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。     

苏南杉木优质高产优树的子代选择

对苏南杉木５０个优树自由授粉半同胞家系林１２ａ木材基本密度测定表明，优树子代有显著变异，家系间变异〉家系内变异。木材性状与树高有显著中等强度负遗传相关与胸径，材积的负遗传相关不明显。性状变异的大小为树高〉胸径〉基本密度。供试群体中有９个家系子代生长和材性优于对照。经材积生长与材性性状两阶段独立选择法联合改良，选出句东２４，漂黄１，句１２，句１４四个优质高产的当地杉木优良家系，１２ａ材积遗传增益达１     

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。     

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。     

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。     

马尾松纸浆材优良家系的选择

对福建三明和仙游两个试验点9年生的马尾松自由授粉子代试验林进行调查研究，结果表明：不同家系在树高、胸径、材积生长性状上存在极显差异，这些差异主要是由遗传因素制约；在木材基本密度、木材化学组分、木材纤维形态上也存在较大的差异。以单株纤维素产量为主要指标，从参试的105个家系中各选出10个纸浆材优良家系。从三明点选出W00249、W00251等10个纸浆材优良家系，其平均单株纤维素产量达10.718kg，树高、胸径、材积的平均值分别为9.55m、12.4cm和0.05848^3,分别大于福建省马尾松速生丰产林标准的50.39%、93.75%和173．91％；从仙游点选出W00307、W00335等10个纸浆材优良家系，其平均单株纤维素产量为8．240kg，树高、胸径、材积的平均值分别为7.34m、11.4cm和0.04172m^3，分别大于福建省马尾松速生丰产林标准的52.92%、132.65%和210.65%，增产效果极为显。     

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。     

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。     

杉木纤维用材优良无性系的选择

对杉木无性系生长性状、木材基本密度和管胞长度的遗传变异进行了研究。结果表明，无性系间树高、胸径、材积、木材基本密度和管胞长度存在显著至极显著差异。5个性状（树高、胸径、材积、木材基本密度和管胞长度）都受中等强度的遗传控制，无性糸重复力分别为0．771，0．651，0．566，0．529和0．495。树高、胸径和材积与木材基本密度、管胞长度间以及木材基本密度与管胞长度间呈遗传负相关。通过多性状综合指数选择选出2个纤维用材优良无性系。     

38年生马尾松种源生长及材性联合分析

【目的】通过分析已达成熟期的马尾松种源生长与材性变异,揭示不同性状在地理种源上的变异规律,并筛选适合在安徽省六安市及类似立地区域推广的速生且材质优良的纸浆材种源。【方法】以安徽省六安市裕安区国有林木良种场的38年生(成熟林)马尾松55个种源为试材,测定其胸径、树高、管胞长度及宽度、基本密度和微纤丝角,进行生长与材性联合分析。【结果】胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度、微纤丝角和基本密度在种源水平上均差异极显著(P<0.01)。各性状表型变异系数、遗传变异系数分别为3.02%~58.61%、5.56%~28.16%;胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度、基本密度和微纤丝角种源遗传力分别为0.665 7、0.558 9、0.616 9、0.996 3、0.965 6、0.739 3和0.823 3。相关性研究表明:生长性状与纬度呈显著负相关,与经度相关不显著;材性与经纬度均相关不显著,但表现出局部的变异规律;生长性状间相关性高于生长与材性间相关性;微纤丝角从髓心至树皮总体随着龄级的增大而减小,木材基本密度、管胞长和宽从髓心至树皮总体随着龄级的逐渐增大而增大,变化幅度随着龄级的增大而减小。通过综合指数选择出5个综合性状优良种源,其胸径、树高、材积、管胞长度与宽度、基本密度和微纤丝角平均遗传增益分别为3.69%、5.72%、15.12%、7.05%、-1.12%、0.17%和-6.46%。【结论】成熟林马尾松种源间差异显著,并且生长性状存在从南向北逐渐减小的变异规律,材性与经纬度不相关,对其进行纸浆材生长与材性联合选择具一定潜力,可为纸浆材马尾松良种选择提供可靠依据。     

26年生马尾松初级种子园半同胞子代变异及家系选择

【目的】研究马尾松全轮伐期半同胞家系的遗传变异并进行选择评价,为马尾松高世代遗传改良提供可靠依据。【方法】对南宁市林业科学研究所26年生马尾松初级种子园169个半同胞家系子代测定林进行长期定位观测,分析了树高、胸径和材积3个性状的方差分析、遗传力分析和家系选择。【结果】家系间树高、胸径、材积存在极显著差异,表明马尾松初级无性系种子园的半同胞家系间存在丰富的变异,改良潜力较大;分别有2.96%和5.33%的家系材积生长量低于古蓬种源和武鸣种源,表明建园优树无性系具有较好的基因型;树高、胸径和材积的家系遗传力分别为0.555、0.466和0.423,属中等至高等遗传力;3个性状的单株遗传力分别为0.219、0.128和0.111,属低等遗传力;家系遗传力和单株遗传力均表现为树高胸径材积,即树高具有较强遗传力。【结论】以家系材积均值和材积变异系数作为选择指标进行马尾松优良家系选择,其中37、98、107、113和137号5个家系入选,可作为优良家系进行推广应用。     

基于马尾松测交系子代的生长、干形和木材密度的配合力分析

利用设置在浙江省淳安县姥山林场的14年生测交系交配设计(测交系未经过一般配合力测定)的遗传测定林,研究马尾松生长、干形和木材基本密度的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)及所受的遗传控制。结果表明:马尾松胸径、树高、木材基本密度和干物质积累量皆存在显著的GCA和SCA效应,其全同胞家系遗传力在0.746～0.908间,受较强的遗传控制,其中胸径、木材基本密度和干物质积累量受加性基因效应控制为主、显性基因效应次之,树高受基因的显性效应控制略高于加性效应,而树干通直度完全由加性基因效应影响。统计分析表明,来自中南部的1134、1127和5906测交系其胸径、树高和木材干物质积累量的GCA为正值且较高,而来自北部安徽的3203测交系木材基本密度的GCA最高。在9个待测系中,5476、5158、3205的胸径、树高、木材干物质积累量和树干通直度的GCA均较高,但5476和5158的木材基本密度的GCA则较低,与木材基本密度GCA较高的5910和3205差异显著。马尾松SCA的大小则独立于GCA,因性状和组合而异。依据单株干物质积累量大于总体平均值的20%及树干通直度得分不小于4的选择标准,筛选出7个优良杂交组合,其单株干物质积累量的现实增益和遗传增益分别为22.68%～67.34%和20.25%～60.13%。     

漳州地区交趾黄檀幼龄期生长表现及适应性分析

【目的】研究交趾黄檀在漳州地区引种的适应性及稳定性,筛选早期生长优良的家系。【方法】以26个交趾黄檀家系为材料,分别在龙海、诏安和漳浦试验点营造子代测定林,对5年生交趾黄檀地径、胸径和树高生长性状进行多地点联合分析。【结果】生长性状在各试验点均达到极显著水平差异(P<0.01),树高性状的家系×地点互作效应明显,其他性状的家系×立地互作效应则较小。交趾黄檀各生长性状家系遗传力估算值总体较高且各性状间均呈极显著的遗传正相关。综合隶属函数、生产力指数法及基因型分组法等方法,2、13和22号家系在福建省漳州地区的平均生长速度均较快,适应性较强。【结论】交趾黄檀适合在漳州地区生长,且以泰国北柳的13号家系在漳州地区的适应性更强,可作为在漳州地区引种栽培交趾黄檀的首选家系。