马尾松生长性状配合力和杂种优势及相关性分析

研究马尾松生长性状的配合力与杂种优势及其相关性,目的是为马尾松二代种子园进一步遗传改良及高世代种子园营建提供基础数据。以湖南省城步马尾松种子园无性系测交系交配设计的10个单亲家系、14个双亲家系为材料,对其进行每木调查及遗传分析。结果表明:马尾松种子园6年生子代测定林不同杂交组合间树高、胸径、材积的差异均达极显著或显著。2个测交设计中,只有第Ⅱ设计中父本间树高、胸径、材积、活枝轮数和母本间胸径GCA效应值的差异均达极显著或显著。第Ⅰ设计杂交组合间树高、胸径、材积的SCA效应值差异均达极显著,第Ⅱ设计杂交组合间树高的SCA效应值差异达显著。2个设计中,杂种优势在5%以上的组合与性状在第Ⅰ设计中占53.1%,在第Ⅱ设计中占29.2%,平均达41.15%。材积与树高、胸径、活枝轮数均呈极显著正相关,与下三轮活枝数呈显著负相关;树高与胸径、活枝轮数均呈极显著正相关;胸径与活枝轮数均呈极显著正相关,与下三轮活枝数呈极显著负相关;活枝轮数与下三轮活枝数呈极显著负相关。这说明在马尾松速生用材优良家系选择时,在优先选择树高、胸径速生的同时,活枝轮数多和下三轮活枝数少也是重要的选择标准,对活枝轮数、下三轮活枝数的选择是有效的。     

杨树杂交亲本分子遗传距离与子代生长性状的相关性

杨树是我国重要的造林树种,在工业人工林和生态防护林建设中发挥着重要作用.目前,我国林业生产中推广应用的杨树良种多数是通过杂交选育出来的,杂种优势明显(符毓秦等,1990;黄东森等,1991;王明庥等,1991;李善文等,2004).根据杂种优势的遗传学原理,获得杂种优势的双亲要存在遗传差异(卢庆善等,2002).杂交育种实践证明,在一定范围内,两亲本间遗传差异越大,其杂种优势也越大,后代分离范围就越广泛,从而获得优良个体的机会也就越多(张爱民,1994).遗传差异评价方法很多,如数量性状遗传距离、亲缘系数、生化标记等.     

马尾松二代育种亲本遗传多样性分析

以贵州都匀马寨马尾松种子园33个家系优良单株的针叶为材料,利用ISSR分子标记技术对其进行遗传多样性分析,从100个引物中筛选出12个多态性引物进行扩增,建立了最适的PCR反应体系。结果表明:共获得169条清晰可辨的条带,平均每个引物扩增出14.08个条带,其中多态性带139条,多态位点百分率为82.25%;33份材料的平均观测等位基因数为1.822 5,有效等位基因为1.575 5,Nei’s遗传多样性指数为0.325 4,Shannon信息指数为0.475 8;利用UPGMA法将33份材料分为3类,遗传距离介于0.174 1~0.586 6之间,亲缘关系树状图从分子水平显示了33个家系个体间的亲缘关系,为马尾松亲本选配提供了理论指导。     

马尾松苗期生长性状的遗传分析

马尾松分布极为广泛,是一具多种用途的树种,已有众多的研究报道了其群体和个体的遗传变异,但这些研究都未曾把群体和个体变异结合起来加以分析。我们从1983年开始,连续5年进行了马尾松育苗试验,旨在通过多年的苗期试验,掌握苗期生长性状遗传变异的大小和不同变异层次的方差分量比例,以及若干重要遗传参数,以正确制订马尾松育种方案。材料与方法我们于1983—1987年,在浙江淳安和安徽屯溪两试验点进行了马尾松育苗试验。育苗皆采用随机区组设计,双行小区,各试验重复3—5次不等。整个试验分为两大类:种源试验和自由授粉子代测定,详见表1。     

马尾松种源遗传距离聚类分析

本文采用主成份遗传距离聚类分析法，对桃源、卫闽、罗山３个测定点的１３年生的马尾松９１个种源的６个数量性状进行分类，划分为４个明显的类群，评选出１８个速生、综合性强的优良种源。     

马尾松优树自由授粉子代容器苗生长性状研究

利用12个优树自由授粉子代进行容器育苗试验,采用方差、相关、回归等分析方法,对子代容器苗的成苗率、苗高、子叶、上胚轴长度等性状进行分析,探讨了这些性状之间的相关性及育苗方式对生长性状的影响。结果表明:影响成苗率的主要因素是种子的活力,而种子的千粒重大小、播种方式、育苗基质对成苗率无显著影响,但对苗高生长有显著影响;出籽率与球果平均重量无明显相关;子叶片数具有很高的广义遗传力,h2为0 92,且与苗高呈极显著遗传相关。     

马尾松生长性状与生长应力的关系

选取3块不同立地条件的马尾松试验林(沙河集纯林、八公山纯林和混交林),从中选取具有3种树干形态(直立、倾斜和弯曲)的马尾松共24株,测定其立木生长性状,随后采用钻孔法测定不同周向位置立木表面轴向生长应力,分析两者之间关系.结果如下:1)多因素方差分析表明:主效应周向相对位置对生长应力指示值(GSI)影响在0.001水平上显著;周向相对位置和树高分段的二元交互效应对GSI影响在0.05水平上显著,其余效应对GSI影响均不显著;2)偏相关分析研究中,在直立树干所有自变量与GSI之间的偏相关系数均不显著;倾斜树干中,周向相对位置与GSI之间正偏相关系数在0.05水平上显著,其余自变量与GSI之间偏相关系数均不显著;弯曲树干中,周向相对位置与GSI之间正偏相关系数也在0.05水平上显著.综合分析多因素方差分析和偏相关分析表明,对于不同树干形态,立木的高径比、倾斜角、冠形因子对表面轴向生长应力的影响程度不尽相同.研究认为,可以通过间伐降低直立树干和弯曲树干的高径比,从而能在一定程度上降低马尾松立木的轴向表面生长应力,通过控制倾斜角和冠性因子也可以一定程度上影响倾斜树干轴向表面生长应力的大小和分布.     

马尾松生长性状的早晚期相关与早期预测

本文以湖南武陵山地,雪峰山地以及南岭北坡山地,3个马尾松主要产区,47块标准地,共230株解析木的资料,进行了不同立地、不同产区、马尾松性状间,以及生长性状早晚期相关等分析。结果表明,马尾松树高、胸径以及材积生长早晚期相关明显,且其相关关系随树龄的增大而更趋紧密;不同产区以及不同立地条件对马尾松生长性状的早晚期相关具有明显的影响;马尾松幼年期选择是有效的,20年生时的材积可用6年、8年或10年生时的树高与胸径进行预测。     

马尾松种子园无性系生长性状和木材性状的当代表现

对马尾松种子园102个无性系的研究发现,高径生长、木材密度和管胞长度在无性系间存在着显著的差异,具有较高的无性系重复率。生长性状和木材性状相互独立,这为筛选生长材质兼优的无性系提供了可能。最后就无性系选择和种子园疏伐改建二个问题进行了讨论。     

马尾松优树无性系和家系性状遗传变异及相关性

以城步马尾松1.5代种子园经过子代测定选择出的生长表现较突出的10个马尾松优树无性系和同期造林于种子园附近的子代测定林内相对应的10个马尾松优树自由授粉家系为试验材料,对其生长和材性性状进行调查分析。结果表明:马尾松优树的无性系间生长性状中树干通直度差异显著;优树的自由授粉家系间树干通直度的差异极显著,活枝轮数和下三轮活枝数的差异均达显著。材性性状中家系间纤维长的差异极显著,纤维素含量和木材基本密度的差异均显著。马尾松优树的无性系与自由授粉家系间树高、枝下高、冠幅、最大枝基径、下三轮活枝数的差异均达极显著,胸径的差异达显著;材性性状中木材纵向线干缩率的差异达极显著水平,木材基本密度、纤维长宽比的差异均达显著水平。马尾松优树无性系与自由授粉家系间生长性状中枝下高呈显著负相关,下三轮活枝数呈显著正相关;树高、树干通直度均呈负相关,胸径、冠幅、最大枝基径、活枝轮数、分枝角度均呈正相关,但均未达显著水平。材性性状中纤维素含量、木材基本密度均呈正相关,纤维长、纤维宽、纤维长宽比、木材纵向线干缩率均呈负相关,但均未达显著水平。     

黑松和马尾松苗受松材线虫侵染后部分化学物质的响应

为研究松材线虫侵染对寄主植物生理生化物质代谢的影响,以黑松和马尾松4 5年生苗为实验材料,测定了接种松材线虫对2种寄主植物的营养物质和次生代谢物质含量的变化及其规律。结果显示:接种松材线虫初期,黑松和马尾松的总糖含量均较高,随接种时间的延长,总糖含量呈不断下降趋势;黑松的可溶性糖含量一直降低并明显低于对照,马尾松的可溶性糖含量在侵染前期与对照相比变化不明显,而15 d后快速降低;黑松和马尾松的可溶性蛋白含量侵染前期均低于对照,后升高,再降低;黑松的单宁含量明显高于对照,马尾松的单宁含量接种第1天略低于对照,第3天后开始升高;黑松和马尾松的总酚含量均在侵染前期高于对照,而后降低。这些物质的变化趋势显示松材线虫侵染不同寄主植物的生理反应。     

马尾松人工林地力维护研究进展

针对地力衰退与维护这一林业研究热点,文中从林分生产力、土壤理化性质、土壤养分、土壤微生物、土壤酶活性、自毒作用6个方面阐述了马尾松人工林的地力现状。众多研究表明,马尾松人工林尚未出现地力衰退,其产生地力衰退的原因主要是不合理的营林措施。同时从轮作、混交林、发展林下植被、林地施肥、生态系统管理等方面介绍了马尾松人工林地力维护进展,并对马尾松人工林地力维护研究趋势进行了展望。     

马尾松巢式交配子代产脂力、生长和木材密度遗传分析

以浙江省淳安县富溪林场马尾松巢式交配设计的15年生遗传测定林为试验材料,分析其生长、木材基本密度和产脂力主要经济性状父本/母本效应和加性/显性效应。结果表明,不同杂交组合间、父本间以及父本内母本间的生长、木材基本密度和产脂力皆存在显著的遗传差异。各性状受母本效应影响较大,母本效应方差分量约为父本的1.29~2.19倍。马尾松胸径、木材基本密度和产脂力同时受加性效应和显性效应控制,其中加性效应略高于显性效应。而树高和单株材积则主要受加性效应控制,加性效应方差分量约为显性效应的2.7倍和3.4倍。估算各性状广义遗传力发现,胸径、树高、单株材积和产脂力受中度遗传控制,广义遗传力在0.48~0.69之间,木材基本密度广义遗传力相对较低,为0.31。胸径、树高和单株材积与产脂力呈中度正遗传相关,遗传相关系数在0.4755~0.553 2之间,表明生长和产脂力可同时得到遗传改良。以产脂量作为选择指标,共选出14个优良杂交组合和14个优良单株,其产脂量分别比对照高出43.31%~93.01%和125.47%~252.64%。     

马尾松谷胱甘肽过氧化物酶PmGPX6基因cDNA克隆及转化拟南芥耐旱性初步研究

[目的]克隆马尾松谷胱甘肽过氧化物酶基因,并对其进行功能研究。[方法]采用RACE技术克隆基因c DNA序列,实时荧光定量PCR检测基因在马尾松干旱胁迫下的表达模式,花序浸泡法转化拟南芥,并对转基因与野生型拟南芥的生长表型和根系生长进行分析。利用荧光显微镜技术对转基因拟南芥不定根进行GFP荧光检测。[结果]克隆到1个871 bp的GPX基因全长c DNA序列,命名为Pm GPX6。Pm GPX6包括513 bp的完整开放阅读框,编码170个氨基酸残基。Pm GPX6蛋白与油松Pt GPX蛋白同源性达95%。Pm GPX6在马尾松根中高表达,茎、叶中表达量低。在干旱胁迫下,Pm GPX6在根、茎、叶中的表达量均在第15天达到最大,随后出现下降趋势。过表达Pm GPX6与野生型拟南芥植株在正常水分条件下表型与根长差异不大,但在干旱胁迫下,转基因植株根系更长。转基因拟南芥根在蓝色光激发下能发出强烈的绿色荧光,表明Pm GPX6基因能高效表达。[结论]推测Pm GPX6可能参与马尾松干旱胁迫应答。     

马尾松3代种质苗高生长参数的配合力分析

Combining ability of seedling height and shoot elongation parameters for the third generation germplasm of Pinus massoniana were investigated with a 6×6 half diallel cross design, and the parents were selected from the second generation breeding population. The result showed that the net increment of initiation phase, linear phase and later phase of seedling height took 22.82%, 59.05% and 18.13% of the total increment respectively, the increment at linear growth stage played a decisive role in the total increment of seedling height. The result of combining ability showed that, except for total linear growth (TLG), there were not significant differences in general combining ability (GCA) of seedling height, maximum growth rate (MGR), linear growth day (LGD) and linear growth rate (LGR), but for specific combining ability (SCA), except for LGD, there existed significant differences in seedling height, MGR, TLG and LGR, and the dominant gene effect was predominant over the additive gene effect. The reason for this seemed to be that the indirect selection of GCA had been made on mating parents. Compared to the second generation germplasm, which the mating parents had been indirect selected on GCA, the change was little for genetic control model of this trait in the third generation germplasm, and only the variance component of SCA increased to a certain extent.     

水分胁迫下外生菌根对马尾松幼苗养分吸收的影响

利用接种褐环乳牛肝菌、鸡油菌、彩色豆马勃、土生空团菌的马尾松苗,在温室采用盆栽方法,研究水分胁迫下,不同菌根化苗对养分的吸收情况.结果表明:在水分胁迫下,外生菌根能显著提高马尾松幼苗对N、P、K的吸收.随胁迫加剧,菌根化苗N、P含量和磷酸酶活性均呈先增后降趋势,在中度胁迫时达最大,其中,接种褐环乳牛肝菌l的苗对N、P吸收效果最好,分别比对照增加56.65％和44.32％;接种彩色豆马勃和褐环乳牛肝菌1的马尾松苗的K含量随胁迫的加剧先增后降,在轻度胁迫时达最大,分别比对照增加221.99％和200.00％.N和K主要分布在叶中,而P在根、茎、叶中分布较均匀,菌根的形成有利于马尾松幼苗N、K的上行运输.在轻度和中度胁迫下,接种褐环乳牛肝菌1对提高马尾松苗N、P、K的吸收和含量效果最好,同时也促进了马毛松幼苗生长和抗旱能力的增强.     

马尾松细根研究进展

根系是植物长期适应陆地条件而形成的一个重要的地下器官,在整个生态系统中扮演者重要的角色。细根作为根系系统中最重要部分,对森林生态系统碳平衡和养分循环具有重要作用。马尾松是我国速生特有种,集经济价值和生态价值为一体。文中综述了马尾松细根生物量、周转和寿命的研究进展,并对今后的研究提出展望,以期为我国树木根系生态学研究提供参考。     

马尾松1代育种群体遗传多样性的ISSR分析

利用12个ISSR标记分析马尾松1代育种群体中78个不同产地来源的优良亲本遗传变异,发现基于ISSR标记扩增的多态位点百分率、Nei's基因多样性指数和Shannon信息多样性指数均较高,表明马尾松1代育种亲本的整体遗传多样性水平较高.78个亲本之间遗传距离变化范围为0.115～0.776,平均遗传距离为0.371.亲本之间的ISSR遗传距离与亲本产地的纬向地理距离关系密切,纬度相差较大的亲本间ISSR遗传距离相对较大.利用部分参试亲本进行测交系交配并分析其中的优良杂交组合,发现大部分优良组合父本、母本产地的纬向地理距离较远,同时亲本间ISSR遗传距离也较大.根据本研究结果,应优先选择来自纬度差异较大的不同种源区、同时ISSR遗传距离也较大的优树作为高世代育种亲本,不仅能有效维持高世代育种群体较高的遗传多样性,也利于创制更多强优势杂交组合,提高杂种优势利用程度.     

黔中地区一、二代马尾松人工林土壤微生物数量及生物活性研究

由于人工林面积的不断扩大和人类经营措施的不合理,致使世界范围内人工林地力衰退现象十分严重.我国主要造林树种杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook)、落叶松(Larix spp.)、桉树(Eucalyptus spp.)等存在地力衰退现象[1-4],其中田大伦[5]、杨玉盛[6]、叶绍明[7]等分别对杉木、桉树连栽进行了较深入研究,得出连栽林地土壤理化性质、林下植物、枯落物生物量及养分循环等有下降趋势.     

芽梢斑螟危害马尾松雄球花的初步研究

马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是我国分布最广、数量最多的松树,是组成亚热带地区大面积森林的主要针叶树种,也是淮河以南酸性土荒山造林的先锋树种[1-2]。马尾松花粉有良好的医疗和保健价值。汉代《神农本草经》记载松花粉气味甘温无毒,主治心腹寒热邪气,利小便,消淤血,久服轻身益