基于球果和种子的青海云杉无性系表型性状多样性研究

【目的】种质资源变异研究是开展遗传改良的前提与重要环节,了解变异程度可对种质资源的保护与可持续利用提供遗传信息,分析不同种源青海云杉无性系表型变异程度和规律,为青海云杉目标性状选育提供依据。【方法】以甘肃省张掖市龙渠青海云杉无性系种子园内的7个种源青海云杉为研究对象,测定和统计不同种源的青海云杉球果、种鳞、种翅和种子表型性状,通过多重比较、方差分析、相关分析、聚类分析,分析和讨论青海云杉种源间、种源内表型性状多样性特点。【结果】青海云杉不同种源间球果、种鳞、种翅和种子性状均存在极显著差异,青海云杉表型分化系数平均值为74.20%,青海云杉表型变异主要来源于种源间的变异;球果和种子表型性状的变异丰富,变异范围为11.40%～55.50%,平均变异系数为21.07%;不同种源间变异差异明显,隆畅河林区种源平均变异系数最大(23.15%),西水林区种源平均变异系数最小(18.46%),11个表型性状间大多数呈显著或显著的正相关关系;通过欧氏聚类分析可将7个种源青海云杉划分为5个类群。【结论】不同种源青海云杉球果与种子的表型性状变异较为广泛,变异来源丰富。因此,在青海云杉种子园遗传改良过程中,应根据不同的育种目的,充分考虑种源间和种源内的变异情况,本研究在青海云杉种质资源收集、遗传多样性保护以及遗传改良方面具有一定的指导意义。     

火力楠不同种源早期生长遗传变异

本研究以6年生火力楠(Michelia macclurei)种源试验林为材料,利用SAS软件相关模型,估算各林龄生长性状的种源方差分量、种源重复力、变异系数,了解生长性状遗传参数随林龄变化趋势。结果表明:胸径的极差最大,6年生时胸径极差已达到13.5 cm,生长性状极差和标准差随着林龄的增加而增大;树高的变异系数最小,单株材积的变异系数最大;历年树高和D3种源间差异极显著(P0.001),D5种源间差异极显著(P0.01),其余性状种源间差异显著(P0.05);种源遗传力变化范围为0.41~0.66,遗传力随林龄的变化平稳,单株材积的遗传及表型变异系数明显大于树高和胸径。火力楠种源生长性状在不同的生长阶段变化显著,不同阶段所受的遗传控制基本相同。通过对火力楠生长性状遗传参数随林龄变化趋势的分析,为火力楠下一步的改良提供依据。     

楸树不同种质叶片性状分析

本研究对湖北襄阳楸树种质资源库内收集保存的100份不同种质的叶片性状进行分析,结果表明：不同无性系间叶柄长度的变异最大,叶宽变异居中,叶长变异最小.同时,不同种质在叶长、叶宽、叶柄长等指标间均存在丰富变异,各指标差异均达到极显著水平.对各性状的相关遗传参数进行估算,不同种源内各无性系间除山东种源的叶长性状、安徽种源的叶宽和叶柄长性状差异不显著外,其它种源的各性状间都差异显著.其中无性系叶片宽长比的重复力最高,达60％,其次是叶片长度,其重复力为46．17％.     

马尾松种源、林分和单株遗传变异的初步研究

据巢式模型分析马尾松亲本和苗期性状在种源—林分—单株上的遗传变异结果表明,三者中以种源的变异最大,在方差分量中占比重最大,遗传力估值最高,尤以苗高,地径表现突出。林分内单株变异仅次于种源(亲本性状)。种源内林分的变异相对较小。个体差异则局限于局部性状。因此,利用优良种源区域内的优树繁殖可获得最大的遗传增益。     

不同种源山杏种子及苗期变异分析

以19个地理种源当年采集的山杏种子为试材,对其种子形态变异、苗期性状变异及相关性进行分析。结果表明:19个地理种源山杏种子性状和苗期性状均存在极丰富的遗传变异(Sig值均小于0.01),各数量性状种源内变异较小,但种源间变异较大;种子性状种源间变异最大的是杏核百粒重(变异系数为25.02%),苗期性状种源间变异最大的是出苗率(变异系数为48.23%);苗期各性状之间的相关性也有一定的差异,出苗率和保存率的相关性呈极显著(p0.01),苗高、地径和生物量三者两两之间均存在极显著的正相关关系(p0.01,相关系数均达0.95以上)。     

火炬松种源建筑材抗弯性质的变异及与树龄、晚材率、木材密度的关系

福建南屿15年生火炬松31个种源间木材抗弯弹性模量(MOE)的群体平均值为6 702.6 MPa,变化范围为5 042.5～8 610.2 MPa;抗弯强度(MOR)群体平均数为99.11MPa,变化幅度为77.32～119.79 MPa.种源间木材抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)存在显著差异,二者广义遗传力大于0.441、0.422,方差分析中遗传方差分量在43.07%～60.79%范围内,环境方差分量范围为39.21%～56.93%,说明MOE、MOR除在遗传上受中等程度控制外,还显著受到环境条件影响.种源内MOE、MOR变异系数远大于种源间变异,说明火炬松材质改良在种源选择的基础上进行个体改良效果较好.树龄、晚材率和木材密度与MOE、MOR在0.01水平上呈显著正相关,木材基本密度估测MOE、MOR优于晚材率.火炬松种源木材MOE、MOR值与引种栽培地点有关.南屿靠近海岸线,并且纬度低于所有种源原产地纬度.火炬松种源原产地地理气象因子中,纬度对木材抗弯性能没有影响,经度与MOE、MOR呈较大的负相关,经度对抗弯性能的影响最大,6-9月降水/年降水次之,其他因素影响不显著.     

柳树表型遗传多样性研究

以不同种源地的天然单株和杂交无性系柳树资源为研究对象,系统分析了种源间和种源内柳树变异系数、显著性水平差异、多重比较和聚类分析。结果表明:柳树种源间和种源内变异系数较大,变异区间分别为9.0%~35.4%、6.4%~57.35;种源间和种源内的性状差异达到显著以上水平(P0.05)的指标分别为:种源间57.1%,种源内89.9%;多重比较表明16个表型性状存在不同层度的差异,东营柳树资源种源内差异显著;聚类分析表明江苏种源与其他种源差异较大。野生柳树表型性状变异较大,不同种源间存在地理隔离的影响。     

17个红锥种源叶片性状变异分析

对中国红锥主要分布区17个种源的叶片形态性状进行测定,分析了不同产地红锥叶片的遗传变异,结果表明,种源间15个叶片性状的变异系数为0.64%～26.09%,且在种源内或种源间差异均达到显著水平,表明不同种源间和种源内叶片性状的遗传变异较丰富;种源间表型分化系数的变幅为8.96%～37.65%,均值为22.97%,小于种...     

青杨不同种群叶片表型性状的遗传变异

【目的】揭示青杨不同种群叶片表型性状的遗传多样性和地理变异规律,为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础,为青杨种质资源收集、保存和品种改良提供参考。【方法】以来自全国主要分布区的34个青杨种群为材料,采集1～2年生枝条在温室扦插繁殖,移植苗圃,第2年春季平茬幼化,同年7月采集茎尖以下第7、8、9片新生叶测定苗期叶片14个表型性状(叶片形态性状、叶色和叶绿素相对含量),并进行方差分析、相关性分析和聚类分析。【结果】青杨的14个叶片表型性状在种群间和种群内均达到极显著差异(P0.01),表明青杨叶片表型性状遗传变异丰富;种群间的平均表型分化系数为55.771%,表明种群间变异是主要的变异来源。各表型性状的平均变异系数为20.562%,变异系数最大的是叶柄相对长,最小的是叶绿素SPAD值。各种群叶片表型性状的平均变异系数为12.852%,其中内蒙古坝底(31号)种群变异最丰富,而河北龙泉(11号)种群变异最小,叶片表型性状稳定性最高。青杨叶片表型性状间及其与地理气候因子间大多达到显著或极显著相关,仅叶色与其他叶片性状无明显相关,叶色遗传相对独立。通过聚类分析可将34个种群划分为4个类群,分别为长叶柄大叶类群、中等叶类群、短叶柄窄叶类群和小叶类群。结合类群分布和中国地形特点,中国青杨种群可划分为3个分布区,分别是太行山以东华北平原北缘地区(1区)、太行山和六盘山-秦岭之间的黄土高原地区(2区)和青藏高原周边地区(3区),其中1区以短叶柄窄叶类群为主(57.14%),2区中等叶类群占66.67%,而3区占比最大的为小叶类群(62.5%)。【结论】青杨叶片表型性状遗传变异丰富,河北蓝旗卡伦(17号)、内蒙古半截塔(30号)和内蒙古坝底(31号)种群多样性丰富,是多样性保护和种质资源保存的重点种群。叶片表型与地理气候因子相关性强,青杨叶片呈现以海拔变化为主的地理变异模式。     

秃杉优良种源选择及种源区划

秃杉种源—家系联合试验表明,秃杉发芽、物候、苗期及幼林生长等11个性状中,真叶全现、一年生幼树抽高、一年生幼树全高种源间差异显著,发芽率、发芽势差异不显著;造林11年生时,种源间、家系/种源间生长性状差异显著,在遗传方差中,种源方差分量所占比例较大,种源效应最明显。选择秃杉优良种源有贵州交、贵州格、贵州昂、贵州丹、云南滕冲种源,优良种源平均单株材积遗传增益为29.68%,实际增益为34.60%。利用种源发芽、物候、苗期及幼林生长、11年生生长性状等11个性状,采用主成分分析方法,将秃杉区划为3个种源区,第1个种源区为湖北利川种源,第2个种源区包括云南昌宁、云南滕冲种源,第3个种源区包括云南龙陵、贵州丹、贵州格、贵州昂、贵州交种源,其中第3个种源区种源在广东生长表现良好,适宜在广东适生区域引种推广。     

马尾松种源基因型×环境互作及其稳定性的研究

福建省4个地域91个种源10年生时试验结果表明:(1)各点马尾松种源生长上差异十分显著,树高、胸径和材积三个性状的遗传方差份量约占总变异的38.92%—42.75%;(2)种源×地点的效应,树高不明显,材积和胸径达显著水准,而种源基因型效应比较明显,其方差份量约为GE互作份量的1倍;(3)根据Francls和Kanuenbery模型计算种源GE互作效应及其稳定性,将参试种源划分为4种类型,其中高产稳定型种源26个,平均材积遗传增益达42.84%,可在全省各地区推广;(4)广西岑溪和广东罗定两个种源生长最为突出,平均村积遗传增益达88%。     

闽楠种源苗期生长性状地理变异研究

为研究不同产地闽楠（Phoebe bournei）幼苗生长性状的变异规律及其与地理、气候因子的关系,以来源于6个省区的12个种源的种子培育的幼苗为试验材料。研究分析了闽楠幼苗苗高、地径、生物量等性状的种源差异,苗期生长性状与种源产地气候或与地理因子间的相关性以及各性状的相关性。结果表明：参试种源间生长差异显著,这些差异主要由遗传因素制约;地径、地下生物量与经度呈显著负相关关系,地径与海拔呈显著正相关关系;各观测性状与无霜期呈显著或极显著相关关系;苗木苗高、地径、生物量等性状之间呈显著或极显著相关关系。根据聚类分析结果,供试的12个种源可划分为优、良、中、差4类,其中广西、贵州种源具有较明显的生长优势。综合分析结果表显示：闽楠各种源间存在明显的遗传分化,地理隔离导致幼苗的生长性状变异丰富,西南地区种源普遍生长较好。     

红皮云杉种源间及家系间苗期高生长变异性研究

对红皮云杉5个种源(2年生)苗高生长分析结果表明,红皮云杉种源间存在丰富的变异,变异系数在25.6%~31.2%之间,平均值为28.28%;5个种源间苗高生长差异极显著,高生长最大的鸡西种源(11.5 cm)与克什克腾种源(11.3 cm)分别高出生长量最小的塔河种源(9.05 cm)27.07%和24.86%。各种源内家系之间存在丰富变异,其中克什克腾种源家系间变异最大,变异系数在22.1%~35.3%之间,平均值为27.53%,高生长最大的C15号家系高出最小的C12号家系62.4%,种源内家系间苗高差异极显著。     

大别山山核桃果实与叶片性状的表型多样性研究

[目的]探讨大别山山核桃天然种群的表型多样性,为种质资源收集、优选、改良提供理论支持,为大别山山核桃的开发利用奠定基础。[方法]从19个大别山山核桃天然种群中选取198个单株,测定其果实和叶片的表型性状共16个,采用巢式方差分析,单因素方差分析,相关性分析,非加权配对算数平均法(UPGMA)等方法揭示大别山山核桃表型性状与地理分布的关系及其变异规律。[结果](1)大别山山核桃的16个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异(P<0.01),表明大别山山核桃的表型多样性非常丰富;(2)各表型性状的变异范围为1.64%-26.59%,平均变异系数为9.63%;果实表型与叶片表型的种群内平均变异系数分别为6.16%和15.42%,果实表型平均变异系数较小,性状相对稳定;(3)表型性状间的相关性分析表明,性状间达极显著相关的有60对,达显著相关的11对;(4)种群间和种群内的平均方差分量百分比分别为49.28%和17.53%,平均表型分化系数为66.25%,表明大别山山核桃表型变异主要来自种群间;(5)当距离系数为0.04时,19个种群被分为4类,聚类情况基本与经度的变化一致。     

闽楠优良地理种源选择及其子代林遗传增益分析

收集福建和江西闽楠自然分布区20个地理种源,在福建明溪县进行其地理种源试验。2013年11月,调查9年生闽楠幼林的生长量指标,以选择闽楠的优良地理种源,进行其子代林遗传增益分析,结果表明,闽楠的树高、地径、冠幅等指标存在显著性差异,具有较高的广义遗传力和变异系数;树高、地径、冠幅等性状间存在显著性正相关。综合树高、地径、冠幅等3个性状,利用多性状综合评价方法决选出：福建明溪为最优种源,福建永安、福建浦城与江西上饶为优良地理种源;4个优良地理种源的平均遗传增益,树高为23.73％,地径为27.77％,冠幅为26.11％。     

小叶杨不同种源一年生扦插苗速生期表型性状变异定量分析

定量分析了来自我国15个种源(25°～42°N,95°～117°E)小叶杨Populus simonii一年生幼苗节间长度的相关性、表型性状的地区差异性以及变异性,将选取的样本划分为4个时期并借助因子分析对其23～26个节间长变量进行了相关性分析,借助人工蜂群K-means聚类(KABC)算法将样本分为2大类;并对不同地区样本表型变异定量分析。结果表明,因子分析将节间长度变量提取为4个公共节间长度因子,且每个因子由相邻的节间长度变量组成;KABC能较明显地根据小叶杨幼苗的表型性状(株高、叶片数、节数和4个公共节间长度因子)进行分类,第二类样本在株高、叶片数、节数性状上的均值大于第一类样本;15个种源7个表型性状的平均变异系数为6.09%～40.22%,具有较丰富的遗传多样性;平均表型分化系数为17.6%,且种源内变异大于种源间变异。小叶杨幼苗节间长度的相关性反映了幼苗生长特性,对小叶杨幼苗表型性状的关联分析可用于林业的多性状选择育种,也为进一步全基因组关联分析奠定了基础。     

构树不同种源叶性状变异研究

【目的】分析构树不同种源叶表型性状遗传变异规律,为构树遗传多样性研究和优良种源的筛选等提供参考。【方法】以30个构树种源的叶为材料,通过测量叶面积、叶长、叶宽、叶周长等8个叶的表型性状,进行综合分析。【结果】1)构树不同种源间8个叶表型性状的差异均达到极显著水平,且性状间具有显著的相关性,叶面积与叶长、叶宽、叶周长、叶柄长和绒毛密度均呈极显著正相关。2)不同叶片性状间变异系数幅度为12.72%~64.50%,该结果初步表明不同种源间叶片性状的遗传变异幅度较大,叶面积、叶长、叶宽和叶周长的种源重复力均在55%以上,表明构树的叶性状差异在一定程度上是受遗传控制的。3)对不同种源建立叶面积拟合方程,除四川大邑外,其他种源的叶面积拟合方程的相关系数均在0.8以上,说明这些模拟方程的拟合效果较好,后续试验可通过叶长与叶宽预测叶面积,简化试验。4)对构树叶各性状与地理、气候因子进行相关分析,叶面积、叶长、叶宽、叶周长和绒毛密度与经度呈显著负相关,与纬度呈极显著负相关,说明种源间构树叶的地理变异是以纬度变异为主。5)根据叶片的8个性状可将30个构树种源聚为3类。【结论】构树不同种源间叶表型性状差异显著,可为构树遗传多样性研究和优良种源的筛选提供参考。     

杉木种源－林分－家系遗传变异研究

运用杉木种源、林分、家系三水平联合试验６年生林分的生长性状和物候观测资料，研究其遗传变异信息。结果显示，种源间、种源内林分间、林分内单株间的胸径、树高、材积都存在极显著差异；在三水平任何层次上的生长性状选择都是有效的，但各层次变异差别很大，其方差分量排序依次为：种源＞林分＞家系，种源、林分、单株材积遗传力分别为０．８４８、０．３９９、０．２３２；选择层次依次是种源、林分、单株。种源（群体）是较稳定的遗传单位，但种源内林分间差异显著，可进一步探讨遗传学上的杉木种源单位的确切范围。种子发芽率、物候因子分析表明，种源间差异显著，林分间差异不显著。     

阿穆尔种源山丁子果实及幼苗生长差异性分析

以黑河种源山丁子为对照,对阿穆尔种源山丁子7个单株果实及幼苗生长情况进行对比分析的结果表明:8个单株果实均为扁球形,桔色或红色,果粒整齐或较整齐,果味酸、涩。8个单株果实种子变异较为丰富,阿穆尔种源7个单株均与对照存在显著差异,最大单果重、最大种子千粒重分别超过对照283.33%、151.11%;阿穆尔种源7个单株间平均单果重、种子千粒重差异显著,最大平均单果重超过最小平均单果重95.65%,最大种子千粒重超过最小种子千粒重75.12%。8个单株的1年生苗苗高、地径存在较大的变异,阿穆尔种源苗高变异系数为34.95%～57.07%,地径变异系数为17.39%～33.18%,对照苗高变异系数44.73%、地径变异系数33.49%;8个单株的1年生苗苗高、地径差异极显著,苗高生长最快的超过生长最慢的235.8%,地径生长最快的超过生长最慢的111.11%。     

油松数量性状遗传分析与指数选择研究

油松数量性状在家系间差异均达极显著水准,家系内的方差分量也较大,达到53%~78%。油松胸径与材积、结实量和干形通直度性状间遗传相关达到极显著水平,其中胸径与材积的遗传相关系数最大。