马尾松桐棉种源优树子代遗传测定与选择

随着马尾松桐棉种源天然林大面积减少、选育程度提高以及遗传多样性减少,有必要开展马尾松桐棉种源优树子代生长性状遗传变异规律研究,筛选遗传品质优良的马尾松家系和单株,为马尾松桐棉种源天然种群的保护和遗传改良提供参考。本文以74个马尾松桐棉种源优树子代半同胞家系为材料,测定其胸径、树高等生长性状,进行遗传变异分析,并将主坐标降维分析与遗传增益分析相结合筛选优良家系与单株。结果表明,马尾松桐棉种源各生长性状(胸径、树高和单株材积)分化明显且家系间差异显著(P<0.05),家系遗传力由大到小依次为单株材积(0.224 5)、胸径(0.107 5)、树高(0.091 0)。采用主坐标分析筛选出8个优良家系,胸径、树高和单株材积的遗传增益分别为1.42%、0.71%、6.68%;从8个优良家系中筛选出23株优良单株,各性状遗传增益分别为5.50%、1.88%、29.15%,选择效果显著。综上,马尾松桐棉种源优树子代生长性状在家系间具有较大的选育潜力,选择出的优良家系和单株可为马尾松桐棉种源天然种群的保护和遗传改良提供极佳的种质资料。     

日本落叶松全同胞家系苗期生长性状遗传变异

【目的】研究日本落叶松全同胞家系苗期生长性状遗传变异,为日本落叶松遗传改良提供可靠依据。【方法】以67个日本落叶松全同胞家系树高和地径为材料,对树高和地径进行方差分析、遗传参数分析、相关性分析、配合力分析以及家系选择。【结果】方差分析表明:各变异来源差异均达极显著水平(P<0.01); 树高和地径的表型变异系数分别为30.23%和21.51%,遗传变异系数分别为15.98%和16.99%。树高和地径的家系遗传力均为0.94,单株遗传力均为0.52; 通过一般配合力计算初选三棚04为优良父本,三棚37为优良母本,通过特殊配合力计算,东丰18 × 兰山25、东丰81 × 兰山25、三棚98 × 三棚74和临江34 × 兰山28杂交组合为优良组合。以树高和地径为评价指标,以10%的入选率进行优良家系选择,入选的7个家系树高和地径的平均值分别为0.70 m和1.06 cm,遗传增益分别为35.02%和29.01%。以2%的入选率进行优良单株选择,入选的50个单株树高和地径的平均值分别为0.98 m和1.35 cm,遗传增益分别为47.92%和34.67%。【结论】选出的7个优良家系和50个优良单株,可作为建立改良种子园和二代种子园的育种材料。     

不同家系东京野茉莉苗期生长的差异性

【目的】东京野茉莉是一种优良的材油两用树种,研究其不同家系苗期生长的差异,为发掘、选育优良种质资源提供参考。【方法】对江西省吉水县40个家系东京野茉莉1、2年生幼苗株高、地径、干质量等进行测定并分析。【结果】1年生幼苗株高为66.71～90.02 cm,平均值为81.52 cm,地径为11.27～18.13 mm,平均值为16.06 mm,整株干质量为27.07～146.41 g,平均值为80.79 g; 2年生幼苗株高为120.07～175.64 cm,平均值为156.52 cm,地径为17.19～25.28 mm,平均值为21.31 mm,整株干质量为112.20～415.99 g,平均值为274.90 g。通过相关性分析得出,1年生与2年生幼苗的生长具有显著的相关性。通过主成分分析将40个家系种质分为三大类。【结论】结合株高、地径、生物量等生长指标及主成分分析,1年生东京野茉莉幼苗株高、地径、干质量分别在76.78 cm、15.84 mm、76.16 g以上,2年生幼苗株高、地径、干质量分别在153.72 cm、20.79 mm、246.19 g以上,可筛选出8个(15、16、22、23、31、32、33、37号家系)苗期生长性状优良的东京野茉莉家系。     

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...     

基于HalfsibBV的大叶榉树家系遗传参数估算与综合选择

【目的】对来自浙江、江苏、云南和湖南4个大叶榉(Zelkova schneideriana)产地引进的21个大叶榉树家系进行子代测定,研究家系生长性状的遗传变异规律,估算遗传参数,筛选大叶榉树优良家系和单株。【方法】采用多重比较法、综合指数法,结合整齐度指标的联合选择方法进行优良家系筛选,并采用混合线性模型(generalized linear mixed models,GLMM),以及HalfsibBV程序包计算相应的遗传参数,包括遗传力、遗传相关系数、家系及子代个体育种值。【结果】7年生大叶榉树胸径、树高、枝下高、冠幅和材积的表型变幅分别为6.8～9.5 cm、4.7～7.1 m、1.4～2.1 m、3.0～4.2 m和0.008 2～0.020 6 m³,家系遗传力为0.73～0.87,单株遗传力为0.370～0.817,遗传变异系数为8.35%～24.13%。相关分析表明,除枝下高与调查性状呈中度相关外,其他性状间均为极显著正相关。以30%为入选率,共有8个家系入选,为云10、云15、苏02、苏05、苏14、苏15、湘02和浙07。引入整齐度作为辅助筛选指标,生长性状优良兼顾满足胸径、树高和冠幅整齐度均达80%以上的家系为云10、苏02和苏05。根据育种值选择家系结果与综合选择结果趋势一致,选出来自14个家系的65个优良单株。【结论】大叶榉树各性状在家系间呈极显著差异,家系选育具有很大潜力。采用HalfsibBV软件、综合指数法,结合整齐度指标的联合选择方法可以选出一部分生长优良且一致性高的家系。HalfsibBV软件包可以作为选择优良家系和单株的有效工具。     

不同家系交趾黄檀种子萌发及幼苗生长差异

【目的】揭示交趾黄檀种子特性、变异规律及其对苗期生长的影响,筛选交趾黄檀优良家系。【方法】对来源于泰国的32个交趾黄檀家系的种子形态(种子长、种子宽、种子厚、千粒质量),发芽特征(发芽率、发芽势、发芽指数)和苗期生长性状(苗高、地径、生物量)进行综合评价分析。【结果】32个交趾黄檀家系种子表型性状变异丰富,不同种子形态性状在家系间均达到显著水平差异,千粒质量变幅为18.04～32.93 g(表型变异系数12.88%)。交趾黄檀发芽率、发芽势、发芽指数和苗期生长性状差异显著。千粒质量与苗高、地径呈显著正相关。综合相关性和隶属函数评价分析表明,20号、23号、18号家系综合表现较好。【结论】32个交趾黄檀家系在表型性状方面存在较大差异,20号家系在苗期生长表现最优,可作为交趾黄檀育苗的首选家系。     

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。     

越南黄花梨种源家系生长遗传变异及早期选择

【目的】对越南黄花梨幼林阶段生长表现进行研究,为筛选早期生长性状优良的越南黄花梨家系,以及越南黄花梨引种选择提供依据。【方法】对4年生的越南黄花梨10种源46个家系的早期生长性状进行调查,在分析生长性状遗传变异的基础上进行早期优良种源和家系的选择。【结果】越南黄花梨早期生长性状在种源、家系间达到显著以上差异,表型和遗传变异系数分别为10.81%~36.97%和4.20%~10.95%。各性状的种源重复力、家系遗传力和单株遗传力分别为(0.45±0.19)~(0.81±0.06),(0.27±0.16)~(0.59±0.09) 和(0.18±0.13)~(0.35±0.19)。运用综合指数选择,综合生长指标、叶型和冠幅性状选出早期优良种源2个,优良家系6个。优良家系的树高、胸径、地径、叶色值、叶片叶绿素SPAD值以及冠幅的平均遗传增益为6.87%、6.54%、6.77%、2.62%、3.50%和9.43%。【结论】8号(兴安)种源不仅生长优良,而且存在着丰富的遗传变异,可作为越南黄花梨引种栽培的首选种源。     

红松半同胞家系生长性状变异分析与优良家系选择

【目的】分析红松(Pinus koraiensis)半同胞家系生长性状的遗传变异,选择优良家系,为红松高世代遗传改良提供材料。【方法】以吉林露水河国家红松良种基地内红松半同胞家系子代测定林为研究对象,对34个家系(包括对照1个)不同林龄(18、23、27 a)时期的生长性状进行家系间差异性比较、遗传参数估算、表型相关与遗传相关分析,综合各林龄阶段家系生长表现,以材积和育种值为主要指标进行优良家系选择。【结果】不同林龄时期,树高、胸径、材积的家系间差异均达到极显著水平。材积家系间差异主要受遗传效应影响,随林龄增长,作用逐渐加强。树高与胸径主要受遗传效应、遗传与环境互作效应共同影响,冠幅主要受环境效应影响。4个性状中,树高变异相对较小,材积变异较大。树高、胸径、材积受较强遗传控制,冠幅受中低遗传控制。林龄18~23 a时,树高、胸径、材积的家系遗传力呈下降趋势;林龄23~27 a时,遗传力变幅较小,表现趋于稳定。遗传进展变化趋势与遗传变异系数变化趋势一致,表现为树高、胸径、材积随林龄增长有所下降,林龄23 a后变幅缩小,基本稳定。生长性状间表型相关与遗传相关均表现为正相关关系。胸径与材积遗传相关达到极显著水平;树高与材积遗传相关随林龄增长逐渐减弱;冠幅与材积遗传相关随林龄增长逐渐加强。对参试家系3个林龄时期的生长表现进行综合分析与评价,筛选出优良家系2个,二者材积均值高出对照25.84%,高出参试家系平均值50.00%,高出表现较差的1331号家系114.29%。【结论】所选1302号、1046号优良家系材积现实增益显著,可为红松高世代育种提供基础材料,对今后红松生长性状的遗传改良以及大径材定向培育等具有积极意义。     

降香黄檀生长性状家系间变异与优良家系初选

【目的】评价目前收集的濒危树种降香黄檀种质资源,并选择生长性状优良的家系,为早期降香黄檀良种壮苗生产提供参考。【方法】分别对广东省阳江市百盛园基地与开平市镇海林场的两个8年生降香黄檀子代测定林进行调查分析,在基于生长性状统计遗传学评价的基础上进行早期优良家系的选择。【结果】8年生的降香黄檀林分生长良好,平均树高、胸径、单株立木材积分别为4.30 m、6.31 cm、0.006 1 m³(百盛园)和4.97 m、6.07 cm、0.007 9 m³(镇海),表型变异系数分别为18.37%、34.39%和63.93%(百盛园)以及18.31%、32.61%和60.75%(镇海)。降香黄檀不同生长性状的单株遗传力和家系遗传力分别为0.22～0.41和0.34～0.54。在两个试验点上,不同生长性状之间存在高度的遗传正相关。两个试验点之间存在显著的环境与基因型互作,B型相关系数分别为0.61(树高)、0.53(胸径)和0.51(材积)。从参试的两个试验林共有的45个家系中选择出10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5.06 m、7.31 cm、0.009 2 m³,分别较群体均值大9.28%、18.28%、33.33%,遗传增益分别为3.37%、6.24%和12.86%。从优良家系中选出的12株优良单株,其树高、胸径、材积性状比家系平均值分别增加了53.04%、73.42%、232.78%,遗传增益分别为15.57%、24.60%和64.07%。【结论】降香黄檀的种质资源中存在丰富的家系间以及家系内个体间的遗传变异,可为降香黄檀遗传改良提供丰富的材料。     

青钱柳药用优良单株评价与选择

【目的】以青钱柳表型性状作为优良单株第1轮选择依据,结合叶生物活性物质含量进行第2轮选择,再基于年度间稳定性评价进行决选,为青钱柳生物活性物质原料生产提供优良种植材料。【方法】2017年3月,根据植株叶片(叶色、叶形、叶面积)、分枝角、冠型(扁平和饱满)等表型性状,结合优良种源进行第1轮优良单株选择;并于当年9月底采收入选单株叶片测定总黄酮、总三萜和多糖含量,评价入选单株的改良潜力并进行第2轮选择。2018年9月对第2轮选择出的优株进行生物活性物质含量年度稳定性评价并进行优良单株决选。【结果】第1轮选择出的36份材料叶片的3种生物活性物质含量均存在显著差异,总黄酮、总三萜和水溶性多糖的改良潜力分别为34.3%、43.43%和36.41%;据此,单指标结合多指标第2轮选择出10株优良单株。比较第2轮选择优株连续两年叶内的活性物质含量,决选出含量稳定的3株优株LC1、LC4和CP3。分析表明,嫩叶红色的表型性状与叶内总黄酮、总三萜含量呈极显著相关;总三萜含量与植株具较大分枝角和饱满冠型分别呈极显著和显著相关关系;但水溶性多糖含量与观测的表型性状无显著相关。【结论】基于青钱柳红色嫩叶、大分枝角和饱满冠型与植株叶内总黄酮、总三萜含量呈显著相关性,可将3种表型特征作为药用优株的选择依据。终选优株LC1、LC4和CP3 叶内生物活性物质不仅含量高,而且年度间表达稳定。为了保证高产稳产,需对选择优株进行多点试验并研究其遗传与环境互作效应,以确定其适宜生境和相应的栽培策略。     

第二世代粗皮桉种子园的花粉污染及其影响

【目的】花粉污染会影响林木种子园种子的基因纯度和遗传结构,通过研究掌握粗皮桉高世代种子园的花粉污染特点以及对重要性状的影响,为桉树等外来树种的种质资源保存、长期改良提供科学依据。【方法】以作为外来树种经4个引种地点改良的粗皮桉(Eucalyptus pellita)167个家系为遗传材料,以叶片形态为判别性状,分析了1.5~2.0年生试验林的花粉污染率、污染分布、污染对生长及开花物候等的影响。【结果】①4个地点的粗皮桉群体受到不同程度的花粉污染,地点间差异显著(P<0.05),平均污染率为18.75%~35.50%;92.81%的家系受到花粉污染,家系间的污染率差异极显著(P<0.01)。②花粉污染对粗皮桉的叶形态影响极显著(P<0.01),主要使叶色变浅、叶形变窄、叶面革质变薄,但对叶的朝向没有显著影响;叶形态特征性状大多在地点间差异显著。③花粉污染未对材积生长、开花物候产生显著影响,但健康指数极显著降低(P<0.01),平均降低幅度为4.74%。【结论】第二世代粗皮桉受到中等水平的花粉污染,花粉污染对粗皮桉叶形态、抗病能力的影响,以及不同来源遗传材料的花粉污染特征差异,可在粗皮桉种质资源保存和深入改良时加以利用。     

10年生木荷生长和材性性状家系变异及选择

【目的】分析10年生木荷优树自由授粉家系生长和材性性状的遗传变异及相关性,选择生长兼材性优良的家系,为木荷高世代育种和改良提供材料。【方法】以2008年在福建建瓯营建的113个木荷优树自由授粉家系为材料,探讨树高、胸径和木材基本密度的遗传变异规律,并进行遗传参数估算和相关性分析,在此基础上选择生长和材性兼优的家系。【结果】10年生木荷优树自由授粉家系的树高、胸径和木材基本密度均在家系间呈极显著差异。木材基本密度受遗传效应影响较大,而树高和胸径除受遗传控制,还受遗传和环境互作的影响。树高和胸径在产地间差异极显著,而木材基本密度差异不显著。表型变异系数和遗传变异系数由大到小依次为胸径(12.13%和7.74%)、树高(8.28%和3.58%)、木材基本密度(2.82%和1.92%),说明胸径在家系间变异较大,木材基本密度变异较小。遗传力估算结果显示,家系遗传力和单株遗传力由大到小依次为木材基本密度(0.48和0.42)、胸径(0.44和0.35)、树高(0.32和0.26),它们受中度偏强的遗传控制;表型和遗传相关结果显示,树高与胸径间呈极显著正相关,而树高和胸径与木材基本密度间无相关性,因此,生长性状与木材基本密度可独立选择。以分别大于家系胸径均值的10%和木材基本密度平均值为选择标准,选择出13个生长兼材性优良的家系,胸径和木材基本密度的平均遗传增益分别为6.99%和1.18%,平均现实增益分别为16.08%和2.42%。【结论】供试木荷生长性状除遗传控制,还受遗传与环境互作的影响,木材基本密度受遗传效应的影响较大。胸径具有较强的变异性;木材基本密度受遗传控制较强。生长性状和木材基本密度可独立选择。本次从113个木荷优树自由授粉家系中选择出了13个生长兼材性优良的家系。