青海云杉自由授粉家系遗传变异与基于BLUP的改良代亲本选择

【目的】最佳线性无偏预测(BLUP)方法是对遗传种质在不平衡环境下利用混合线性模型方程对育种值进行无偏预测,可有效估算与剔除环境效应,反映真实遗传效应,有较高精确性。应用BLUP方法估算育种值用于改良代亲本选择,对于青海云杉的遗传改良具有积极的参考价值。【方法】本研究在对13 a和14 a的两批青海云杉种子园自由授粉子代测定林的树高遗传分析基础上,利用BLUP方法,通过构建亲缘关系矩阵,对树高育种值进行估测。【结果】结果表明家系及家系和区组互作效应显著影响树高。两批青海云杉种子园自由授粉子代树高的家系遗传力分别为0.17和0.36,单株遗传力均为0.07。基于混合线性模型的BLUP方法估算家系亲本无性系树高育种值和真实树高、单株树高预测值和真实值均具有极显著相关关系,相关系数分别为0.99和0.86。根据家系亲本无性系育种值选出20个优良家系,根据优良家系后向选择母本无性系建立改良种子园的树高现实遗传增益分别为36%和26%。根据单株树高育种值采用配合选择方法从两批家系试验林各选出20个改良代优树,根据前向选择子代优良单株的树高预期遗传增益分别为7.6%和7.9%。【结论】对比后向选择和前向选择树高的遗传增益发现,青海云杉高世代育种中可优先后向选择,选择优良家系母本无性系建立1.5代改良代种子园。     

杉木第二代种子园自由授粉家系的评选

１９８７年采集２３８个杉木二代种子园自由受粉家系,进行子代测定。８年生结果显示,杉木二代种子园中各家系间生长性状存在显著遗传差异。从中选择优良家系进行造林,生长量能比杉木二代种子园子代平均表现增加６％,比杉木一代种子园最优无性系增产２０％以上。     

马尾松二代育种群体生长和开花结实性状

对马尾松二代核心育种群体内亲本无性系的树高、胸径等生长性状及开花量、结实量等生殖性状进行了全面调查和分析。51个马尾松二代亲本无性系7年生时平均树高、胸径和材积分别为5.53 m、9.05 cm和0.021 m3,各生长性状在无性系之间的差异显著,各性状的无性系重复力较高。对进入开花结实盛期的39个无性系调查发现,开花量、结实量等生殖性状在不同亲本无性系之间的变异程度比生长性状的高。基于主要生长性状、生殖性状,将39个亲本无性系聚在4个类群内,不同类群存在显著性状差异:类群1生长性状总体较优,雌球花、球果量也较多;类群2生长性状总体较差,开花、球果量也较少;类群3生长性状较优、雄球花数量较多,但雌球花、球果数量较少;类群4生长性状总体较差,但雌球花、球果数多。无性系的雌球花、球果数与生长量呈弱度负相关,因而在选择杂交亲本或种子园建园亲本时,有必要在开展亲本配合力测评的同时,开展亲本的多性状选择,选出28个生长、生殖性状较为均衡(生长量、开花结实量均在中等或中等以上)的无性系,其单株雄球花数、球果数和单株材积分别比参试群体均值高18.2%,8.0%和9.6%。可将这些无性系作为候选优良亲本,结合亲本配合力的测评,从中选择优良的杂交亲本及二代种子园的建园材料。     

红松结实性状优良无性系选择技术

以红松无性系种子园初选的60个无性系为研究对象,测定红松球果数量、球果长、球果宽、球果重、种子数量、种子质量、出籽率、千粒重、种粒长、种粒宽、种粒厚、出仁率12个结实性状指标,应用DTOPSIS评价法,选择出红松结实性状优良无性系24个,可用作营建红松果林的结实性状优良无性系穗条.     

杉木第3代种子园无性系种实性状及冠幅性状变异研究

为评估第3代杉木种子园的建园成效,对漳平五一国有林场第3代杉木种子园的90个无性系的种实性状开展变异规律分析。结果表明,不同建园材料的表型性状间变异明显,变异幅度呈现以下趋势：出籽量>出籽率>单株球果鲜重>千粒重>冠幅,且各性状间存在显著相关性;冠幅及单株球果鲜重在不同无性系间也存在极显著差异。初选20个优良无性系平均单株球果鲜重、出籽量、出籽率、千粒重和冠幅比群体均值分别提高了24.33%、38.13%、26.15%、10.47%和9.88%。初步评估结果表明,杉木3代不同建园材料的种实性状遗传变异丰富,为后续育种工作提供材料基础;后续可实施育种精细选育并加强建园经营管理;此外,应对筛选出的优良无性系进一步开展测定评估,以此为下一代种子园建设提供建园材料。     

杉木第2代种子园半同胞子代测定及早期选择

在福建省沙县官庄国有林场对杉木第2代种子园半同胞子代进行研究。结果表明,杉木第2代种子园半同胞子代保存率和生长性状在家系水平上均有统计学意义,并受到中度或中度偏下遗传控制。较树高、胸径而言,以材积为指标进行选择可获得更大遗传增益。据连续4 a调查数据从参试家系中综合选择出6个优良家系和12株优良单株,选择效果明显。同时,选择出9个生长不良的家系为第2代种子园疏伐对象,以此措施提高杉木第2代种子园种子遗传品质。     

红松种实性状变异及无性系选择

调查苇河林业局青山红松种子园81个无性系种子产量及种实性状,结合前期数据进行变异分析,了解变异规律,筛选性状优良无性系,为选育果用型优良品种奠定基础.结果表明:15个红松种实性状无性系间差异极显著.种子长与单果重、种子重、千粒重、出种率、出仁率,以及种子宽与千粒重、空壳率正相关显著;单株产量与种仁重、千粒重、空壳率等相关不显著.经多性状综合分析,筛选出58、50、88010、42、140、64、45、48号8个优良无性系,入选的无性系种子重、种仁重、种子粒数、出种率及种子产量分别大于全部无性系平均值44.2％、51.8％、25.1%、20.8%及85.0%,空壳率远低于无性系均值.     

杉木不同世代、类型种子园种子品质改良效果的研究

对浙江省22个杉木种子园的种子品质进行了连续4a的研究,结果表明,种子园种子在千粒重,涩粒率、发芽率、发芽指数,芽苗生长,活力指数等6项品质性状上,分别比普通种子平均增长8．6％－19．5％,2．0％,4．7％,2．7％和8．4％,平均遗传增益依次为4．7％,8．9％,0．8％,1．2％,1．1％和2．6％,约有60％－95％种子园的种子,在不同品质性状上优于普通种,45．5％的种子品质全面优于普通种,不同世代种子园之间,种子品质无明显变化规律,一般以1．5代种子园较好,2代次之,1代居后,由优良无性系组成的双系种子园,种子品质优良。优良种源种子园种子活力表现较为突出,强于1代,1．5代和2代种子园。     

水曲柳无性系种子园母树生长性状评价

对水曲柳无性系种子园4个种源20个无性系的当年生长量、树高和冠幅进行分析.结果表明：4个种源不同性状无性系间变异系数差异较大.水曲柳种源间当年生长量、树高和冠幅差异均达到极显著水平（F分别为37.60,293.53和602.66）.无性系间当年生长量、树高和冠幅差异均极显著,通过选择可以获得较高的遗传增益.通过多指标综合评分选出1,4,3,13,14,15和6号为生长性状优良无性系,其中1号无性系为最优无性系.     

白云杉种源选择及地理变异研究

白云杉是北美的速生树种,在吉林省引种10a生时,优良种源树高、胸径、材积分别是对照红皮云杉的2.4、2.6、5.86倍及参试种源平均值的1.18、1.28、1.77倍,引种效果十分明显。种源多性状综合评定结果,安大略、纽约、明尼苏达三个种源为优良种源。优良种源主要分布在北美五大湖周围,该区域是白云杉的中心分布区,也是优良种源基因富集区。白云杉种源生长性状存在一定的地理变异,生长量随原产地降水量的减少而增大,随积温的增加而降低。     

速生杉木优良无性系三阶段选择评价

【目的】根据杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)131个无性系26 a的调查数据,探讨优良无性系幼龄期、半伐期和伐期选择的优劣。【方法】当无性系间具有极显著性差异时,按无性系的单株立木材积大于对照(湖南金洞林场杉木初级嫁接种子园种子培育出来的1年生健壮苗)30%的标准在6、13和26 a时分别进行优良无性系选择,并把6、13 a时选出的无性系与26 a选出的无性系进行比较,凡与26 a所选相同的无性系认定为选择准确的优良无性系。【结果】3种林龄阶段优良无性系选择的选准率:6 a是53.33%,13 a是86.67%,26 a是100.00%。在26 a时,优良无性系的^-H=19.46 m、D^-_1.3=30.43 cm、V^-=0.703 2 m³,而CK的H^-=16.19 m、D^-_1.3=22.87 cm、V^-=0.339 6 m³; 优良无性系现实增益ΔH^-=20.20%、ΔD^-_1.3=33.06%、ΔV^-=107.07%。【结论】因试验时间已达到了能使目标产品的经济性状充分表现出来的长度,伐期时的选择结果是准确的; 最早、最适选择年龄应是半伐期,虽仍有错选和漏选,但可提前1/2轮伐期就获得和利用优良品系,大大缩短育种世代,提高单位时间所获得的遗传增产效益; 幼龄时进行优良无性系选择,其错选和漏选比例很高,会给增产效益带来不确定性。     

华北落叶松无性系结实能力变异与无性系再选择

为解决华北落叶松种子园种子数量少，空粒比例大，生产成本高，繁殖效率低的实际问题，对种子园无性系结实量的变异及选择利用问题进行了研究。结果表明：种子园无性系间结实量差异显著，无性系内分株间结实量差异不显著，遗传因素对结实量的影响远大于种子园内小环境的影响。与树高、胸径、材积、木材密度等性状相比，结实量受遗传因素控制程度高，无性系间变异幅度大，选择利用潜力也大。无性系结实量与年份间交互作用显著，无性系间结实周期不一致，正确评价结实量需进行年份间重复观测。结实量与子代生长不相关，种子园无性系再选择的正确途径是“结实能力一子代生长”联合选择。按27％的入选率进行种子园无性系再选择，可使单株种子产量提高1．5倍以上，并能显著提高种子品质和降低生产成本。     

马尾松种子园无性系亲本多性状联合选择

对马尾松种子园无性系亲本的产籽率、木材密度和11年生子代的材积生长量性状进行研究分析,以选择速生、优质、结实高产的种子园建园材料。结果表明:不同无性系的子代在树高、胸径、材积及产籽量、木材密度等性状上存在极显著差异。以材积、产籽量、木材密度为主要指标,选择出花期一致且三性状兼优的无性系20个,其单株材积均值0.076 8m3/株,比对照的增长206.1%,遗传增益122.7%;其产籽量均值为159.6g/株,比产籽量均值增长90.8%,遗传增益74.5%;木材密度为0.514 3g/cm3,比木材密度均值的增长7.8%,遗传增益5.6%。     

红皮云杉半同胞子代生长动态分析及遗传效应综合评价

红皮云杉(Picea koraiensis Nakai.)为中国寒温带珍贵的针叶树种之一,性喜凉爽湿润的森林气候,生态幅度较宽,对生境的适应具有一定的可塑性.在分析起源和地理分布以及生态耦合性的基础上,以半同胞家系子代测定林为对象,采用固定样株连续测定的方法,探讨地径和苗高或树高早期生长动态,综合评价数量性状的遗传效应.结果表明:红皮云杉的生态适应性和生态耦合性较强,能够快速地适应新的生态环境,但是群体间生长性状存在一定程度的变异.其中,树高变异较小,年生长量变异较大,平均变异系数分别为4.19%和18.54%;生长性状受遗传基因的控制程度强,遗传力强,遗传分化小,遗传增益较高,生长潜力较大,树高、地径和近5 a的年生长量等7个性状的遗传力分别为0.989,0.900,0.808,0.918,0.901,0.889和0.858,遗传增益分别为3.55%,11.59%,18.25%,23.55%,20.89%,22.66%和15.45%.     

植物生长调节剂促进红松提早结实技术研究

树木在幼年期是不能开花结实的,只有结束了幼年期达到性成熟阶段(即成年阶段)才能开花结实.在全面了解影响红松结实的遗传、起源、外界环境等主要因素的基础上,利用激素或激素类除草剂创造人工小环境,诱导促进红松造林苗提早结实取得了较好的试验效果.试验表明:结合优良造林苗木选择和配套造林技术,在红松新造林苗木成活后,于每年5月、7月上旬全株喷施特定浓度的赤霉素、ABT生根粉、乙烯利等植物激素能够促使红松实生苗提早结实,在实际操作中具有现实的有效性、操作性和实用性;红松S2-2优良苗木造林成活后,用2×10-4赤霉素全株喷雾处理,可使红松在第4年进入初果期.     

马尾松种子园2个无性系木材密度变异规律

在22年生马尾松（Pinus massoniana）初级种子园中选择2个无性系：桂GC427A和桂GC557A各3株伐倒,利用圆盘取样法于1.3m、5m和10m近伐根面各取厚3cm圆盘样品,采用最大含水量法测定纵向1.3m、5m、10m,径向外层、中层、内层的木材生材密度和基本密度共18个密度指标,研究其径向和纵向木材密度的变异规律。结果表明,木材密度径向变化表现为外层〉中层〉内层,纵向5m〉1.3m〉10m;径向中层的木材密度最接近平均密度,径向外层的木材密度与平均密度相差最远,不宜作为马尾松无性系的选择指标;2个无性系的径向和纵向均匀性均达0.93以上,具有良好的木材均匀性,幼龄材与成熟材的差异较小,其中以桂GC557A为优。     

小兴安岭红皮云杉自由授粉子代测定及选择与评价

为合理利用小兴安岭红皮云杉自然遗传资源,提高良种的科技附加值,以自然群体自由授粉子代测定林为评价对象,采用固定标准地定位观测的方法,在生长动态、生态耦合性及遗传效应分析的基础上,探讨群体及自由授粉子代树高和胸径的遗传变异,系统分析生长性状的遗传力和遗传增益,并从中选育出生长、抗逆性和适应能力兼优的品种或品系.结果表明:自然群体间,小兴安岭红皮云杉子代的生长性状存在极显著差异,其中,树高性状变异较小,胸径性状变异较大,平均变异系数分别为23.52%和42.59%;群体内自由授粉子代间生长性状的差异极显著,且子代与区组的交互作用明显;生长性状受遗传基因的控制程度较强,遗传增益较大,树高和胸径遗传力分别为0.826和0.755,遗传增益分别为15.56%和25.72%.