杉木第三代无性系种子园营建技术与效果初报

以福建省光泽华桥国有林场杉木第三代无性系种子园为例阐述了杉木第三代无性系种子园营建技术,同时分析了种子园营建效果,结果表明,建园无性系嫁接植株生长优异,无性系在生长和结实性状上均具有真实遗传变异,这种变异受中偏下至中度的遗传控制,建园无性系能较好地重现源无性系的优良性状,通过遗传选择的建园无性系具有可靠性。     

马尾松建园无性系生长结实性状调查分析

经生长结实性状测试表明:①用于建园的72个双亲无性系3年生植株结实率为65%,结实株率达30.6%。无性系采穗亲本5年生结实率达90%,说明建园无性系幼龄初始结实性状是正常、良好的。②选自全国7省(区)种源子代林的优树无性系,在邵武地区的气候立地条件下,12年生的植株结实性状,除两广种源结实偏少、湖南种源结实稍多之外,其它各种源无性系结实良好。③选自福建省的优树无性系,无论是闽西南还是闽西北的结实性状均属良好。     

湿地松种子园无性系种实性状遗传与变异研究

本文研究了湿地松种子园无性系种实性状的遗传与变异。结果表明:种子园无性系的平均种子潜能(SP)为182,平均种子效率(SE)为9.9%;球果长、宽在无性系内差异不显著,其重复力分别为0.886、0.912,这说明球果长、宽主要受遗传控制,种子千粒重、种子潜能在无性系间存在显著差异;球果饱满种子数、种子效率在无性系内存在显著差异;果长、果宽、球果饱满种子数、种子效率在无性系间存在极显著差异;种子千粒重年度重复力为0.704,说明其受环境的影响较大;球果饱满种子数、种子潜能、种子效率等性状主要受遗传控制,重复力分别为0.683、0.792、0.704,且这些性状与种子园种子产量的联系更密切,选择无性系嫁接建园及遗传疏伐时应充分重视,并根据这些性状,采取有效的经营管理技术提高种子园的种子产量。     

马尾松第二代种子园建园无性系选育及应用

选育建园材料114个无性系,营建马尾松第二代种子园34 hm2。经遗传测定,全同胞家系具有中等以上的遗传力(在0.5~0.8之间),按配合选择的方法,5年生的树高、胸径、材积的遗传增益分别为8%~20.3%、13.6%~40.8%、29.1%~74.7%;10年生分别为16.3%~39%、31.5%~44.4%和58.7%~146.5%。从种源与优树子代试验林选出的优树的树高、胸径、材积分别大于对照4.9%~10.5%、1.6%~36.4%、15.1%~115%。建园无性系生长结实性状良好,种子园植株3年生树高1.8~2.2 m,胸径2~5.5 cm,有65.3%的无性系开花结实;收集区5年生采穗嫁接建园的无性系平均树高4.4 m、胸径6.2 cm、冠幅2.4 m、轮枝5.3盘,有90%的无性系开花结实。     

杉木第二代种子园亲本性状遗传变异研究

以沙县官庄国有林场22年生的杉木第2代种子园为研究对象,对220个无性系进行系统测定,探讨了无性系生长、形质和结实性状的遗传变异规律,结果表明:生长性状、形质性状和结实性状在无性系间的差异达到极显著水平,而且无性系的重复力值均较大;从220个无性系中综合筛选出丁74等35个优良无性系,各优良无性系生长量大、结实性状良好,22年生时的平均树高、胸径、材积值分别高达17.56 m、33.60 cm和0.803 35 m3,分别大于种子园中调查的220个无性系平均值的20.36%、17.73%和57.32%,综合性状表现优良,可用作高世代种子园建园材料和杂交育种的亲本材料。     

170个红松无性系生长及结实性状变异及选择

[目的]选育高产、优质红松无性系营建坚果用材林。[方法]以吉林省临江林业局闹枝林场170个红松无性系为材料,对38年生树高、胸径、单株材积、单株球果数、单塔出籽量、单株出籽量、千粒质量、球果鲜质量和发芽率进行测定分析。[结果]方差分析结果表明:除发芽率外(P=0.280),无性系间各性状差异均达到极显著水平(P0.01);无性系间各指标表型变异系数变化范围为3.57%～66.09%;除发芽率外(0.07),各性状重复力均超过0.45;树高、胸径和单株材积间达到极显著正相关(0.680r0.975);除发芽率外,各结实性状间也均达到极显著正相关(0.411r0.996);结合生长和结实性状看,胸径和单株材积与单株球果数、单塔出籽量及单株出籽量间均达到极显著正相关水平(0.201r0.227)。利用生长性状对各无性系进行综合评价,以10%的入选率,初选出17个优良无性系,入选无性系单株材积和胸径的遗传增益分别为79.42%和32.20%;根据结实性状对无性系进行评价,初选出的17个无性系千粒质量和单株出籽量的遗传增益分别为2.19%～142.99%;结合生长和结实性状对无性系进行评价选择,初选的17个无性系各指标遗传增益变化范围为2.23%～137.44%。[结论]综合上述结果,利用生长性状、结实性状及生长与结实相结分别初选出适用于不同育种目标的17个优良无性系,其中无性系138均被选出,表明该无性系生长及结实均较优良。     

杉木种子园高产稳产的研究

根据全国7省26个杉木种子园有关数据,及浙江杉木种子园高产稳产研究协作组的研究报告,从高产稳产角度,对园址选择、建园材料选择、定砧密度、结实前管理及结实后管理技术进行探讨。园址最好选在撒粉期雨量不过多、不常遭冻害的杉木一般产区;选取低山向阳缓坡、隔离条件好、土壤深厚而肥力中等、湿润而排水良好的地方建园。建园材料选遗传增益高而结实中等以上无性系,注意花期相配。定砧密度要适当。结实前狠抓嫁接株保存率及直冠率,通过土壤管理及适当疏枝培养宽大、透光树冠;结实后狠抓土壤管理、花粉管理、及时疏伐及病虫防治,结实衰退时及时更新改造。     

水杉无性系鉴定小结

<正> 我省于1973年在利川2000多株水杉大树中,根据表型性状,选择优良单株14株。并用以嫁接建立种子园。由于表型的差异,是遗传因素与环境因素两方面作用的结果,因此,要得到这种株间选择的遗传增益,就要知道我们所选择的性状,是强烈地受遗传控制,抑或强烈地受环境因素影响。如受遗传控制,则获得遗传增益的希望大,反之,则成功的希望甚微。但要判明具体的优树是属于遗传控制或环境作用的影响,只有进行优树的表型测定。因此,我所从建园开始,与有关单位协作,即开展水杉无性系当代鉴定,几年来,已积累了一些资料。现将我所和石首林木良种场种子园优树无性系高生长进行鉴定,并与以往各地鉴定材料,进行综合比较,结果如下:     

杉木无性系结实强度的遗传变异

首次以结实强度为标准，评价杉木种子园无性系的结实能力，以利提高无性系无选择的准确性，研究结果杉木无性结实强度具较高的重复力系数，单株为0.250-0.477，无性系数为0.500-0.733，为中等遗传控制，无性系间CV36．33％－121．81％，无性系内分株间为27.27%,62.73%,系间变异大于系内变异，可提高无性系结实能力评价精度和无性系再选择的可靠性。     

马尾松无性系种子园结实量与生长性状的相关分析

通过对马尾松无性系种子园进行调查分析,结果表明：马尾松种子园无性系间开花结实与生长性状存在不同程度的显著、极显著相关,分枝角度与开花结实存在极显著的负相关,生长性状间也存在不同程度的相关性。因此,在选择优良无性系建园时,应当考虑选择速生丰产稳产的无性系。     

红松结实性状优良无性系与个体选择

以吉林省露水河林业局宏伟种子园收集的红松全分布区的优树无性系为材料,对其结实性状进行观测与综合分析,结果表明:在628个无性系中,选择出红松结实性状特别优良的无性系11个,优良无性系51个,共计62个。为今后建设红松种子园和果林基地提供了实践依据与基因储备。     

马尾松二代无性系种子园遗传多样性和交配系统分析

运用12对SSR引物,对马尾松二代无性系种子园内61个亲本及其中8个无性系单株的320个子代进行研究。结果显示:子代群体包含亲本群体的所有等位基因,子代与亲本具有同样高的遗传多样性,子代群体的F为0.045,纯合子过剩的现象不明显;树冠北面子代遗传多样性并未因其雌、雄球花量较树冠南面减少而有明显的降低;雌雄均衡和偏雌型植株子代遗传多样性基本一致,以偏雌型植株子代略大,二者F趋于0,子代基本符合哈温平衡。种子园异交率较高,多位点异交率为1.098,子代亲本的近交现象不显著(tm-ts=-0.033);树冠南面多位点与单位点异交率均高于树冠北面;偏雌与雌雄均衡型植株的多位点异交率基本相当,雌雄均衡型植株并未因其雌、雄球花量比例较偏雌型植株减小而呈现异交率明显降低的现象,2种类型植株的近交指数均接近于0。整体而言,马尾松二代种子园子代仍具有丰富的遗传多样性,无性系间基因交流相对充分,子代亲本近交现象不明显。     

马尾松种子园优良无性系的选择与评价

通过对马尾松种子园132个无性系种子产量性状调查与木材比重测定及种子园自由授粉子代8年生生长性状调查,在统计分析、相关分析基础上采用综合评分法进行优良无性系的选择,入选率为20%。结果表明:对马尾松种子园无性系再选择,以营建改良代种子园是可行的。8年生子代材积可获得改良增益10.6%,木材比重可获得4.6%的增益,种子园单株产种量可获得增益37.5%,选择效果明显,达到提高种子园产量、增加改良增益的目的。     

Genetic Diversity and Mating System Analysis of Pinus massoniana in Second-Generation Clonal Seed Orchard

A total 61 clone parents and 320 open-pollination progenies from 8 clone individuals were identified by 12 polymorphic SSR loci.The result showed that the level of genetic diversity in progeny population was the same as in maternal population, progeny population had all alleles detected in maternal population,and there were not obvious surplus phenomenon of homozygotes in progeny population (F= 0.046).The south crown had more strobili than the north crown,however the genetic diversity of the north crown strobili was not substantially reduced.The progeny of neutral trees had the same level of genetic diversity as in the progeny of partial female trees,with the fixation index tended to be zero,which was accorded with Hardy-Weinberg equilibrium.The multilocus outcrossing rate in the seed orchard was 1.097,and there was no significant inbreeding between parents(t_m-t_s= - 0.031).The multilocus outcrossing rate and singlelocus outcrossing rate in the south crown were higher than that in the north crown.The multilocus outcrossing rate of partial female trees was the same as in neutral trees,and the neutral tree had no obvious declining outcrossing rate with reduced proportion of female and male strobilus compared with partial female tree, with the fixation index tended to be zero.The progeny of the second generation clonal seed orchard still had rich genetic diversity,gene exchange among clones was relatively sufficient,and biparental inbreeding was not significant.     

Cost-benefit analysis of using orchard or stand seed in Scots pine sowing,the case of northern Finland

A cost-benefit analysis of orchard seed versus seed from existing natural stands is presented for the scenario of direct sowing of Scots pine (Pinus sylvestris L.). The differential benefits of orchard seed are seed quality and improved yield due to genetic gain. These benefits are expected to further reduce the total cost of orchard seed. Seedlings from seed orchard seed had 11% better survival rate (p < .001, the best clone over 17%, p < .010) than seedlings from local stand seed. This was observed in a case study of 15 young seeding trials located in Central and North Finland. Expected yield improvements for stands established with orchard seed were obtained from local progeny test results, and they were further simulated on tree growth using the MELA forest simulation program. The cost-benefit analysis showed that, with a 7% yield improvement and a 15% better seed quality, the net cost of orchard seed was less than that of stand seed (discount rate 3%).     

Juvenile radiata pine clonal seed orchard management in Galicia (NW Spain)

A juvenile radiata pine clonal seed orchard (Pinus radiata D. Don) in Sergude (northwestern Spain), comprising 57 clones, was evaluated for fertility, offspring diversity and genetic drift during 4 years. Flower and fruit production was used to asses clone fertility in the orchard. Fertility variation measured as “sibling coefficient” was found to be an average of 1.5, having high genetic diversity (0.99) and low coancestry (0.013). The clones varied in fertility from year to year. Effective population size in the orchard was between 35 and 40, indicating that between 60.30 and 69 %, the clones contributed effectively to seed yield. One way to improve seed yield in the orchard is by increasing the effective population size. Thinning and pruning highly reproductive clones of gibberellin application might be useful in increasing effective population size. The orchard’s parental balance showed consistent improvement over time. Cone and seed characteristics were also investigated. The results showed that significant genetic variation exists among clones for cone width and length; total, sound and empty seed number; as well as 100 seed weight. The seed orchard is still in a juvenile phase; moreover, the broad-sense heritability and variation data obtained in this study could be very valuable in the management practices of the existing radiata pine clonal seed orchard and can be also used for better planning of advanced generation of clonal seed orchards in Spain.     

马尾松第一代改良无性系种子园建园材料选择

以福建省漳平五一国有林场马尾松第一代无性系种子园为研究群体,在对园内无性系及其子代家系测定数据分析基础上进行无性系再选择,重建改良代种子园。结果表明,子代生长量与当代无性系产籽量和雌雄球花量,在家系与无性系水平上差异极其显著,且不同程度受遗传控制,具有一定选育潜力。采用综合评定和独立淘汰相结合的方法,能实现性状兼优的无性系再选择。以一代(CK1)为对照,从160个无性系中再选择30个无性系建立的改良代种子园育种效果显著,其遗传增益估值,8年生子代材积提高10.9%,产籽量和雌、雄球花量分别提高49.1%、18.9%、7.6%;以母树林混合种(CK)为对照,2个选择阶段,8年生子代材积累计遗传增益估值18.1%。     

白蜡无性系初级种子园营建及管理技术

从优树采穗圃的建立、园址选择、砧木定植、无性系配置与嫁接、抚育管理等方面,系统总结了白蜡无性系初级种子园的营建与管理技术。种子园的建成为加速白蜡良种化和高世代育种进程奠定了物质和技术基础,也为正在建立和将要建立的同类林木良种基地提供了参考。     

杉木第三代优树选择技术研究

在杉木二代种子园研究的基础上,确立了杉木第三代优树的选优区域和选优林分。提出了优树的选择优方法和步骤,并相应制定出优树树干、树皮、侧枝、结实等形质标准,优树分树龄、密度的绝对生长量标准和相对生长量标准。同时,对杉木第三代种子园育种群体的组成及建园时无性系配置的方法进行了探讨。     

马尾松二代无性系种子园的花期同步性

【目的】研究马尾松二代种子园无性系的开花物候特征、花期同步性、结实状况及气候影响因子,评价无性系花期同步性规律,指导种子园经营生产及提高种子遗传品质与产量。【方法】连续2年对浙江省淳安县姥山林场马尾松二代无性系矮化种子园的22个无性系进行花期、花量和结实性状调查,分析其开花物候与花期同步指数。【结果】各无性系雌雄球花整体花期持续时间为8～17天, 2014年始花期相对于2013年滞后约6天,且持续时间缩短约6天。整体水平上,年度内雌球花及雄球花的各花期时长差异较小;无性系的始花期和盛花期的物候特征年度间存在差异, 2014年无性系内雌雄球花开花的同步性更强。无性系的开花物候受气候因素影响较大,这使得无性系间开花同步程度降低,花期同步指数变异增加, 2013年和2014年花期同步指数变化范围分别为0.041～0.556和0.284～0.802,无性系的平均变异系数分别为32.3%和16.8%。各无性系分别作为父、母本时,年度内无性系花期整体同步性水平差异较小,表现出无性系作为父本时的散粉期整体的同步性要高于作为母本时的可授粉期的同步性。年度间无性系作为父、母本及自交的花期同步指数均有极显著差异, 2014年各无性系的花期同步指数在整体水平均高于2013年,但自交指数在年度间无显著差异。相关分析表明,雌球花越多的无性系的球果数越多;而雌球花花期持续时间越长的无性系座果率越高;不同年度的雌球花盛花期和花期的持续时间均与千粒质量指标呈显著或极显著正相关。【结论】浙江姥山林场马尾松二代无性系种子园雌、雄球花的花期具有较好的同步性,无性系间没有出现花期不遇现象。无性系交配组合的雌球花可授粉期和雄球花的散粉期影响了种子园无性系的种实品质及座果率。连续2年的观测表明无性系间花期整体同步性水平存在差异,且这种差异与二代种子园无性系的亲本遗传背景有关。各无性系分别作为父、母本时,表现出无性系作为父本时的散粉期整体的同步性要高于作为母本时的可授粉期的同步性,无性系作为父本和母本时花期同步指数呈负相关,且种子园内存在1/3无性系具有高于异交平均水平的自交可能性,是马尾松二代种子园管理和无性系再选择应综合考虑的因素。