杉木第4代育种候选群体的12年生全同胞子代测定表现与选择

【目的】福建-南京林业大学合作的杉木多世代遗传改良计划,于2006年起陆续开展第4代育种候选群体的遗传资源创制、测定和评价。本研究旨在通过全同胞子代测定(第4代育种候选群体系列测定之一),为2016年启动的杉木第4代种子园营建技术研究和后续的生产性种子园建设提供优良亲本。【方法】 分别测定了杉木第4代候选群体中第2批1个12年生全同胞家系测定林1~12 a树高,4、5、 6、9和12 a的胸径,计算参试家系的单株平均材积;选取所有小区家系内的12年生的最优单株,采集胸高木芯样品测定木材基本密度和红心材比例。根据参试家系生长性状年度均值和变异系数评价家系生长性状稳定性;在方差分析基础上,估算遗传方差和遗传力;比较不同林龄、不同选择率以及早期选择对12年生时入选家系的准确率和材积遗传增益的影响。最后,以材积遗传增益为主要指标,兼顾材性性状,开展优良全同胞家系和家系内优良单株选择,预测入选家系和单株的遗传增益。【结果】 杉木第4代候选群体第2批62个全同胞子代测定结果表明,参试家系12 a平均树高、胸径、单株材积生长量、木材基本密度和红心材比例分别达到12.63 m、15.2 cm、0.136 8 m³、0.328 0 g/cm³和40.76%。参试家系所有性状的遗传方差均达到统计学极显著差异水平,候选群体中存在真实的遗传差异。家系树高、胸径和单株材积狭义遗传力分别为0.246、0.358和0.329,家系内最优单株树高、胸径及单株材积狭义遗传力分别为0.464、0.687、0.680。以12 a材积生长量性状为优选基准,兼顾木材基本密度和红心材比例,进行优良家系和家系内优良单株的综合选择,筛选出10个速生全同胞家系,其平均树高、胸径、单株材积、基本密度和红心材比例分别为13.34 m、17.0 cm、0.176 3 m³、0.320 2 g/cm³ 和40.76%。入选家系平均材积遗传增益幅度为6.14%~21.60%。中选的19个优良个体的材积生长量遗传增益幅度为58.62%~178.20%(平均为83.12%)。12年生最优家系木材基本密度达0.363 3 g/cm³,家系内最优单株木材基本密度最高达0.476 4 g/cm³。19个中选优良单株的材积平均遗传增益为83.12%,木材基本密度提高10%以上,红心材比例提高12.78%。这批材积生长量遗传增益突出,木材基本密度高,红心材比例高的优良家系和优良单株,不但是营建第4代种子园重要亲本来源,而且也是优良无性系培育和推广应用的重要遗传资源基础。本研究还对家系的树高、胸径和材积生长量稳定性、选择率对遗传增益的影响,以及家系材积生长量早晚相关及其早期选择年龄等进行了分析。结果表明,以材积为生长量的综合指标,家系选择率15%时,无论4、5还是6 a时的早期选择结果,与12 a选择入选家系的符合度与遗传增益均达到最高值。这说明杉木第4代遗传改良中,据4~6 a幼林的材积生长表现开展早期选择,不仅可行有效,还大幅度节约了时间,缩短了育种周期。【结论】 杉木第4代遗传改良的1个候选群体在生长发育和木材性能方面存在丰富的遗传变异。这些在材积生长量、基材密度和红心材比例等方面遗传增益较高的优良亲本和重选优良个体不仅是杉木第4代种子园建立的重要亲本来源,还是杉木优良无性系选择的重要遗传资源。     

杉木种子园自由授粉子代遗传变异及优良遗传型选择

以福建邵武卫闽国有林场营造的杉木种子园自由授粉子代测定林为试验材料，对25年生的试验林进行系统测定，探讨了家系生长性状、木材基本密度、本材红心材比率、彤质性状的遗传变异规律，并进行了相关性分析。结果表明：杉木种子园自由授粉子代家系在树高、胸径、材积性状上存在显著差异；木材基本密度在家系水平上存在较小差异，而在个体水平上差异较大，木材红心材比率在家系、个体水平上差异都很大；参试家系在树干通直度、圆满度，分枝角等形质性状上差异不大，在树皮率指标上存在很大变异。家系生长性状与木材红心材比率呈显著至极显著的正相关关系，但与木材基本密度相关性很小；生长性状与树皮率指标问存在极显著的负相关关系。进行杉木优良家系选择时在早期（4年生）以树高指标采用较低的选择强度进行选择，到了中期（7～10年生）以中等选择强度进行选择，到了后期（18年生左右）以较高的选择强度进行决选。从参试的63个杉木自由授粉子代家系中选出生长、材性、形质性状兼优的优良家系7个、优良个体12株。     

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。     

两地点8年生柏木生长性状家系变异及选择

【目的】揭示柏木生长性状的遗传变异规律,为高阶遗传改良筛选优良种质,选择优良家系,及其区域推广奠定基础。【方法】以营建在浙江省开化县林场(KH)和湖北省太子山林场(TZS)两个试验点的8年生柏木优树子代家系为材料,分析其生长性状的遗传变异,估算其育种值、遗传力等参数。【结果】柏木生长性状(树高、胸径和材积)的遗传变异系数为3.08%～13.93%,其中材积的变异最大。子代家系的树高、胸径和材积在地点间差异显著,TZS点的单株材积高于KH点315.79%,且家系与地点间的交互效应显著。胸径、树高和材积具有显著的家系效应,KH和TZS试验点的家系遗传力变幅分别为0.42～0.61和0.58～0.74。KH和TZS试验点分别以单株材积育种值大于CK的10%和45%为标准,各选出6个优良家系,现实增益分别为33.51%和67.95%。利用独立淘汰法,在KH点和TZS点各筛选优良单株17和12株,材积的遗传增益分别为41.38%和40.92%。【结论】8年生柏木优树子代家系生长性状具有较大的遗传改良潜力,但家系与环境的互作效应显著;通过子代家系的遗传评价有助于种子园建园亲本的再选择和现有种子园的...     

马尾松种源子代材性变异与制浆造纸材优良种源选择

４地点１２年生马尾松种源试验林的木材性状研究结果表明，马尾松木材相对密度（比重）和管胞长度在种源间、试验点间有显著或极显著差异，并有极显著的种源地点效应，来自不同地区种源的木材相对密度具有从西南往东北增大的地理变异趋势。根据木材相对密度、管胞长度及木材生长量在不同层次的变异特点，制浆造纸材的种泊选择应以生长量为主，而主源内个体间选择应生长性状和木材性状并重。     

杉木第二代种子园自由授粉子代遗传变异及优良家系选择

对福建省洋口国有林场一片15年生杉木第二代子代测定林的主要生长性状进行统计分析（参试家系为238个）结果表明,参试的各家系在树高、胸径、材积性状间的差异表达到极显著水平。以材积性状作为主要指标,同时兼顾树高、胸径指标,对参试家系进行选择,选出4088号家系等表现最好的33个家系,15年生时平均单株树高、胸径、材积值分别为1390m、1574cm、015485m3,遗传增益分别为158%、412%、和987%,平均现实遗传增益为2836%,这些优良家系适合在福建顺昌洋口周边II类立地条件下推广应用。     

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。     

马尾松种子园优良家系选择研究

对广西南宁地区林科所种子园,藤县大芒界种子园和贵港市覃塘种子园的440个马尾松(P inusm asson ianaL am b.)自由授粉子代进行年度和地点重复的半胞子代测定试验,以本地马尾松等11个对照来分析马尾松自由授粉子代的遗传变异规律,并根据遗传稳定性和材积生长快慢,采用性状表现水平分析法从中选择出优良家系。结果表明,440个参试家系中有20.0%~98.0%的家系树高比对照大8.3%~67.7%,有5.5%~99.0%的家系胸径比对照大11.4%~106.9%、有9.1%~99.0%的家系材积比对照大29.2%~484.6%。评选出适合在广西普遍推广的广普性优良家系64个,局部推广的局部性优良家系48个,需淘汰的家系83个;选择出的优良家系在11年生子代林中,材积生长量比对照大64.71%~94.51%。用子代林数据估算马尾松各性状的家系遗传力,树高遗传力为0.306~0.724,胸径为0.174~0.686,单株材积为0.286~0.677。     

杉木第3代种质资源自由授粉子代生长性状 遗传变异及早期选择

为评价和利用杉木种质资源,对8年生杉木第3代种质资源自由授粉子代测定林进行调查分析,在生长性状评价的基础上对优良种质进行选择。结果表明:杉木林分生长良好,8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为9.31 m、11.88 cm、0.062 91 m³,年均生长量分别达到1.16 m、1.49 cm、0.007 86 m³。各年度树高、胸径、单株立木材积的遗传变异系数分别为2.157%～6.061%、1.826%～2.769%、4.895%～6.907%,家系遗传力分别为0.348～0.690、0.167～0.328、0.217～0.367。从参试的97个家系中选择出25个速生优良家系,其8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为9.70 m、12.60 cm、0.072 21 m³,分别较群体均值大4.19%、6.06%、14.78%,遗传增益分别为1.88%、1.98%和5.42%。这一结果可为杉木第3代种子园建园材料选择提供依据。     

杉木优良家系及单株综合选择研究

对全国第一批杉木优良家系区域试验黄山试点１１２个家系１０年生林分的调查分析表明,杉木主要生长性状与木材密度无显著相关,具相对独立的遗传性,为生长量与材性进行综合选择提供了依据。综合各性状选出的１３杉木优良家系,树高,胸径,材积遗传增益分别达９．８％,７．９％和２８．９％,木才密度比群体均值提高３．５％（０．５％￣１３．０％）。