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。     

杉木遗传改良中的若干基本问题

<正> 自1964年以来,南京林学院和福建省林业厅林木种苗公司合作,开展了杉木遗传改良工作。20年的实践证明,按我们所制定的原则标准和方法,在现有杉木人工林分中进行选择,其遗传增益是明显的。在闽中、闽西北地区,应用杉木普通无性系种子园的种子造林,在相同的立地条件和经营管理下,立木材积生长量平均增长15％,优良家系可增长50％以上,而且抗杉木针叶炭疽病的能力也有所提高。早期在福建洋口林场营建的种子园,预计到1985年可满足建阳地区每年十五万亩人工更新造林用种。随着普通种子园种子产量的提高与造林面积的扩大,杉木遗传改良将会取得更大的经济效益。 七十年代中期,我们致力于杉木第二代改良的准备工作。八十年代初,进行了第二代改良的选优和育种园、种子园的营建工作。目前,育种园中收集第二代育种材料350株,部分已进入始花期。1984年将完成第二代种子园的嫁接工作。随着杉木遗传改良工作的深入,在理论和实践上都面临着一些基本的而又是十分重要的问题,现就这些问题探讨于后。     

杉木种子园遗传效益的估算

<正>杉木无性系种子园的面积3.0公顷,包括46个无性系,于1966年进行嫁接。实生苗种子园的面积0.6公顷,包括30个自由授粉的家系,于1967年栽植。 根据子代测定的结果,优良母树的后代,在相同立地条件和一致的经营管理下,在7年生时,材积生长比一般对照大“14—39％;种子园的后代则比对照大33—74％。然而,当半同胞子代在四个不同地点测定时,其树高生长比对照大6—22％。 7—13年生的杉木树高、胸径和材积的广义遗传力是按家系和单株估算的。单株树的树高和材积遗传力估值是0.2,而直径的遗传力估值为0.3。家系树高、胸径和材积遗传力估值是0.4。2—4年生时,全同胞家系树高狭义遗传力估值是0.3。 期望遗传效益是在各种不同选择强度下计算的(P_1=0.01;P_2=0.1,0.2和0.3;P_3=0.01,0.02和0.05)。对第一代无性系种子园在材积生产和其它生长性状方面的遗传效益进行预测。杉木各生长性状的遗传效益的估值如下:树高6.54一6.7.％,胸径19.12—19.68％,材积27.38—23.09％。然而,从第一代实生苗种子园在胸径生长方面预测的遗传效益值接近于20—26％。 第二代亲木的选择是在于代测定的材料中进行的。当假定把整个杉木育种方案的成木与期待增加的收益结合起来考虑时,其所得到的净收入值,证实了子代测定的实用价值。研究证明,每一公顷种子园的期待净收入元。     

杉木二代家系区域选择

我国第一批杉木二代家系区域试验黄山试点３９个家系幼林阶段的调查分析表明，二代家系具较高生产力水平，但家系间差异显著，在二代家系中再选择、推广，仍具有较大的增产潜力，其中１６个家系树高、胸径、材积的遗传增益期望值分别达６．２２％～１１．４３％、８．８６％～２５．３６％和２１．４３％～５３．７６％，家系间生长量与抗雪压倒伏能力极显著相关，为杉木生长性状与抗雪压能力开展联合选择提供了可能。     

浙江杉木优良家系区域试验研究

对杉木优良家系全国区域试验浙江试验点5年生2个地点、9年生1个地点试验林的生长量、木 材密度和23年的生长量进行了分析。结果表明：9年生时来自全国14个种子园112个优良家系(每个种 子园选8个家系参试)的生长性状在不同种子园间和家系间均存在极显著的差异;木材密度性状仅在 家系间存在差异。生长性状间表型相关极其密切,遗传相关系数为0.746~0.985。生长性状与木材密 度为不密切的负相关关系,趋向于呈相对独立遗传。对23年生试验林的生长量调查分析表明,来自 不同种子园的家系在种子园来源和种子园内的家系间仍然普遍存在显著的遗传差异。以种子园平均 表现为据,来自湖南、福建、贵州3省的种子园及其家系总体表现持续位列前茅;以不同家系为据, 在参试的112个家系中选出黔锦屏61、闽建53、湘大堡子30等22个最优良家系,其材积实际增益为 135.5 %~344.1 %,木材密度大于总体平均值0~18.7 %。实验林第5和第9年生时评选出的优良家系到 第23年生时的准确率分别为31.8 %和40.9 %。结果同时还揭示,地点间、种子园×地点间存在显著 互作效应,表明在浙江试验点,立地等环境条件对杉木生长也有重要影响。     

尾叶桉二代种子园家系选择及遗传评估

对尾叶桉二代种子园22、29个月生的32个家系进行性状分析与遗传评估。结果表明:尾叶桉树高、胸径和材积生长量在家系、区组间均存在极显著差异;保存率、干形、分枝及开花量在家系间存在显著差异;经性状综合评定认为,第21,11,1,26,27,40,18和10号家系是该种子园内综合表现最好的家系,测试结果可为二代种子园实施良种分类定向供种和间伐强度提供依据;在25%入选率条件下,种子园材积遗传增益为12.96%~13.67%。     

杉木二代优良家系不同等级苗造林效果及增产效益

选择杉木第2代种子园8个家系,分不同苗木等级进行造林对比试验。在杉木小径材培育年限16 a内,对1~5年、8年和16年生杉木的生长量进行分析,结果表明：不同等级的苗木,造林后的前4年在树高、胸径和材积生长方面差异达显著水平,但随着年龄增大其差异明显减弱,5年生后差异不显著;年抽高的影响表现在造林的前2年,第3年差异不显著;家系间的差异达极显著水平;家系与等级苗间交互作用不显著;造林成活率有一定的差异;子代和亲代在生长性状上存在着极密切的相关关系。生产中在选择优良家系或品系壮苗的基础上可取得40%以上材积增益。同时家系和个体的早期生长量受到苗木质量的影响较大。因此优良家系或优良个体的选择在苗木5年生以后进行,才能取得更好的选择效果。     

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。     

杉木无性系扦插生根能力遗传变异的研究

从种子园、家庭、个体三个水平上详细研究了杉木７６８个无性系扦插生根能力的遗传为异规律。衡量无性系杵插生根能力的４个性状（不定根总数、不定根总生、侧根总数和最生一根不定根长度），在种子园、家系、无性系各个水平上均存在极显著的差异，其中大部分变异在无性系水平。首次揭示了杉木扦插生根能力的家系效应和无性系水平。首次揭示了杉木扦插生根能力的家系效应和无性系效应。杉木无性系各生根性均受到较强的遗传控制，通过     

陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性和子代父本分析

【目的】陈山红心杉是江西特有的杉木优良种源,其近髓心的木质部为高比例的油亮栗褐色,是工艺建筑和室内装潢极为宝贵的天然材料。对陈山红心杉1.5代种子园进行遗传多样性和子代父本分析,为红心杉种子园的管理提供科学依据。【方法】以江西省青原区白云山林场陈山红心杉1.5代种子园及其子代测定林为研究材料,利用12对SSR引物,对种子园32个亲本及14个无性系的459个子代进行遗传多样性和父本分析。【结果】各引物在亲本群体中检测到等位基因数(N_a)为3~7,平均为4.41个;引物在子代群体中检测到的等位基因数(N_a)为4~11,平均为6.50个,较亲本群体高2.09个。亲本群体的平均有效等位基因数(N_e)为2.330,子代群体的平均有效等位基因数为2.306。子代群体包含亲本群体所有的等位基因,并检测到25个子代特有的等位基因。子代群体的Shannon’s信息指数(I)=1.004高于亲本群体的0.992,说明子代群体的遗传多样性略高于亲本群体。子代群体和亲本群体的观测杂合度(H_o)分别为0.525和 0.571,表明子代群体中杂合单株的比例较亲本有所下降。种子园的多位点异交率(t_m)是1.012,单位点异交率(t_s)为0.991,说明种子园异交率较高。双亲近交系数(t_m-t_s)为0.021,表明种子园无性系间近交水平比较低。种子园的有效花粉供体数目(N_ep)为7.81。种子园的多位点父本相关性[R_p(m)]和单位点父本相关性[R_p(s)]分别为0.128和-0.016,单位点和多位点父本相关性的差值R_p(s)-R_p(m)=-0.144<0,表明亲本间没有明显的近亲关系。家系间的多位点异交率(t_m)变化幅度为0.938~1.200,有10个家系的多位点异交率(t_m)大于0。家系间近交系数(t_m-t_s)变化幅度为-0.127~0.150,9个家系的近交系数大于零,说明这些家系存在近交现象。通过父本分析,在80%的置信水平下确定了325个子代的父本来源,占分析子代总数的70.8%。子代的亲本均不是同一无性系,说明种子园无自交现象。各家系子代确定父本的比率不一致,41号家系子代确定父本的比率最高,为93.9%,其余家系子代确定父本比率为54.3%~90.9%。8号家系确定父本的30个子代中,16个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的53.3%;12号家系确定父本的26个子代中,12个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的46.2%,说明无性系间授粉亲和性不同。种子园存在非随机交配现象,在32个潜在无性系中,有26个无性系提供了有效花粉,其中父本贡献率最高的是22号和29号无性系,各为33个子代提供了花粉,其贡献率均为10.2%,其他无性系的父本贡献率为0.3%~8.9%。父本贡献率最高的前11个无性系共计产生了70.2%的子代。【结论】陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性丰富,子代保持了亲代的遗传多样性水平;种子园异交率较高,部分家系存在低水平的近交;子代父本分析表明,种子园无自交现象,无性系间授粉亲和性不同,父本贡献率不均等。     

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。     

杉木实生苗种子园及其效益的研究

<正>一、引言 人类为增加林产品的收益,在认识和利用树木种内有益变异方面,有着悠久的历史。早在数百年前,我国的杉木及日本的柳杉造林,就使用经过选择的优良类型或个体的种条。欧洲在十八世纪初也已应用经选择的种子造林。但是有关专门为生产种子而营造林分的想法,1787年始见于文献。十九世纪初Anderson(1906)和Oppermann(1923)分别发展了关于建立林木无性系种子园和实生种子园的思想。1934年Larson在《林木育种》的论文中比较完整地提出了无性系种子园的概念。到本世纪四十年代后期,“林木种子园”这个概念已为越来越多的人所接受。六十年代有了较快的发展。但在这个时期中,主要是采用优树无性系嫁接繁殖建园。     

杉木种子园无性系结实稳定性的遗传变异

在安徽西田林场杉木种子园对从福建洋口林场引进的25个无性系,每系固定6株样株,分系分株连续进行6a的结实量观测与分析。结果表明,杉木无性系结实相对产量在年度、重复间稳定性较强,但结实量的年度方差分量较大,占总方差的36．72％,而无性系仅占10．12％,表明种子产量稳定性受气候、生物、环境、人为措施及无性系基因型等多种因素综合影响。同年度中,影响产量的主要因素则是无性系的基因型。以结实量的变异系数(cv)或生态价系数两种方法评价无性系结实稳定性的结果基本一致,但应以多年的结实量与cv或生态价系数综合判断,对无性系再选择均有较高的可靠性和实用性。按该法可把25个杉木无性系划分为高产稳定、中产稳定、低产稳定等9种结实类型。     

杉木遗传型×环境互作和遗传稳定性的研究——Ⅰ.杉木遗传型×地点×年分互作的分析

<正>半同胞子代测定的研究于1972年开始,在1977年完成。从这些研究的结果看出,在45个家系之间苗期高生长量在1％平准上是非常显著的。 遗传型×环境互作(GEI)表现的经验值,可借助于互变量的分析来计算。家系×年分(7.39％)、家系×地点(7.36％)和家系×地点×年分(19.91％)的高的方差分量百分率,表现了杉木的GEI是十分显著的。 在杉木育种程序中,应用半同胞子代测验,检验GEI类型是完全可能的。 根据遗传稳定性研究的结果,该种子园内这些家系可分为四种类型:“速生—稳定型”、“中等—稳定”,“变化的”和慢生型”。     

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。