中国马尾松遗传改良研究历程与成就

围绕中国马尾松遗传改良从20世纪50年代末的起步,70年代末80年代初开始的全面发展,到21世纪后现代生物技术的快速融入提升,较全面回顾了60多年3代人坚持不懈的科研历程及取得的主要成就,并着重总结南京林业大学马尾松课题组牵头或参与的优良种源筛选、优树选择、母树林与种子园营建、无性系选育、材性遗传改良、现代生物技术辅助育种等相关研究工作,及其创新与引领性作用、对社会的贡献和遗传改良经验。面对新的机遇与挑战,针对马尾松树种特点、现有研究基础及社会需求、结合生物学领域的发展趋势,进行了该树种的相关研究展望,认为未来该树种的遗传改良应围绕种质资源、多目标选育、家系与无性系林业需求、常规与现代生物技术融合等方面展开,同时需侧重抗松材线虫病、纸浆材、高产脂良种选育,将基础性和前沿性研究融入常规育种等领域,从而使该树种的遗传改良推向一个新高度。     

不同时期广西马尾松优良种源的遗传多样性变化趋势

马尾松是我国南方重要的乡土树种,近30年来,受人为干扰和破坏十分严重。为了解目前广西马尾松天然遗传资源现状,评价当前种质资源收集对遗传多样性保护的有效程度,采用SSR标记对3个时期收集的广西马尾松3个优良种源进行遗传多样性研究。结果表明:现阶段,马尾松桐棉种源群体的Shannon 多样性指数(I)为 0.64,观测杂合度(H_o)为 0.35,期望杂合度(H_e)为 0.36; 古蓬种源群体Shannon 多样性指数(I)为 0.53,H_o为 0.36, H_e为 0.32。说明广西马尾松遗传多样性仍处于较高水平。将3个种源的遗传多样性进行对比,发现桐棉种源的遗传多样性最高,古蓬种源次之,云开大山种源相对较低。群体间遗传分化系数(G_ST)为0.04,Wright固定指数(F_ST)平均值为0.026,基因流(N_m)大小为9.56,说明3个种源间不存在明显的遗传分化,群体间基因交流顺畅。将不同时期的遗传多样性进行对比分析可知:桐棉种源在18 a内 Shannon 多样性指数(I)下降了5%、期望杂合度(H_e)下降了10%; 古蓬种源Shannon 多样性指数下降了13%、期望杂合度(H_e)下降了14%。说明随着时间的推移,马尾松天然资源受到人为干扰愈来愈强烈,遗传多样性正逐步丧失,急需开展有针对性的保护。     

马尾松松材线虫病抗性无性系的筛选和遗传多样性分析

[目的]松材线虫病是松属致命性的世界检疫性森林病害.筛选和创新抗性遗传资源是马尾松抗松材线虫病育种的重要基础.松材线虫病重灾疫区自然淘汰存留下来的马尾松资源,可能是开展马尾松抗松材线虫病育种潜在的重要遗传基础,值得进一步深入挖掘、系统评价和开发利用.本研究通过对110个对松材线虫病具有抗性表型的无性系进行遗传多样性、生...     

马尾松双列杂交亲本遗传距离与杂种生长优势相关性分析

马尾松6×6全双列杂交的不同组合,其11年生子代在生长性状及其杂种优势上均存在较大的差异。对亲本遗传距离与子代杂种优势的相关分析发现:亲本的ISSR遗传距离(0.266 0~0.467 0)与子代树高、胸径等生长性状及其杂种优势表现为显著的线性正相关,遗传距离与正、反交子代材积杂种优势的相关系数分别达到0.601和0.597,表明随着亲本间遗传距离的增大,子代各生长性状的杂种优势将呈线性增加。马尾松亲本遗传距离与子代杂种优势的相关性明显高于遗传距离与子代生长性状的相关性,表明根据亲本遗传距离对子代杂种优势进行预测比直接预测子代生长性状更可靠。根据这一结论,优先选择树高、材积等经济性状优良同时遗传距离较大的杂交亲本,有望提高子代杂种优势幅度并获得材积性状优良的子代。     

马尾松天然群体的遗传结构

<正>本文运用同工酶电泳技术对马尾松天然群体的遗传结构进行了研究,分析了6个群体3个酶系统(GOT、MDH和GOH)的12个位点。结果表明:马尾松群体具有较高的变异水平;群体内杂合体不足,纯合体过量,处于非平衡状态;马尾松群体的分化程度较低,大部分变异存在于群体内,群体间仅占一小部分;群体的分化与地理距离的隔离没有明显的关系;广西种群与福建、广东和贵州种群闻的遗传分化明显。此外,文章中还对马尾松遗传改良的策略提出了建议。     

世界林木遗传改良研究述评：《Silvae Genetica》近20年的论…

通过对德国《Ｓｉｌｖａｅ Ｇｅｎｅｔｉｅａ》杂志１９７１～１９９０年近２０年发表论文的系统分析，从研究内容、研究树种、主要研究国家和地区、论文作者等方面对世界林木遗传改良研究动态进行全面综述。当代世界林木遗传改良研究的主要特点表现在：研究内容全面深入；研究方法和手段不断改良；各国研究水平参差不齐。作者针对我国林木遗传改良研究现状，提出具体建议。     

世界林木遗传改良研究述评—《Silvae Genetica》近20年的论文分析

<正>通过对德国《ＳｉｌｖａｅＧｅｎｅｔｉｅａ》杂志１９７１～１９９０年近２０年发表论文的系统分析,从研究内容、研究树种、主要研究国家和地区、论文作者等方面对世界林木遗传改良研究动态进行全面综述。当代世界林木遗传改良研究的主要特点表现在：研究内容全面深入;研究方法和手段不断改良;各国研究水平参差不齐。作者针对我国林木遗传改良研究现状,提出具体建议。     

植物育种与农作物改良中的分子遗传标记

本书介绍了植物分子遗传技术的基本信息，从遗传标记的定位到基因克隆。     

森林遗传管理的现代基础理论与技术——林木遗传育种学

林木遗传育种学是以现代生物科学、现代林学及有关自然科学的成就为基础的一门应用科学,是森林遗传学的重要基础。森林遗传学的研究提供了树木个体或群体遗传特性的信息,确定树木之间或树种之间的遗传关系,为森林资源的保存、开发和利用提供理论基础。林木育种是营林技术的组成部分,其目的是为了提高和维护森林的生产力、再生能力和生物多样性。在国土生态环境建设和林业产业体系建设中,对森林或林木的遗传性进行有效的管理、控制和改造,是促进林业高效和可持续发展的重要技术措施。     

思茅松种子园遗传结构及遗传多样性

采用等位酶分析的方法对思茅松种子园内收集的4个思茅松群体进行遗传分析,以此阐述了思茅松种子园的遗传结构和遗传多样性状况。9种酶16个酶位点的遗传分析结果：思茅松种子园的多态位点比例（P）为73.5%;平均每个位点的等位基因数（A）为2.42;平均每个位点的等位基因有效数（Ne）为1.54;期望杂合度（He）为0.295;实际杂合度（H0）为0.181。结果表明思茅松种子园具有较广泛的遗传基因和遗传多样性;思茅松种子园的建立是思茅松遗传改良的有效途径之一。     

马尾松木素磺酸盐特性的研究

用超滤法对马尾松木素磺酸钙进行分级处理,经纯化后,用化学法和波谱法分析各级分官能团含量、相对分子质量及分布等,各级分在结构特性上相差不大,但高分子级分磺酸基含量较低,而甲氧基含量较高．酚羟基含量与相对分子质量关系不大．用超滤法进行分级,产物的名义相对分子质量与真实值相差甚大．低分子木素磺酸盐级分的表面活性高于高分子级分．但各级分的活性均十分有限．若要充当表面活性剂使用,则需经复配或改性．     

微红梢斑螟幼虫在两种松林中的空间分布格局研究

应用扩散型指数和回归分析方法对微红梢斑螟幼虫在湿地松和马尾松林中的空间分布进行了研究．聚集度指标说明微红梢空间分布型均属于聚集分布；回归分析说明其分布是负二项分布．个体间相互吸引，分布的基本成份为个体群，群体内分布是随机的．     

广东省马尾松林分生长过程的研究

以广东省1995年二类森林资源调查数据为基础，结合马尾松生产力等级区划，进行马尾松林分生长过程研究，建立生长模型。研究结果表明：选择Richards equstion拟合最优，这种建模方法简单易行，精度可靠。     

马尾松硫酸盐浆两段氧脱木素的影响因素

研究了马尾松硫酸盐浆段间不洗涤时第二段氧脱木素的影响因素。结果表明,在给定的第一段氧脱木素的条件下,第二段氧脱木素采用氧压0．4－0．5MPa、温度80－90℃、时间40－60min、碱用量（质量分数）2％－4％的条件,可以在纸浆粘度不致降低很大的前提下,得到较高的木素总脱除率。     

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。     

马尾松制浆造纸材良种选育目标及不同变异层次选择策略

以7个试验点12年生马尾松种源试验林及2个试验点11年生优树子代测定林为基础材料,在研究马尾松主要性状不同层次遗传变异的基础上,对马尾松制浆造纸材良种选育目标及在不同变异层次的选择策略进行了探讨。结果表明,马尾松制浆造纸材的良种选育应以材积和木材基本密度作为主要指标,首先进行种源的选择,在此基础上进行林分和个体的选择。种源选择以材积生长为主,不同的造林区应用不同的最适种源分布区南部选用的优良种源来自该区域内;分布区中部选用的优良种源来自南部种源及中部区域内南部的一些种源;而分布区北部造林应选择分布区中部（特别是北纬26.5°～28.0°区域内）的优良种源。林分选择仅以生长量作为主要指标。而材积和木材基本密度在林分内个体的选择中具有同样的重要性。     

马尾松磨木浆H2O2高白度漂白的研究

H2 O2 是一种常用的氧化性漂白剂 ,本研究对马尾松磨木浆 (SGW )进行了单段H2 O2 漂白和两段H2 O2漂白试验 ,确定了H2 O2 漂白的最佳工艺参数。当采用两段H2 O2 漂白时 ,纸浆白度可由原浆的 4 7 8%提高到74 5 % ,按此法制得的漂白浆能满足低定量高白度胶印新闻纸和其它高级纸种的生产要求     

油松的播种与繁育技术

依据近年来油松播种繁殖及培育的实践经验,对油松种子的精选、消毒、催芽处理、育苗地的选择整理、播种、苗期的抚育管理、移植及病虫害的防治等技术环节进行了总结。     

马尾松塑化木研究

采用有机溶剂进行脱脂，经双氧水漂白的方法处理了马尾松，分别进行了单体和预聚物聚合及高聚的塑化改性，结果表明：刚性链高分子塑化改性的效果不理想，柔性链高分子和增塑聚合物塑化的木材，其冲击强度有明显提高，最大冲击强度比原木冲击强度高３．１倍，同时经塑化的木材尺寸稳定性，耐水性，防腐性均有明显的提高。     

马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

【目的】研究和阐明马尾松（Pinus massoniana Lamb.）人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度（0%,20%,30%,40%和50%）间伐后,套种米老排（Mytilaria laosensis）、红锥（Castanopsis hystrix）和润楠（Machilus pingii）3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm^2,2013年8月对所有样地（共15个,每个样地面积为600m^2）的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异（胸径：P〈0.001,树高：P=0.001,蓄积量：P=0.008）;林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理（100±25株/hm^2）相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。