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。     

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。     

杂种马褂木无性系插条生根能力的遗传变异

通过田间对比试验研究了杂种马褂木无性系插条的生根类型，生根能力的遗传变异，母株的年龄效应和位置效应。结果表明：（１）插条兼有皮部生根和愈伤生根二种类型，大多数无性系呈现其中一种类型，少数无性系同时包含二种类型；（２）成年树和幼年树基部插条生根能力均存在较大变异性，而且幼年树比成年树的变异幅度更大；（３）扦插繁殖的母株年龄效应不明显，成年树的基部萌条具有很强的生根能力；（４）幼年树插条生根存在位置效     

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。     

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。     

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。     

杉木遗传改良中的若干基本问题

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。     

马尾松插穗生根能力变异的研究

马尾松５个种源插穗生根性状存在显著差异。从生根时间,生根率,生根性状分析和根系效果指数分析,认为广西宁明种源属扦插繁殖优良种苯叶安种源较差。广东韶关种源虽从根系效果指数分析属较优种源,但腐烂严重。而生根能力较差种源的生根性状离散度大,意味首种源内开展单株选择的潜力大。同种源生根能力最强无性系比最差无性系生根率高３３．３％。     

杉木实生苗种子园及其效益的研究

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。     

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%。     

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。     

应用模糊综合评判进行马尾松种子园无性系评价

以平均单株有效产种量和种子园自由授粉子代家系３年生平均树高为评判因素，采用模糊评判方法，对马尾松种子园８７个无性进行了评价，入选率为６０％时，改建或重建无性系种子园的平均单株有效产种量可增加２９．１７％，其自由授偻子代的３年生平均树高提高３．１１％。     

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。     

美洲黑杨南方种源的遗传变异

本文对美洲黑杨15个南方地理种源进行了种源—子代测定。5年试验结果表明,不同地理种源对树高、胸径和树干通直度的总变异分别占64％、21％。同一种源的不同林分对树高、胸径和通直度总变异无显著影响。树高、胸径和通直度随着种源经度由东向西而增大,但随着种源纬度由北向南,只有树高生长相应增大。各性状的狭义遗传力较低,由于非加性方差很小,广义遗传力仅略大于狭义遗传力。通过种源—子代测定而建立的插穗生产区,树高和胸径的遗传增益比实生种子园高6～7％;树于通直度的遗传增益比实生种子园高2％。树高与胸径之间的遗传相关高达0.9以上,而树干通直度与树高或胸径的相关性很小(0.01～0.31)。     

主伐龄期马尾松半同胞子代测定林的变异分析及选择

为了评价和筛选优良马尾松种质资源,对3块已达主伐年龄(27、28、29 a)的马尾松半同胞子代测定林生长及形质性状进行分析和遗传评估。结果表明:各子代测定林生长和形质性状在家系间差异均达显著或极显著水平,家系的树高、胸径、材积、冠幅、枝下高受中度或中度以上遗传控制,具有很强的家系及家系内单株选择潜力; 遗传和表型变异系数以材积最大,胸径居中,树高较小。性状间表型和遗传相关分析表明,树高、胸径、材积之间呈强度遗传和表型正相关关系,冠幅、枝下高与各生长性状间呈中等偏上的正相关。利用多性状综合选择指数法评选出21个马尾松优良家系,其平均树高、胸径和材积分别为14.05 m、17.07 cm和0.157 6 m³,平均遗传增益分别为7.65%、12.33%和39.21%。利用家系-单株联合选择法评选出54个优良单株,其平均树高、胸径和材积分别达到15.53 m、24.98 cm和0.341 4 m³,平均遗传增益为13.61%、44.95%和164.98%。试验结果可为西南地区马尾松种子园定向培育供应良种,也可用于选择高世代种子园的建园材料。     

马尾松种源与内源生根抑制物的相关性

用浸渍、萃取和高效液相色谱法（HPLC）以同龄马尾松不同种源的同种源10个单株的插穗内源抑制物质（MIn)进行分离提纯。对MIn作初步定性和生物鉴定。用HPLC自动积分仪法比较MIn各组分含量。研究结果表明MIn都含7个组分， 其中4个组分属黄酮类，3个组分属苯酚类。种源间MI2、MI3、MI4和MI5差异显，MI1、MI6和MI7含量具显性差异。种源MI2与经度呈显正相关，MI4和MI5与纬度呈显负相关。江西吉安种源10个单株间MI4、MI6和MI7差异显MI1、MI2、MI3和MI5含量差异极显。MIn总相对含量以江西吉安为最高，广东韶关为最低。10个单株MIn总相对含量以3号母株为最低，9号母株为最高。MIn各组分抑制云南松种子发芽率的程度与其含量高低一致。MIn的存在是马发尾松插穗难发根的原因之一，且MIn含量高低是不同种源插穗生根能力变异的重要原因。阻遏控制MIn的基因表达，将是提高马尾松扦插成活率的主要措施之一。