杉木遗传改良中的若干基本问题

<正> 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。     

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。     

我国林木良种繁育基地建设发展形势及可持续发展策略

1964年,福建省洋口国有林场杉木 (Cunninghamia lanceolata) 种子园、广东省台山红岭湿地松(Pinus eliottii)种子园、黑龙江省林口县青山林场兴安落叶松(Larix gmelinii)、日本落叶松(L. olgensis)、樟子松(P. sylvestris var. mongolica)种子园的建立,标志着规模化树木改良和林木良种繁育基地建设在我国的开始。经过半个多世纪的发展,我国已建立:国家林木种质资源库99个;国家重点林木良种基地294个,生产林木种子1.7亿kg,苗木2 800多亿株;审定认定林木良种3 224个, 造林树种良种使用率提高到65%。其中,浙江省杉木无性系种子园第1代、1.5代、第2代的6年生子代测定结果表明材积遗传增益分别为16.97%、22.58%、26.42%;而种源种子园和双无性系种子园遗传增益更高,分别达到32.82%和37.93%。福建省第3代杉木无性系种子园材积遗传增益达76%。进入21世纪,我国对林木良种繁育基地建设的树种结构进行了调整。由于我国树种资源非常丰富(乔木树种就有2 000多种,其中不少树种具有特殊用途和特异性功能),我国良种繁育基地经营和树种改良方向更加多元化。除开展一般工业用材树种如松属(Pinus)、杉木属 (Cunninghamia)、落叶松属(Larix)等树种选育外,同时开展遗传改良的树种还包括:特殊用材树种如降香黄檀(Dalbergia odorifera)、楠木(Phoebe bournei)、水曲柳(Fraxinus mandahurica)等;抗逆性生态树种如梭梭(Haloxylon ammodensron)、沙棘(Hippophae rhamnoide)、胡杨(Populus euphratica)等; 园林景观树种如亚美马褂木(又称杂交马褂木或杂交鹅掌楸)(Liriodendron sino-americanum)、玉兰(Magnolia denudata)、金钱松(Pseudolarix amabilis)等; 油料香料树种如油茶(Camellia oleifera)、油桐 ( Vernicia fordii)、八角(Illicium verum )等;干果树种如山核桃(Carya cathayensis)、香榧(Torreya grandis)、枣子(Ziziphus jujuba)等;药用树种如杜仲(Eucommia ulmoides)、厚朴(Magnolia officinalis)、山茱萸(Cornus officinalis)等。笔者认为,我国林木良种繁育基地建设是实现我国林业现代化的一项基础性工程,是林木种子工程建设的重点内容,今后我国林木良种繁育基地建设可持续发展策略性措施包括下列6项内容:①稳定长期经济补贴投资机制,确保良种繁育基地长期正常运转;②加强行政管理监督,制定和修订技术标准、法规;③加强科学技术支撑力度,健全“三结合”协作机制;④制定长期良种基地规划和育种计划,确保基地建设长期持续前行;⑤成立良种基地管理指导委员会,建立科学决策机制;⑥定期举办良种基地与林木育种研讨班,商讨关键科学技术和经营管理重大问题。     

华北落叶松无性系结实能力变异与无性系再选择

为解决华北落叶松种子园种子数量少，空粒比例大，生产成本高，繁殖效率低的实际问题，对种子园无性系结实量的变异及选择利用问题进行了研究。结果表明：种子园无性系间结实量差异显著，无性系内分株间结实量差异不显著，遗传因素对结实量的影响远大于种子园内小环境的影响。与树高、胸径、材积、木材密度等性状相比，结实量受遗传因素控制程度高，无性系间变异幅度大，选择利用潜力也大。无性系结实量与年份间交互作用显著，无性系间结实周期不一致，正确评价结实量需进行年份间重复观测。结实量与子代生长不相关，种子园无性系再选择的正确途径是“结实能力一子代生长”联合选择。按27％的入选率进行种子园无性系再选择，可使单株种子产量提高1．5倍以上，并能显著提高种子品质和降低生产成本。     

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。     

林木种子园建设中几个问题的探讨

<正>林木种子园是以生产具有优良品质(播种品质、遗传品质)并能实现稳产和经济效益较高的种子基地。因此,它与选林相比,不仅要有基本适于林木生长的立地条件,而且要有适于林木开花结实的生理、生态环境。所以,林木种子园建设对于环境条件的要求更为严格。 当前,我国林木种子园种子产量低而不稳,经济效益不高,虽与经营管理有关,但园址选择不当,布局不够合理,多数种子园规模偏大,也是影响其效益的主要因素。因此,对于种子园建设中的几个主要问题,需要进一步研究。     

国外种子园研究热点及对我国营建高世代种子园的启示

综述近年来国际林联(IUFRO)关于种子园建设和经营管理方面的研究报告,以及2017年林木种子园国际会议讨论热点,认为目前关于种子园的研究重点主要反映在种子园管理策略与遗传增益、近交控制与交配系统的监控、种子园病虫害防治与促进开花结实、基因组时代林木育种的机遇和挑战等4个方面。根据先进国家种子园建设的经验,对我国发展高世代种子园提出4点建议:①科学制订高世代长期育种策略,组建育种群体,应特别重视重要遗传材料的利用; ②进一步改善高世代种子园内的亲本配置; ③加强风媒种子园交配系统的监测与调控; ④重视种子园的树体管理与病虫害防控。     

杉木种子生活力变异的研究

<正> 一、引言 据各地检验,杉木种子发育健全具有发芽能力的一般只占30％左右,其余60％—70％的种子发育异常(涩粒和瘪粒)无生活能力。从而提高了育苗成本费。这是杉木种子工作中长期未能解决的问题之一。当前,许多种子园即将投产利用,如何改善种子的播种品质、降低育苗造林成本,已成为种子园集约管理的当务之急。为此,我们从1976年起对杉木种子生活力的变异进行了研究。现就四年的试验结果,分析和讨论如下。 二、材料和方法 1976年,在福建洋口林场1966年和1975年的嫁接种子园(简称种,下同)和优树收集区(简称收,下同)以及1967年的实生苗种子园内,设置了固定的观测样株。计有无性系(或家系)44个,样树55株。每年从各样株固定的树冠部位(上、中、下),分别随机采摘充分成熟、发育正常和无病虫害的球果10个(每株30个),逐个进行人工解剖,统计出发育健全、涩粒和瘪粒种子的数目,并按球果和样株计算各自所占的百分比率,然后将此值经反正弦换算并进行数理统计分析。     

马尾松无性系种子园产量变异的研究

对福建省五一林场等５个马尾松无性系种子园的种子产量变异进行观测分析。结果表明：马尾松无性系种子园产量变异主要来源于无性系,结实年分及无性系分株间也有一定影响。园址,坡向密度对产量影响也极为明显。因而选用结实能力强的优树无性系建园,选好园趣以及在种子园生长中后期及时去劣疏伐,是提高种子园产量的有效措施。     

杂种马挂木的同工酶分析

<正>近年来国外在林木遗传育种研究中,对同工酶的研究日益增多,进展较快。在无性系鉴别(酒井宽一,1974),种子园的家系分析(Dag Rudin and Dag lindgren,1977),林木种内杂交及杂种后代的遗传分析(田岛正启,1977)等方面进行了广泛的研究。d.,H。I[oaoaoBA(1978)和Dag Rudin㈠976)对同工酶在林木遗传育种研究中的应用和展望作了评述。随着同工酶遗传基础研究的进一步深入,同工酶将成为林木遗传分析的一种有效手段。 两年来,我们用同工酶鉴定林木杂种,摸索同工酶与林木杂种优势的关系,试图预测林木杂种优势。现将部分试验结果报告如下。     

杉木种子园遗传效益的估算

<正>杉木无性系种子园的面积3.0公顷,包括46个无性系,于1966年进行嫁接。实生苗种子园的面积0.6公顷,包括30个自由授粉的家系,于1967年栽植。 根据子代测定的结果,优良母树的后代,在相同立地条件和一致的经营管理下,在7年生时,材积生长比一般对照大“14—39％;种子园的后代则比对照大33—74％。然而,当半同胞子代在四个不同地点测定时,其树高生长比对照大6—22％。 7—13年生的杉木树高、胸径和材积的广义遗传力是按家系和单株估算的。单株树的树高和材积遗传力估值是0.2,而直径的遗传力估值为0.3。家系树高、胸径和材积遗传力估值是0.4。2—4年生时,全同胞家系树高狭义遗传力估值是0.3。 期望遗传效益是在各种不同选择强度下计算的(P_1=0.01;P_2=0.1,0.2和0.3;P_3=0.01,0.02和0.05)。对第一代无性系种子园在材积生产和其它生长性状方面的遗传效益进行预测。杉木各生长性状的遗传效益的估值如下:树高6.54一6.7.％,胸径19.12—19.68％,材积27.38—23.09％。然而,从第一代实生苗种子园在胸径生长方面预测的遗传效益值接近于20—26％。 第二代亲木的选择是在于代测定的材料中进行的。当假定把整个杉木育种方案的成木与期待增加的收益结合起来考虑时,其所得到的净收入值,证实了子代测定的实用价值。研究证明,每一公顷种子园的期待净收入元。     

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%。     

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。     

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...     

杉木木材材性的遗传和变异研究——Ⅱ.杉木种子园自由授粉子代间木材密度的遗传变异和性状之间的相关性

<正>研究表明:(1)从28个杉木自由授粉家系来看,家系间和家系内在木材密度上都存在着很大的变异性;(2)木材密度的家系和单株遗传力分别为0.50和0.29,表明该性状受到中等强度的遗传效应所控制;(3)木材密度与材积生长之间存在着微弱的负向相关性,说明选择出幼龄材密度高、生长又快的优良品系是可行的;(4)木材的主要力学指标(顺纹抗压强度等)与木材密度之间存在着紧密的线性相关性。最后,对杉木育种中材性改良的若干基本问题,进行了讨论。     

杉木早期选择的研究

<正>我们对于杉木早期选择的研究是从1964年起,于1979年完成。在杉木子代测定中,观测了各年到16年(或7年)的树高,胸径和材积生长。在1与16(或7)年观测值之间的秩次相关是非常显著的。 家系之间的相关性说明家系早期选择的可靠性,而家系内的相关性则证实家系内个体早期选择的可靠性。 根据子代测定结果,杉木在6—7年生时进行选择可以增大年度效益。在理论上,要比在25年生时进行选择,大约增加遗传效益60％。     

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％。     

马尾松自由授粉子代测定及优良家系选择

用1988年在南宁地区林业科学研究所初级种子园采到的马尾松（Pinus massoniana)自由授粉子代168个无性系的种子,作用田间单亲子代测定,11年观测结果表明,11年生时树高,胸径,材积分别有163,153,156个家系大于对照,分别占参试家系的97．0％,91．0％,92．9％,选择树高相对效应值＞1和胸径相对效应值＞1的优良家系,中选53个家系,中选率为31．5％,其家系子代可望在材积生长上获得30．64％的遗传增益,从遗传力,年龄间的相关程度以及早期选择的风险与效果考虑,家系选择可以在7－8年生时进行初选。     

杉木无性系扦插生根能力遗传变异的研究

从种子园、家庭、个体三个水平上详细研究了杉木７６８个无性系扦插生根能力的遗传为异规律。衡量无性系杵插生根能力的４个性状（不定根总数、不定根总生、侧根总数和最生一根不定根长度），在种子园、家系、无性系各个水平上均存在极显著的差异，其中大部分变异在无性系水平。首次揭示了杉木扦插生根能力的家系效应和无性系水平。首次揭示了杉木扦插生根能力的家系效应和无性系效应。杉木无性系各生根性均受到较强的遗传控制，通过