黑杨派新无性系木材性状的遗传改良

<正>基本密度、纤维长度和微纤丝角在Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系的测验群体中均具有广阔的遗传基础,并且相互之间的关系是独立的,表明选育一个密度大、纤维长、微纤丝排列紧密的优质材性基因型是可能的。木材性状株内变异模式揭示了树干利用率。基本密度水平变化呈“马鞍型”,是较理想的类型,纤维长度随年轮逐渐增大,平均纤维长度达到国际木材解剖学会规定的中级长度标准;微纤丝角从髓心到树皮是逐渐减小的。三个性状在垂直方向的变异对树干纵向利用率不会产生很大的影响。     

美洲黑杨×欧美杨新无性系苗期木材密度的遗传变异

利用ED-120T电子密度计测定了美洲黑杨（Populusdeltoides Bartr.cv.‘Lux’(I-69/55)）×欧美杨（P.euramericana cv.I-45）F191个新无性系的苗期气干材密度。方差分析结果表明91个无性系的气干材密度存在极显著差异,遗传分析结果表明苗期气干材密度受中等强度的遗传控制。     

美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异

【目的】美洲黑杨是苏北地区栽植面积最大的用材树种之一,具有重要的经济价值和生态价值。近年来,随着市场对杨树木材需求量的增加及质量要求的提高,对杨树材性改良的研究迫在眉睫。材性性状中,纤维长度、纤维长宽比等性状值的大小直接影响杨木制浆性能和造纸质量。通过对美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异的研究,了解杨树木材纤维性状的遗传变异规律,为杨树材性改良及新品种选择提供科学依据。【方法】以泗洪县林场11个美洲黑杨无性系10年生对比试验林为材料,选取各无性系在各区组的标准株,测量其胸径和树高后,伐倒并在离地1.3 m处截取圆盘带回实验室气干备用。试样经脱木素试剂处理后,分别用光学显微镜及纤维形态自动分析仪(MORFI)测量其纤维长度和纤维宽度,计算得到纤维长宽比。将两种测量方法得到的数据进行回归分析,确定回归方程,使后续大规模测定的数据更加精确。使用SPSS 19.0对获得的数据进行分析处理,得到各纤维性状的遗传变异规律和性状间相关关系。采用K-means法对11个无性系进行聚类分析,选取纤维性状和生长性状均表现优异的无性系。用R语言作图,进行数据可视化表达。【结果】用两种测量方法测得的纤维长度、纤维长宽比回归分析R²值均大于0.9, MORFI测量值可靠。纤维长度和纤维长宽比的大小均随林龄增加而增加。11个无性系纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比的平均值分别为1 107.8 μm、22.3 μm和49.57。3个纤维性状在无性系间存在显著差异,区组间差异不显著;纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比性状的遗传力分别为0.764、0.832和0.590。3个纤维性状在第3、6、9龄间表现出高度相关。纤维长度与生长性状间的相关系数为0.21~0.25,纤维宽度与生长性状间相关系数处于0.39~0.48;纤维长宽比与生长性状间相关系数为-0.07~-0.02。11个无性系可分为3类,其中4-6、4-50、2-2和4-45表现优异,10-34、7-40、7-53和8-9表现次之,7-45、1-20和7-38表现较差。【结论】MORFI(纤维形态自动分析仪)可以快速且较为精确地测量纤维长度和纤维宽度,适合大批量数据的测定,但测定结果需进行回归调整。纤维长度和纤维长宽比随着林龄增大而增加,说明随着林龄的增加,木材制浆性能增强。美洲黑杨无性系纤维性状存在遗传变异,且变异受遗传的影响大于受环境的影响。各纤维性状在幼林第3龄与中林第6龄和成林第9龄间相关密切,且为正相关,对美洲黑杨纤维性状的选择可在林木生长早期进行。美洲黑杨无性系生长性状与纤维长度、纤维长宽比性状间的相关性不显著,在美洲黑杨纤维用材遗传改良时可采用独立选择方法。11个无性系中,2-2、4-6、4-45和4-50在纤维性状和生长性状方面均表现优异,可进行进一步遗传测定,为新品种选育创造条件。     

火炬松种子园无性系种实性状遗传与变异研究

对火炬松种子园无性系种实性状进行了研究,结果表明,球果长、球果宽、种子千粒重、饱满种子数、种子潜能、种子效率等性状在无性系间差异显或极显,遗传变异丰富;球果长、球果宽、种子千粒重、种子潜能等性状在无性系内差异不显,同时具有较高的重复力,这说明其主要受遗传控制;饱满种子数、种子效率等性状在无性系内存在显差异;球果长、球果宽、种子千粒重和种子潜能等的重复力相对较为稳定。因此,根据球果性状对种子园无性系进行再选择是有效的。     

黑杨派新无性系研究——Ⅲ.生根性状的遗传变异

<正>本文研究了黑杨派新无性系生根性状的遗传变异。研究表明,Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系在最早生根时间、主根数、主根总长度和侧根数等方面均存在极显著差异。生根力的广义遗传力在水培后各时期变化不大,表明生根力对环境条件是不敏感的。对主根总长度的动态变化用指数曲线加以逼近,准确地判明各基因型的生根特点。     

黑杨派新无性系研究——Ⅰ、苗期测定

<正>从I-69杨 ×小叶杨派间杂交 F_1中和从I-69杨×欧洲黑杨种间杂交 F_1中分别 初选出 19个和11个无性系。前者h~2_h= 86.0211％,h~2_d= 85. 1068％,h~2_v= 76.4196％; GCV_h= 15.8371％, GCV_d=17.5931％,GCV_v= 41.7448％。后者h~2_h= 86.6561％, h~2_d=96.6488％, h~2_v=88.0213％; GCV_h=17.0832％,GCV_d=18.8078％, GCV_v=42.9045％。说明从中选择优良无性系是可能的。 苗高、地径和材积三个性状之间的遗传、表型和环境相关系数都是极显著的,表明三个性状中任何一个性状均可作为优良无性系的选择性状。在前述初选的19个和11个无性系中又分别选择了5个和6个无性系,并估算了它们的遗传增益。     

黑杨派新无性系研——Ⅶ生长早期选择

<正>本文以年遗传增益(△G_t)和期望遗传增益(G_t)为评定尺度,分别讨论了Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系树高、胸径和材积的最佳选择年龄(x_(max)),利用聚类分析的方法对早期选择效果的稳定性进行了检验。Ⅰ-69杨×小叶杨F_1无性系的早期选择年龄可早至定植后2年 (包括定植年龄),Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系早期选择年龄在定植后3年(不包括定植年龄)。在这些年龄对无性系进行的选择能够代表轮伐年龄的选择,并且选择的遗传增益将达到最大。研究结果表明,黑杨派新无性系的早期选择是有效的。     

黑杨派新无性系研究——Ⅱ.生长的适应性和遗传稳定性分析

<正>本文分析了黑杨派新无性系苗期生长的适应性和遗传稳定性。方差分析表明,Ⅰ-69杨X小叶杨和Ⅰ-69杨X欧洲黑杨F1无性系的无性系效应、地点效应和无性系X地点效应均是极显著的。从各无性系的适应性和稳定性指数,预测了它们的适应范围。这些无性系生长和适应性的关系在正方向上是独立的,生长和稳定性的关系是多变的,适应性和稳定性的关系大都也是多变的。     

黑杨派新无性系研究——Ⅳ.树冠结构与生长的关系

<正>本文分别讨论了Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系树冠结构各组成部分与生长的表型和遗传相关;利用通径分析具体剖析这种相关的直接和间接作用,确立不同F_1无性系的理想冠型;并据此计算生长选择指数,比较各种性状组合的选择效果。利用一个最合理的选择指数式对各无性系的生长进行预测,结果表明,通过苗期测定选出的几个优良无性系之所以能保持速生特性,是因为具有较为合理的树冠结构。     

黑杨派新无性系研究——Ⅴ.树冠结构与干形改良

<正>本文分析了Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系干形性状的遗传变异度,结果表明对干形实行直接选择是可行的。为了充分挖掘干形改良的遗传潜力和为多世代育种提供理论依据,探讨了从树冠结构方面对干形实行间接选择的可能性。遗传相关分析提供了树冠各组成性状与干形的联系情况,通径分析具体剖析了它们的直接和间接作用,确立各F_1无性系干形改良的理想冠型。在比较不同性状组合的干形选择指数效果基础上,利用一个合理的选择式预测了各F_1无性系的干形。将干形选择效果与生长选择效果进行比较,具体评述了生长与干形同时进行改良的可能性。     

马尾松种子园2个无性系木材密度变异规律

在22年生马尾松（Pinus massoniana）初级种子园中选择2个无性系：桂GC427A和桂GC557A各3株伐倒,利用圆盘取样法于1.3m、5m和10m近伐根面各取厚3cm圆盘样品,采用最大含水量法测定纵向1.3m、5m、10m,径向外层、中层、内层的木材生材密度和基本密度共18个密度指标,研究其径向和纵向木材密度的变异规律。结果表明,木材密度径向变化表现为外层〉中层〉内层,纵向5m〉1.3m〉10m;径向中层的木材密度最接近平均密度,径向外层的木材密度与平均密度相差最远,不宜作为马尾松无性系的选择指标;2个无性系的径向和纵向均匀性均达0.93以上,具有良好的木材均匀性,幼龄材与成熟材的差异较小,其中以桂GC557A为优。     

油茶无性系丰产性状和稳定性分析

油茶无性系的丰产性状和稳定性是油茶育种的核心要素。笔者采用浙江金华、江西贵溪和樟树、贵州黎平等4个试验点的12个油茶无性系单株产量数据,应用联合方差分析,G×E互作分析和AMMI模型分析等方法分析基因型与环境互作效应及鉴别力,并用双标图方法分析其无性系稳定性差异。结果表明,油茶单株产量在无性系间和不同试验点间都呈现极显著差异,无性系×环境互作呈现显著差异。林分中单株产量在8 kg以上的高产植株只占林分总株数的27.86%,而贡献的产量占58.4%,即林分中不到1/3的高产树贡献了林分近2/3的产量,这个比例和实生林分接近。参试的40、4、53号无性系稳定性强,产量高; 166、20、21号产量中等,稳定性也中等; 而180号产量最低,但稳定性高; 3号产量较高,而稳定性最低。     

杨树无性系木材纤维长度和宽度的株内变异

对7个杨树无性系纤维形态的测定研究表明，前6、8、11年内7个无性系纤维长度在胸径处的变异不显，最大的I-69杨比最小的95杨纤维长度增加了6．6％。纤维长度和宽度在7个无性系中从髓心到树皮的径向变异均表现为显增加，但宽度增加没有长度增加显。纤维形态在株内纵向变异规律为：纤维长度在同一年轮内不同高度间的变异均是树干基部较小，随树高的增加纤维长度逐渐增加，树高增加到5．6m后纤维长度达到最大，随后波动较小，至17．6m又开始下降；纤维宽度在树干基部到3．6m的范围内较大，而超过3．6m后开始减小。回归分析表明，纤维长度与年轮及树干高度的关系可用多项式描述。树木生理年龄是影响纤维形态的一个主要因子。     

日本落叶松无性系木材组织比量的遗传变异

对10个10年生的日本落叶松无性系木材组织比量进行了测定,结果表明,无性系间木射线比量、树脂道比量和管胞比量差异极显著。日本落叶松组织比量的径向变异规律为:管胞比量由髓心向外,前期变化曲线呈“梯形”,后期变化曲线呈“V”型;木射线比量由髓心向外,开始迅速下降,到第2年轮后缓慢波动下降或上升;树脂道比量由髓心向外,开始缓慢下降,然后迅速上升达最大值后又迅速下降。木射线比量与树木年轮间的变异模式(径向变异)以双曲线和乘幂式方程拟合效果较好,R2均在0.7以上;树脂道比量与树木年轮间的变异模式(径向变异)以指数式方程拟合效果较好,R2为0.609;管胞比量与树木年轮间的变异模式(径向变异)以三次多项式方程拟合效果较好,R2为0.845。日本落叶松的木射线比量、树脂道比量、管胞比量与树高、形率、冠幅、皮厚、主枝粗、枝干比、主枝夹角的相关关系不显著;木射线比量与主枝长显著负相关;木射线比量、树脂道比量与管胞比量之间的相关显著。木射线比量、树脂道比量和管胞比量都受到中等水平的遗传控制,无性系重复力分别是:0.571、0.453和0.607。按照20%的选择率,日本落叶松木射线比量、树脂道比量的遗传增益为16.70%和207.72%。     

美洲黑杨×欧美杨F1无性系一级分枝特性与生长及干形关系的研究

对美洲黑杨×欧美杨Ｆ１代１３个无性系及亲本１－６９杨的一级分枝特性，生长，干形指标分层次进行系统研究。生长和一级分枝特性在无性系间存在较大差异；相关及通径分析结果表明：上层分枝较直立，中下层分枝趋于平展；上，中层分枝较短，较少；下层分枝较长，较多； 上，中层小枝和而下层小枝浓密的尖塔形分枝结构是美洲黑杨×欧美杨Ｆ１无性系的理想冠型。综合生长，干形及一级分枝特性可将该批无性系统归为三类。     

8个杨树无性系/品种木材解剖特征及其径向变异模式

【目的】厘清8个杨树无性系/品种木材解剖特征及其径向变异模式,分析无性系和树龄对其解剖特征的影响,为人工林杨树优良速生无性系筛选及管理提供理论依据。【方法】在河南焦作林场选取8个杨树无性系/品种(林龄9～10 a):50号杨、‘中林46杨’‘108杨’、36号杨、N179杨、‘丹红杨’‘桑巨杨’‘南杨’,采用离析和切片的方法制备试样,应用显微成像技术测量不同杨树无性系纤维、导管、组织比量和木射线特征等。【结果】8个杨树无性系/品种年轮宽度、纤维长度和纤维宽度均值范围分别为7.44～9.64 mm、971.06～1 152.94μm和15.38～19.84μm;导管长度、导管宽度和导管分布频率均值范围分别为409.88～491.71μm、59.30～63.12μm和44.31～51.84个/mm²;双壁厚、胞腔径均值范围分别为3.23～4.36μm、11.22～15.90μm;纤维长宽比、壁腔比、腔径比和微纤丝角均值范围为56.85～78.91、0.26～0.41、0.72～0.80和16.34°～19.16°;纤维、导管和木射线的比量均值范围为59.45%～67....     

柳杉无性系指纹图谱的构建及遗传多样性分析

【目的】为了构建柳杉无性系的DNA指纹图谱,准确区分柳杉无性系。【方法】利用SSR标记分析了柳杉89个无性系的遗传多样性和指纹图谱。【结果】11对引物共检测出53个等位点,平均每个SSR位点有5个,变化范围为3～6个; 有效等位基因数(N_e)变化范围为1.887 0～4.295 6,平均为3.041 1; Shannon信息指数(I)变化范围为0.774 9～1.556 3,平均为1.208 1。表明SSR标记具有较高的多态性。根据SSR标记特点及引物的顺序,将SSR引物扩增统计的“0”、“1”转换成基因型,通过不同基因型组合,构建了柳杉89个无性系的 DNA 分子指纹图谱,使每个无性系都获得了 1 个 22 位数的指纹图谱号码,同时基于个体间的遗传距离将柳杉89个无性系分为 5 类。【结论】SSR标记适用于柳杉无性系遗传多样性分析及鉴定,柳杉的遗传多态性处于中等偏高水平。     

杉木生长与材性联合遗传改良研究

系列研究结果表明:CSBHTP法是生长与材性联合遗传改良实用材性测定取样技术;比重(SG)直接与杉材强度指标紧密相关,比重(SG)和管胞长度(TL)是材性改良的重要性状;杉木种源生长量与纬度呈负相关,SG与经度呈正相关,分布中心区东部似生长材质兼优的基因库;不同交配系统中遗传型间生长和材性均存在明显的遗传变异,SG的单株遗传力为0.29,家系遗传力为0.50,生长和材性性状主要受母本一般配合力效应和母本效应的控制;生长与材性性状在遗传上似为相互独立;幼龄材-成熟材材性相关密切, 1～15年龄段幼龄材能较好预测成熟材SG和TL;两阶段独立选择是联合改良的有效方法,在最大限度提高生长量的同时,又可使SG保持不变或提高5％左右。