杉木杂交试验幼林主要生长性状遗传分析

2013年在浙江龙泉杉木Cunninghamia lanceolata 3代种子园中开展杉木杂交试验(4×5,NCⅡ遗传设计),获得杂交组合20个,2014年3月和2015年3月分别在浙江开化县林场进行了育苗和造林试验,2017年11月对造林后3a时的树高和胸径两生长性状进行了测定和分析,以此两生长性状采用比较法进行幼林期速生型优良杂交组合选择。结果表明:杉木杂交组合的树高、胸径两生长性状在组合间和母本间存在极显著差异(α=0.01),且树高性状的母本×父本交互效应也达显著差异(α=0.01);树高和胸径两生长性状均有较高的一般配合力方差分量。树高和胸径两生长性状的一般配合力效应值母本C25-3和父本L15-3为较高正值。根据树高和胸径生长量,采用比较法初选出4个幼林期生长较快的杂交组合,造林后3年生时其树高和胸径的平均值分别为3.44 m和4.43cm,其树高和胸径的平均值比CK1(龙泉杉木2代种子园混种)分别高出了12.42%和24.44%,比CK3(洋口061)分别高出了9.55%和26.93%,比CK2(洋口020)分别高出了1.48%和9.38%。     

湿地松半双列子代遗传分析

根据 10年生湿地松 6× 6半双列子代在两个试验地点的生长量、木材基本密度、树干通直度和抗风性数据 ,研究了该树种目的性状的遗传变异规律。结果表明 ,地点间存在着显著的生长差异和通直度差异 ,但两点的木材基本密度非常一致 ;所有研究性状均存在着一定程度的地点与基因型互作 ,其中胸径、基本密度均达到了显著以上水平 ;在一般配合力 (GCA)均方差显著地大于特殊配合力 (SCA)均方差的前提下 ,胸径、材积、基本密度、通直度、抗风性的加性方差占总遗传方差的 96 .4 1%～ 10 0 %。但是 ,树高性状以非加性方差居优。决定子代表现的遗传因素 ,主要是亲本的GCA,SCA和反交效应也有影响 ,但程度较低 ;两块测定林中 ,树高、胸径、材积、基本密度、通直度、抗风性的单株狭义遗传力分别为 0 .0 0 1和 0 .0 74、0 .0 80和 0 .144、0 .0 6 8和 0 .137、0 .10 8和 0 .6 0 9、0 .0 5 2和 0 .2 5 2、0 .0 5 8(单地点 )。     

杉木测交系设计子代遗传分析

时11年生杉木测交系设计的生长性状树高、胸径和材积进行了遗传效应分析,结果表明,树高、胸径和材积的一般配合力方差分别占总遗传方差的36.95%、44.77%和53.36%,树高、胸径的特殊配合力占绝对优势,材积的一般配合力占绝对优势,在杉木生长的遗传改良中,应以利用树高、胸径的非加性效应和材积的加性遗传效应为主.树高、胸径、材积狭义遗传力分别为16.17%、16.39%和19.14%,遗传力适中.通过配合力分析选出236和75为最好亲本,75×72、71×236、237×236、80×23、118×72、14×23为最优组合.     

杉木无性系木材密度遗传变异及其与生长性状的相关性

对3块7～10年生杉木无性系测定林的木材密度遗传变异情况及其与生长性状的相关性进行了研究,结果表明:无性系间木材密度存在真实的遗传差异,为无性系木材密度做出贡献的各因素中,有50%～60%来自于遗传因素;无性系木材密度的重复力介于0.829～0.911之间,遗传变异系数介于4.86%～6.98%之间,木材密度最大值与最小值之比介于1.25～1.47之间,无性系重复力较高,相对生长性状而言遗传变异及无性系间的差异较小;木材密度与树高、胸径、材积的表型、遗传和环境的相关性均呈现负相关,有近80%的木材其密度与生长性状的表型、遗传的相关性达到显著或极显著负相关水平,这表明选择生长性状与材质兼优的无性系相当困难.讨论提出了杉木优良无性系选择分两步进行的建议.     

杉木两水平双列杂交子代生长性状配合力分析

在福建省洋口国有林场对23年生杉木种源间和种源内两水平双列交配设计的90个杂交组合子代测定林的树高、胸径、材积3个生长性状的配合力进行分析。结果表明:江西×湖南和湖南×福建种源组合在23年生时3个生长性状中的总配合力表现均排在前3位;江西×福建种源组合在23年生时胸径性状的总配合力表现最优;江西(全南12)×湖南(靖县21)家系组合在23年生时3个生长量性状中的总配合力表现均排在第1位。     

杉木主要生长、材质性状遗传分析及家系选择

对 19年生杉木 8× 8半双列杂交试验林的树高、胸径、材积和木材基本密度这 4个主要生长和材质性状进行了测定和遗传分析 ,并采用指数选择法进行全同胞家系选择。结果表明 :4个主要生长和材质性状的一般配合力方差达极显著水平 ,且一般配合力方差分量占遗传方差的 75 %以上 ,即各性状的遗传控制方式均是基因加性效应起主要作用。 4个性状的广义遗传力和狭义遗传力分别为9.97%　 4 1.4 9%和 8.4 8%　 34.2 0 %。 3个生长性状之间遗传相关均为密切正相关 ,3个生长性状与木材密度之间则均为弱度遗传负相关。亲本连 5和高 37在 3个生长性状中表现出较高的一般配合力效应值 ,龙 5和龙 1在木材密度性状上表现出较高的一般配合力效应值。采用材积和木材密度两个性状 ,根据约束指数选择出 6个全同胞优良家系 ,它们在木材密度基本保持试验群体平均水平的情况下 ,材积比试验群体平均值大 2 2 .97%。     

杉木主要材质性状配合力研究*

对杉木７×７半双列杂交试验林进行８个材质性状的测定和配合力分析。结果表明，所有材质性状的一般配合力方差均达到极显水平。木材径向干缩系数，顺纹抗压强度和纤维长度的特殊配合力方差达到极显水平。除径向干缩系数和顺纹抗压性状以外，一般配合力方差的分量远大于特殊配合力方差的分量（随机模型），表明基因加性效应对这些性状的表达起主要作用。木材密度、径向干缩系数、顺纹抗压强度和纤维长度的广义遗传力较高（分别为     

马尾松测交系杂交子代生长性状遗传分析

利用设置在浙江省淳安县2份不同测交系交配设计子代遗传测定林材料,对马尾松生长性状进行遗传分析.结果表明:2份测定材料的树高、胸径和材积等生长性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)效应都极为显著.在材料Ⅰ(杂交亲本为随机选择)中,生长性状的遗传控制是以加性基因效应为主,显性基因效应次之;而材料Ⅱ(杂交亲本经过生长选择)中正好相反,显性基因效应起主导作用,加性基因效应次之.根据2份材料材积的GCA效应值,各选出4个优良母本和2个优良父本,而基于杂交组合材积配合力总效应值(TCA),2份材料各初选出10个优良杂交组合,其平均材积增益分别是测验群体的32.20%和33.90%,是对照的52.44%和103.69%.2份材料树高、胸径和材积的全同胞家系遗传力值很高,分别为0.881 9、0.917 3和0.920 4,与0.561 4、0.664 3和0.676 9,说明马尾松生长性状受较强的遗传控制.     

杉木巢式交配设计生长性状的遗传分析

对７５个参试杉木亲本进行巢式交配设计，１４年生时的测定结果表明树高、胸径和材积三个性状的一般配合力及特殊配合力效应均达极显著水准，树高性状有较高的遗传力，且一般配合力效应明显地大于特殊配合力效应，胸径性状正好相反，材积几乎相等。     

马尾松巢式交配子代生长和木材基本密度遗传分析

以浙江淳安县富溪林场马尾松巢式交配设计的12年生遗传测定林为试材,分析其生长和木材基本密度等主要经济性状父本/母本效应和加性/显性效应。结果表明:除树干通直度外,不同杂交组合间、父本间以及相同父本不同母本间的生长与木材基本密度等存在显著的遗传差异。胸径、树高和单株材积及树干圆满度同时受到父本和母本效应的影响,且二者效应差异较小,而木材基本密度则主要受母本效应的影响,其母本效应是父本效应的1.56倍。马尾松胸径和木材基本密度以加性效应控制为主,显性效应次之,而树高、单株材积和树干圆满度几乎完全由加性效应控制,可依据亲本表现对其子代进行预测。然而比较分析发现,不同杂交组合和父本无性系其生长与木材基本密度的相关性较小,速生的杂交组合和父本无性系并不一定具有较低木材基本密度。各杂交组合生长表现与父本无性系GCA之间相关性不明显,但选配GCA高的父本无性系将会提高获得优良组合的机率。以干物质积累量和胸径等为选择指标,分别选出纸浆纤维材和锯材各10个优良杂交组合,及17个和13个优良单株。     

杉木木材基本密度变异的研究

利用设置在分布区北缘江苏宁镇丘陵（句容、江宁）的各种试验测定林所收集的２４个种源、５０个江苏当地种源优树半同胞子代、１７个产地间杂交组合子代４９０株平均木选择材料,以及融水种源山洼、山谷、山坡３种栽植立地,３０００、４９５０、６０００株·ｈｍ－２３种栽植密度,以及６、８、１０、１５、１８ａ等５个年龄组林分２７５株样木材料研究杉木木材的基本密度变异规律。结果表明,杉木全分布区试验不同种源,江苏种源优树自由受粉子代家系,江苏江宁×四川德昌种源产地杂交组合子代间有显著的遗传变异（依次为：Ｆ＝６．７１＊＊＞Ｆ０．０１＝２．４０;Ｆ＝３．８７＊＊＞Ｆ０．０１＝２．１９;Ｆ＝２．６３＊＞Ｆ０．０５＝２．３６）,具有选择改良潜力。栽植立地对融水种源幼龄材基本密度没有明显影响;林龄与栽植密度是引起木材基本密度变异的重要因素。供试测定材料基本密度与材积生长没有统计置信的负相关关系,性状间影响弱。杉木材性改良及生长与材性联合改良,可按“生长（材积）、材性（基本密度）两阶段独立选择法”进行改良。     

杉木人工林木材管胞性状的变异研究

以采自浙江庆元巾子峰森林公园、庆元白岭头、庆元左溪、江西安福县陈山林场的4个杉木群体的17～25年龄段木材圆盘为试样,对其进行木材管胞性状的测定和分析,结果表明:杉木的管胞长度大多数分布在1100～2700 μm,管胞宽度大多数分布在27～ 57μm,壁腔比在0.1～0.6;杉木4个群体间管胞长度和壁腔比的差异不显著,而管胞宽度差异显著;杉木种群内个体间管胞性状遗传差异明显.     

油茶杂交子代幼林生长性状的遗传分析

为了给油茶杂交育种亲本选配提供参考依据,以浙江省金华市东方红林场6个普通油茶杂交组合子代林为试材,分析了幼林家系树高、地径和冠幅的遗传变异规律,估算了油茶亲本的遗传参数。结果表明,树高、地径和冠幅在杂交组合间均存在显著的遗传差异;树高、地径和冠幅皆存在显著的GCA和SCA效应,其中地径受基因的加性效应控制为主、非加性效应次之,树高受基因加性效应和非加性效应控制程度相当,1年生林冠幅受加性效应控制为主,2年生林分则受基因加性效应和非加性效应控制程度相当。亲本中‘长林10号’的地径和冠幅的一般配合力最高,‘长林81号’的树高一般配合力最高,‘长林10号’和‘长林81号’为优良亲本。根据GCA和SCA,确定树高、地径的最优组合为‘长林10号’ב长林81号’,树高、冠幅的最优组合为‘长林10号’ב长林53号’。     

杉木生长,材性兼优种源选择的研究

经对杉木中心产区优良种源的中间试验研究表明,种源间生长与木材基本密度性状有一定差异,根据对１２年木材基本密度性状和９年材积生长性状的测定结果,初步选出广西那坡,贵州锦屏,贵州榕江等生长,材性兼优的种源。其木材基本密度与广西融水优良种源相近,材积生长比融水种源增加４７．０％￣８３．６％,遗传增益达１３．４１％￣２３．８６％。     

杉木杂交亲本分子遗传变异与子代生长相关的研究

以30个杉木杂交亲本的RAPD分析为基础，对亲本间分子遗传变异与子代树高、胸径和材积及其变异系数和亲本间各性状的特殊配合力的相关关系进行了研究。结果表明，亲本间遗传距离只与胸径特殊配合力和材积特殊配合力在0．10显著性水平上呈负相关，而与其它因子相关不显著。分别对亲本聚类分析的组内和不同组间的亲本间遗传距离与各因子进行相关分析，组内亲本间遗传距离与各因子的相关基本不显著；在中等平均遗传距离上，组间亲本间遗传距离与子代树高、胸径和／或材积性状达0．05显著水平的相关，但与各性状的变异系数和亲本间特殊配合力相关不显著。共检测到23个标记位点显著影响材积性状（α≤0．10）。根据亲本携带的材积显著性位点对各家系进行赋值，家系的显著性位点值与胸径和材积两性状及其变异系数达0．01显著水平的相关，但与树高性状和其它各因子相关不显著。结论认为，杉木亲本的分子遗传变异与子代生长的相关关系较为复杂；亲本的分子遗传变异对亲本选配有一定的参考价值；材积显著性位点对分子标记辅助的亲本选配和子代表现预测有较大的应用潜力。     

杉木二代种子园家系子代幼林生长性状遗传变异

对营造在浙江省龙泉市林科所5年生杉木二代种子园家系子代试验林的树高、胸径2个主要生长性状进行了测定和分析。结果表明:树高、胸径2生长性状在家系间达极显著差异水平,且有较高遗传力和中等的变异系数;用树高和胸径2个生长性状,采用独立选择法初选出7个幼林期生长表现较好的家系,树高和胸径分别比试验对照大17.11%和25.73%。     

杉木无性系生长和木材密度的遗传变异及选择

研究了８年生杉木无性系试验林的树高、胸径、材积和木材密度的遗传变异规律。结果表明：试验中各性状在无性系间存在显著差异,遗传变异系数树高为９．０％,胸径为１３．７％,材积为３０．０％,而木材密度只有６．７％,各性状均有较高的重复力,木材密度和胸径的重复力在９０．０％以上。树高、胸径、材积３个生长性状间有较高的遗传正相关,而胸径、材 与木材密度间表现出中度的遗传负相关,树高与木材密度间则表现出弱度的遗     

杉木生长性状配合力分析

报道了杉木６个优树无性系半双列交配设计在两个试验点造林５．５年的试验结果;在遗传控制方式中,杉木生长同时受一般配合力和特殊配合力控制,特殊配合力效应不低于一般配合力效应;树高,胸径和材积３个生长性状家系的广义遗传０．７３１－０．８０１,狭义遗传０．２２８－０．４８１;杂种优良只有少量组合具有正向优势,其中材积杂种优势最高达２６．０６％,亲本配合力效应及组合生长在亲本间,组合间和地点间均存在显著差异     

杉木低比例混交福建柏的生长效应

在福建省将乐国有林场,对17年生杉木×福建柏混交林(杉木分别混交5%、15%、25%的福建柏)中杉木的生长、木材基本密度以及活立木蓄积量等进行调查分析。结果表明,混交15%的福建柏能使杉木树高生长提高8.61%,木材基本密度提高6.76%;混交25%、5%的福建柏能使杉木胸径生长分别提高11.75%、12.54%;混交25%、15%、5%的福建柏能使杉木单株立木材积分别增加32.78%、36.04%、36.53%,活立木总蓄积量分别增加15.99%、22.27%、20.83%。综合分析认为混交15%的福建柏对杉木人工林生长、木材基本密度、蓄积量和林分结构能起到明显的促进作用。     

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%。