3):323-328)、授粉授精过程(廖婷等，林业科学，2014，50(2):51-55)、利用生长调节剂保花保果、地块选择、良种壮苗、合理栽植、抚育管理、修剪和施肥(陈彦镜，农业和技术，2014，(1):81-83)、病虫害防治和林分结构优化(李雁鸣等，安徽农业科学，2013，41(33):12898-12899)及嫁接和截干更新等(邓荫伟等，中国林副特产，2013，(6):19-22)。结果表明，自花和同株异花传粉、树龄过小或过老、品种的优劣、病虫害和机械损伤等均是造成油茶落花落果的主要原因。

另外，油茶自花授粉成果率低于同株异花授粉成果率、同株异花授粉成果率又低于异株异花授粉成果率。油茶冠大、花多，传粉者常在同株不同花间访问，易造成同株异花传粉和自花传粉，因此常发生自交不亲和的现象，造成落果。但到目前为止，没有形成建设油茶异交林的技术标准，从而无法从根本上提高油茶产量、实现油茶的高产高效。

现有技术主要采用芽砧嫁接苗营造新油茶林，按此方法营造的新油茶林如果相邻植株为自亲不亲和(SI)的同一基因型，自交败育更易发生，从而形成低产林。目前还没有从根本上解决如何避免油茶林自交败育的问题的方法。因此，明晰油茶种质间的亲缘关系和可配性，建立异交丰产林营造模式对提高油茶产量具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明以优良无性系油茶为材料，根据不同种质间的Nei氏遗传距离设计不同的授粉组合，并根据不同授粉组合的着果率和成果率优选出最适种质组合，再以高异交传粉配置格局设计高产栽培模式，实现油茶产量提高。本发明的技术方案如下：一种新油茶林高产栽培的分子设计方法，由以下顺序的步骤组成：

(1)选择不同油茶种质，分别提取其DNA；

(2)筛选适用于油茶的SSR标记引物；

(3)利用筛选出的SSR标记引物，计算不同油茶种质间的Nei氏遗传距离；

(4)将Nei氏遗传距离划分为11个级别，在每个级别内，设计不同的授粉组合，分别进行人工授粉；

(5)在人工授粉后的第30天统计并计算着果率，第180天统计并计算成果率；得到配合力最佳的油茶Nei氏遗传距离范围；

(6)以步骤(5)得到Nei氏遗传距离范围内的油茶种质为种苗，设计油茶林高产栽培模式。

进一步的，所述步骤(1)提取DNA的方法为改良CTAB法。

进一步的，所述步骤(2)筛选SSR标记引物的方法包括如下步骤：

1)利用RNA-Seq技术开发油茶的SSR标记序列；

2)采用Primer Premier 5.0软件设计特异引物：参数为：引物长度(20～24nt)、3’端稳定性(-6.0～-9.0kal/mol)、引物Tm值(55～60℃)、GC含量(45～55％)、引物rating值＞90。以不同油茶种质的DNA为模板，进行PCR扩增，根据聚丙烯酰胺垂直凝胶电泳结果，筛选出SSR标记引物。

进一步的，步骤(6)所述油茶林高产栽培模式，油茶的株行距为2m×3m，种质组合间的Nei氏遗传距离为0.431-0.480。