幼龄福建柏种源生长性状的遗传变异和种源选择

在福建南靖和三明试验点，对来自福建、湖南、江西、贵州、广东和浙江6省的11个福建柏种源进行种源试验。通过对5年生试验林的调查和观测分析发现，福建柏种内存在丰富的遗传变异，福建柏树高、胸径、地径、材积生长在种源间的差异达到显著或极显著的水平，这些性状具有中等以上的遗传力，其变异主要受遗传因素控制。福建柏种源问可能存在随机变异，种源生长的好坏与种源所在地的地理、气候因子间相关不密切。在变异分析的基础上，对参试种源进行选择，从南靖点种源试验林中选出江西上犹、福建龙岩和贵州黎平等3个优良种源、Nz001等14个优良个体，从三明点种源试验林中选出湖南道县和贵州黎平等2个优良种源、Sz001等14个优良个体。这些遗传材料，可用作无性繁殖的母株、种子园的建园材料或杂交亲本。     

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。     

福建柏种源苗期生长和根系性状的遗传变异

在3个育苗点对来自福建、湖南等6个省的16个福建柏种源种子进行了首次种源的育苗试验。苗期研究结果表明：福建柏种内存在着丰富的遗传变异：苗高、地径及部分根系性状在种源间大都有显或极显的差异,这些差异与遗传因素的制约有关,这将为开展福建柏优良种源选择提供初步依据。     

杉木育种群体SSR分子标记遗传多样性分析

杉木的育种群体中,维持合理的遗传多样性和清晰的遗传背景,是长周期、多世代遗传改良采用的核心策略之一。基于基因组分子标记,利用自主开发的52对杉木SSR引物,对国家级杉木种质资源库保存的遗传材料——杉木第1代遗传改良收集的93份种质资源进行了遗传多样性分析。结果表明:52对SSR引物在93份材料中共检测到254个等位变异,等位变异范围为2～8个,平均等位基因数为4.88个,平均有效等位基因数为2.32个,平均观察杂合度为0.43,平均Nei’s多样性指数为0.50,平均Shannon信息指数为0.98,这5个评价遗传多样性水平的指标具有较大程度的一致性。不同引物的等位基因数、有效等位基因数、观察杂合度、多样性指数和Shannon信息指数等均表明杉木育种群体中存在较大的遗传差异,其变异系数分别为24.88%、44.75%、34.20%、34.89%和33.59%。93份种质资源间遗传相似系数的平均值为0.693 3,变化范围为0.490 0～0.919 3; 遗传距离的平均值0.370 3,变化范围为0.086 3～0.713 4。当距离阀值为20时,可将杉木第1代育种群体中的93份种质资源划分为5大类; 当距离阀值为15时,第5大类的77份种质资源可细分为16个亚类。SSR分子标记聚类的结果可为种质资源的管理及提高育种效率提供重要依据。     

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。     

杉木无性系微纤丝角遗传变异的研究

对55个杉木无性系管胞微纤丝角的遗传变异进行了研究。结果表明，管胞微纤丝角在无性系间差异极显著；广义遗传力变化为0．734～0．867，微纤丝角无性系间的差异受很强的遗传控制；按10％的入选率，无性系选择的平均遗传增益为19．51％。无性系管胞微纤丝角自髓心向外随树龄的增加逐渐降低，第10年的微纤丝角比第1年的约小32．1％，方差分析表明，从第3年起，不同林龄微纤丝角之间的相关系数达到了极显著水平，说明对管胞微纤丝角进行早期选择是有效的。     

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。     

福建柏属的起源与分布

福建柏属植物约起源于晚侏罗纪,起源中心在东亚环太平洋地区,第四纪冰期后仅福建柏1种残存中国南方和越南北方,形成残遗中心。据史料分析,福建柏历史上分布较现代广泛,自中国东部福建沿海至云贵高原东南部沿南岭山脉纬度一线基本呈连续分布。现代中心分布区在东经110°～119°,北纬24°30′～26°30′,呈间断分布;垂直分布海拔500～1800m,往西、往北分布海拔较高,往东、往南分布海拔较低;分布区属中亚热带湿润气候。福建柏为浅根性树种,树冠承雪量大,易遭大风和冰冻危害,成为其向高海拔地区发展的限制因素。     

杉木优良无性系组培快繁技术体系的建立

从杉木遗传测定林中选择36株杉木优良个体进行组培快繁技术研究,在对36株杉木优良个体进行诱导、继代培养的基础上,筛选出5个优良无性系建立了相应的组培快繁技术体系.诱导培养基:1/2MS 6-BA(0.3～0.8 mg/L) 蔗糖(3%);继伐增殖培养基:1/2MS 6-BA(0.5～0.7 mg/L) IBA(0.1～0.3 mg/L) 蔗糖(3%);生根培养基:1/4改良MS IBA(0.5～1.0 mg/L)/NAA(0.5～1.0 mg/L)/ABT1#(1.0～1.5 mg/L) 蔗糖(1.5%);组培苗移栽基质中,m(黄心土):m(细沙)=9:1.采用该技术体系的杉木组培苗生根率可达90%,移栽成活率可达96%.     

杉木SRAP-PCR体系优化

为建立杉木SRAP-PCR反应体系,利用L₁₆(4⁵)正交设计对影响杉木SRAP-PCR反应体系的Mg²⁺、dNTPs、引物、Taq酶和DNA浓度5种因素的4个水平进行优化实验,结合正交直观分析和方差分析,对影响反应较大的Mg²⁺、dNTPs和引物浓度进行单因素实验,最终确定杉木SRAP-PCR最佳的反应体系为:在20 μL的PCR反应体系中,Mg²⁺浓度为2.25 mmol/L、dNTPs为0.15 mmol/L、引物浓度为0.4 μmol/L、Taq酶为1.5 μmol/min、模板DNA为60 ng,10×PCR Buffer 2 μL,不足部分用双蒸水补充至20 μL。PCR反应程序的两步最适退火温度第1步为35 ℃,第2步为53 ℃。利用上述反应体系进行杉木PCR扩增,能得到清晰、稳定的条带。