杉木无性系生长和木材品质性状遗传变异研究

[目的]研究杉木无性系生长性状和木材品质性状的遗传变异规律,为广西杉木栽培区选择优良无性系、提高广西杉木人工林经营效益提供参考.[方法]对34个杉木无性系的单株材积、木材基本密度和管胞形态性状进行方差分析,估算无性系重复力、遗传相关和遗传增益等遗传参数,采用多性状综合指数选择方法选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系并估算遗传增益.[结果]杉木的生长性状具有丰富的遗传变异,变异系数较大的是材积、胸径和树高,其变异系数分别为41.06％、16.44％和12.41％.杉木无性系间的胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度和管胞宽度差异极显著（P＜0.01）,管胞长宽比差异显著（P＜0.05）,且无性系重复力除管胞长宽比外均在0.5以上.木材密度与胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度在表型相关和遗传相关上呈负相关.采用多性状综合选择指数法选出3个优良无性系,其胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比的遗传增益分别为9.83％、7.58％、24.60％、-3.92％、4.65％、2.12％和1.26％.[结论]杉木无性系间具有良好的选择潜力,采用多性状综合指数选择法可以选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系.     

杉木不同无性系主要经济性状变异分析

对广东省乐昌市龙山林场杉木基因库中272个10年生杉木无性系的树高、胸径、树皮厚、单株材积4个生长性状,心材比、木材基本密度等2个材质性状进行测定分析。结果表明:272个杉木无性系间存在丰富的表型变异,表型变异系数均10%;以单株材积变异系数最大,为69.04%,遗传变异系数为73.97%,变异幅度0.003 8~0.479 1 m3。6个重要性状在无性系间均表现为极显著差异,表明所测各性状均受较强的遗传控制。遗传相关系数和表型相关系数均是材积最高;密度遗传变异系数最低,为13.03%,重复力属中上水平(0.684 3),仅心材比的重复力低于0.5。在10%、20%、30%和50%不同入选率下计算,所测性状遗传增益值均随入选比例的增大而降低。树高、胸径、树皮厚、材积4个生长性状间呈显著正相关,且均与木材基本密度呈极显著负相关。     

广东乐昌杉木种质资源库无性系生长与材质性状的变异分析

对杉木种质资源库中103个嫁接无性系树高、胸径、材积、木材基本密度、管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比等生长材质性状进行测定分析发现：各性状在无性系间差异显著至极显著,广泛变异,其中以材积变异程度最大,变异系数为36．23％;树高、胸径、材积、木材基本密度、管胞宽度重复力相对较高（〉50％）。遗传相关分析结果表明：木材基本密度和生长性状及管胞宽度间、管胞宽度与管胞长宽比间均表现为遗传负相关;而不同生长性状间、管胞长度与管胞宽度及管胞长宽比间、木材基本密度和管胞长宽比间、管胞长度和管胞长宽比与胸径材积间则显示为遗传正相关。此外,采用基于指数选择的无约束和约束法分别对无性系进行综合选择,发现均有一定数目无性系入选;与无约束选择相比,约束选择有效排除木材基本密度过小无性系,选择效果更为明显。约束选择中,在材积获得28．77％遗传增益时（20％入选率下）,木材基本密度遗传增益值达到最大;当材积实现最大遗传增益时（10％入选率下）,管胞长度遗传增益值也有较大幅度提高（0．62％）。说明在杉木多性状综合选择中获得生长材质皆优无性系是可能的,进行改良也是可行的。     

3种类型杉木林分生长、密度和材质的综合评价

为了给杉木良种选育和木材合理利用提供依据,以3种类型（无性系苗、实生苗和萌芽苗）的杉木林分生长性状、密度和木材材性为研究对象,进行方差分析、重复力计算和相关性分析,采用布雷金多性状评定法进行排序,最后比较杉木3种类型林分生长性状、密度和木材材性的遗传增益和现实增益。方差分析表明：杉木3种类型林分的性状均存在极显著差异;变异系数相差较大（8.94%～70.53%）,重复力均较高（91.98%～99.94%）。相关分析结果表明,木材密度与材质存在着高强度的正相关,而生长性状与密度和材质性状之间存在着中等强度以上的负相关。布雷金多性状评定法发现,以生长性状或综合性状为评定指标时,无性系苗林分得分均排序第一,且遗传增益和现实增益均增益最大。杉木各性状的变异明显受到林分类型的影响,且无性苗林分的性状变异幅度更大,具有良好的选择潜力;林木生长与密度、材质性状间存在中等强度的负相关。通过性状的综合评价和遗传增益分析,发现无性系苗林分明显更为优秀,可作为高产优质的育种亲本材料。     

杉木无性系主要生长、材质性状遗传差异及无性系选择

对营造在福建省邵武市11 a生杉木无性系试验林的树高、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测定和分析,并采用指数选择法进行优良无性系选择.结果表明:4个主要生长和材质性状在无性系间达极显著差异水平,且有较高重复力(除材积外)和中等的变异系数;3个生长性状间的遗传相关均为密切正相关,3个生长性状与木材密度间则均为弱度遗传负相关.采用材积和木材密度两个性状,应用选择指数初选出8个中期表现较好无性系,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51.65%,比试验对照大102.68%.     

三倍体毛白杨新无性系多性状与环境互作及稳定性分析

目的为揭示与阐明三倍体毛白杨纸浆材新无性系在多点试验条件下的主要生长和材性指标遗传变异、无性系与栽培环境互作和稳定性信息，服务于各栽培地区的主栽品种选择。方法本文对设置在晋、鲁、豫5个试验点的三倍体毛白杨新无性系区域化对比试验林7年生无性系植株进行了木材基本密度和主干生长指标的调查分析，估算了无性系间遗传变异与稳定性参数。结果结果表明:栽培地点、无性系效应对三倍体毛白杨生长性状、木材基本密度以及主干生物量均有极显著影响；地点与无性系间的交互作用对生长性状和主干生物量具显著影响，对木材基本密度的影响不显著。三倍体毛白杨新无性系的木材基本密度重复力为0.92，略大于胸径（0.90）、树高（0.84）、单株材积（0.86）以及主干生物量（0.80）的重复力。通过生长性状、木材基本密度以及主干生物量的稳定性分析，筛选出高产且相对稳定的三倍体毛白杨无性系B303，两个木材基本密度大且稳定性好的无性系B331、B302。三倍体毛白杨生长性状和木材基本密度稳定性评价结果不一致，可能与两者间存在弱的负相关性有关。建议主干生物量可作为纸浆材新品种评价的重要指标。结论论文成果深化了对毛白杨材性变异与影响因子的认识，为优良纸浆材品种选择提供了技术参考，对促进优良品种的推广有积极指导意义。      

50个红松无性系生长与木材性状变异研究

为选育高产、优质红松资源,本研究以吉林省龙井市开山屯林场的50个红松无性系为材料,对其生长性状(树高、胸径、材积)和木材性状(基本密度、木质素含量、半纤维素含量、纤维素含量、棕纤维素含量、碳含量、纤维长度、纤维宽度)进行测定并分析。方差分析结果表明:除木质素含量外(P=0.114),无性系间各指标差异均达到极显著水平(P<0.01);各指标表型变异系数变化范围为5.09%~34.48%;除木质素含量(0.2689)外,各指标重复力变化范围为0.5234~0.8481,属于高重复力。高变异系数,高重复力,有利于无性系的评价选择;相关性分析结果表明,树高、胸径和材积间均呈极显著正相关(r>0.787),木材性状间木质素、纤维素、半纤维素和综纤维素含量之间呈显著相关,纤维长度和纤维宽度间呈极显著正相关(r=0.549),其余性状相关未达显著水平。利用综合评价法对50个无性系进行评价,以10%的入选率,根据生长性状初步选出PK6、PK47、PK15、PK37和PK27这5个无性系,入选无性系树高、胸径和材积分别比总平均值高8.50%、19.05%和50.00%,遗传增益分别为4.47%、12.91%和30.92%;根据木材性状进行选择初步选出PK22、PK20、PK41、PK18和PK21这5个无性系,入选无性系木材性状各指标的遗传增益处0.90%~31.18%之间。该研究以生长性状与木材性状相关性较弱为基础,对各无性系进行生长性状及木材性状分开选择,入选无性系改良潜力较大,为红松优良无性系评价提供新的思路。      

依据生长和材性性状的灰楸无性系选择

为解析灰楸无性系生长和材性的遗传变异规律及其遗传和表型的相关关系，提高灰楸综合遗传改良效率，在甘肃省小陇山林科所灰楸种质资源库，以200个13年生灰楸无性系为材料，测量了树高、胸径、冠幅、活枝下高，并用Pilodyn和活立木力学性质测定仪测定了P值和波速，计算了材积和弹性模量。基于生长性状和材质性状主成分分析和布雷金多性状综合评定法，进行优良无性系选择。结果显示：除活枝下高和冠幅外，其余3个生长性状(树高、胸径、材积)和材质性状无性系间具有显著差异(P<0.05),其表型性状变异系数的变幅在6.2%～51.9%,无性系间存在着丰富的遗传变异，无性系水平选择潜力巨大。不同无性系生长和材质性状的重复力>0.6,其中高、胸径、材积、波速和弹性模量的重复力>0.8,属于高重复力。且不同性状间具有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关关系。根据主成分分析法和布雷金多性状综合评定法筛选出生长和材质性状均优良的灰07072、灰07080、灰07091等15个无性系，入选无性系树高、胸径、冠幅、枝下高、材积，波速、Pilodyn值和弹性模量的增益分别在18.95...     

马尾松无性系苗期生长性状遗传多样性分析

选用桐棉种源马尾松优良单株10株为组培材料进行无性系繁育,以其0. 5年生苗木为研究对象,对无性系的苗高、地径生长进行测定和差异显著性分析,利用加权系数法构建选择指数,对各无性系进行综合评价和初步选择。结果表明:无性系苗高生长介于15. 9～24. 2 cm之间,地径生长介于2. 9～3. 8 mm之间,无性系间表型性状变异十分丰富。无性系间苗高和地径生长差异均达到极显著水平(P 0. 01);无性系苗高、地径的重复力分别为0. 96、0. 91,说明生长性状主要受遗传控制;根据综合评价分析选出PC2和PC7两个无性系,其苗高和地径遗传增益分别为15. 16%与13. 33%和10. 35%与5. 04%,现实增益分别为15. 79%与13. 88%和11. 44%与5. 57%。     

康定杨优树无性系苗期测定

经3a育苗试验,从41个康定杨Populus kangdingensis优树无性系中选出8个无性系,按照随机区组排列,进行苗期测定。结果表明：①无性系的苗高、地径和材积的生长达到极显著水平,苗高、地径和材积的广义遗传力分别为0．8978,0．8314和0．8081,遗传变异系数分别为15．82％,14．02％和41．12％。说明从中选择优良无性系是可能的。②苗高、地径和材积3个性状之间的遗传、表型与环境相关系数都是极显著的。表明3个性状均可作为优良无性系的选择性状,但从相关遗传力和相关遗传变异贡献率分析表明,利用苗高进行选择优于地径和材积。③从8个无性系中进一步选出7,11,27,28等4个无性系。在苗高、地径和材积生长上的遗传增益分别为36．69％。35．51％和139．93％。表6参7     

杉木家系年轮宽度及年轮密度组成性状遗传分析

利用单色软X射线木材密度计 ,分别测定 2 2个杉木优良家系年轮宽度组成性状与年轮密度组成性状。研究表明 ,杉木年轮宽度组成性状及年轮密度组成性状在家系间存在着显著或极显著差异 ;年轮宽度组成性状受中等遗传控制 ;年轮密度组成性状受中等以上遗传控制。通过遗传变异研究和遗传相关分析 ,了解杉木密度性状变异规律及其与生长的关系 ,为多性状早期选择提供依据     

红心材杉木生长材质变异及早期选择

以广东杉木基因库中104份红心材种质为试材,对其6年生嫁接无性系生长材质性状进行测定分析。结果显示:树高、胸径、材积、木材基本密度等性状在无性系间差异极显著,早期红心材特征表现各异,仅有40个无性系凸显红心材特征,但重现率不一,同一无性系不同嫁接分株间红心材比率也有所不同,不同无性系早期最大红心材比率差异较大;无性系生长性状重复力较高,木材基本密度重复力0.37,红心材重现率≥50%的无性系仅有14个;生长性状间及早期红心材特征与木材基本密度间均为显著或极显著正相关关系。以胸径为选择指标,对红心材重现率≥50%的无性系进行再选择,选获cx180、cx200、cx624、cx703、cx710、cx725、cx729、cx735、cx746、cx762、cx797等11个速生红心材无性系。这些无性系红心材出现时间早,组成的群体在胸径、木材基本密度、最大红心材比率等方面均可获得正向增益。     

杉木无性系生长性状的变异及相关性

以湖南省永州市金洞林场33个杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)无性系5、10、16、25年生的生长性状调查值为依据,采用相关性分析、方差分析等方法分析不同无性系的生长性状、重复力,探索杉木无性系生长的差异性和遗传特性的变化规律.结果表明:杉木无性系的生长性状存在丰富的变异,且受遗传的高度控制,有较好的遗传改良潜力.杉木无性系各生长性状的重复力均达0.75以上,且随着林龄的增长而增加,表明杉木无性繁殖的后代能稳定地再现其亲本在不同时期的生长表现.杉木无性系生长性状的早晚相关系数呈显著相关,为从杉木无性系中选择优良品种提供依据.因此,在幼龄期进行杉木优良无性系初选可行,但需提高入选率;中龄期是进行决选的最适宜的林龄,虽仍有错选、漏选,但大大缩短育种世代,提高单位时间所获得的增产效益;林龄越接近采伐期其选择结果越准确可靠,但耗费的时间成本、现实增益比值,仍需进一步研究.     

马尾松无性系木材基本密度和纤维形态的变异及选择

  目的  研究马尾松Pinus massoniana在产地间和产地内的无性系木材基本密度和纤维形态的遗传变异规律,为马尾松良种选育和改良提供优质的遗传材料。  方法  从浙江省淳安县姥山林场34年生马尾松无性系试验林中,选出5个不同产地的50个无性系为研究对象,测定其木材基本密度、纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比。通过方差分析、相关性分析及遗传参数估算揭示其遗传变异规律,并采用独立选择标准法对50个无性系进行选优。  结果  方差分析结果表明:木材基本密度、纤维形态在产地间和产地内的无性系间皆存在显著(P＜0.01)或极显著(P＜0.001)差异。其中,木材基本密度、纤维长度和纤维长宽比变异主要来源于产地内无性系间,占总变异的19.37%~28.26%;纤维宽度的遗传变异主要来自于产地间变异,占总变异的45.57%。木材基本密度与纤维长度、纤维长宽比存在极显著(P＜0.001)的表型和遗传负相关,与纤维宽度相关不显著(P＞0.05)。纤维形态指标在幼龄—成熟期呈极显著(P＜0.001)的遗传正相关,而木材基本密度在幼龄—成熟期的相关不显著(P＞0.05)。共选出12个材性优良的马尾松无性系。  结论  马尾松木材基本密度、纤维长度、纤维长宽比3个性状在改良过程中应注重产地内优树的选择。而纤维宽度通过产地间选择能达到较好的改良效果。鉴于纤维形态在幼龄—成熟期相关性极显著,可作为材性早期选择指标。表4参25     

杉木嫁接植株胸径和木材弹性模量变异分析

以从杉木第2代种质资源库中复选的182个精选基因型为材料,采用新西兰Fibre-gen的Director ST 300活立木力学性质测定仪,测定了不同声波在精选树无性系嫁接分株的活立木中弹性模量的传播速度,评价精选树嫁接无性系间16年生时的胸径与和弹性模量的遗传变异。结果表明:杉木精选树嫁接无性系间16年生时,胸径性状的平均值为22.34 cm,表型变异系数和遗传变异系数分别为22.16%和11.43%,重复力为0.27 (P <0.001);弹性模量的平均值为3.87 GPa,表型变异系数和遗传变异系数分别为14.99%和11.08%,重复力为0.55(P<0.001);胸径与弹性模量之间的表型和遗传相关性不显著,可以同时进行遗传改良。51个嫁接无性系原株的胸径和弹性模量遗传值均为正值,占参试无性系的28%。其中,精选树原株选自第2代育种群体的半同胞子代测定林的有32株,全同胞子代的有12株;原株来自无性系测定林的有7株,其中福建、浙江、湖南各2株,贵州1株。     

无患子优树种实表型及子代生长性状变异特征

以保存于安吉县龙山林场的国家林木种质资源库的39个无患子优树无性系为研究对象，通过分析种实各表型性状、子代苗期生长性状的均值、变异系数以及相关性，并计算苗高和地径性状的遗传力和遗传增益，筛选子代生长表现优良的优树无性系。结果表明：无患子优树无性系种实表型性状间差异显著，种实质量性状变异系数大于其形态性状，子代生长性状变异系数大于种实质量性状。种实各表型性状间、子代苗高与地径性状间均存在极显著正相关(P<0.01),种实各表型性状与子代生长性状间均无显著相关性。子代苗高与地径性状遗传力分别为96.09%和93.23%,以10%入选率选择时，子代苗高和地径性状遗传增益分别高达39.97%、27.51%,以20%入选率选择时，子代苗高和地径性状遗传增益分别高达35.10%、25.59%。无患子优树无性系种实表型及子代生长性状均存在丰富的变异，但两者性状之间无显著相关性，根据子代生长性状差异以及遗传增益估算，选择出子代生长表现优良的优树无性系为SM322号、SM36号、SM331号、SM312号。     

马尾松无性系生长和形质性状变异分析和优选

为了马尾松无性系用材良种选育和高效培育,以2012年营建于江西抚州的马尾松试验林的63个无性系为研究对象,通过分析马尾松树高、胸径、冠幅和树干通直度等性状的遗传变异规律、所受的遗传控制和性状间的相关性,筛选生长优良的无性系亲本。结果表明：马尾松无性系生长和形质性状存在丰富的遗传差异,各性状变异系数变幅为12.44%～36.36%。树高和胸径最大无性系为最小无性系的3.21和4.40倍,各性状受中等至较强的遗传控制程度;最大分枝角重复力为0.35,受中等的遗传控制;树高、胸径和树干通直度等性状均受较强的遗传控制,变幅为0.69～0.79,有利于无性系的选择。马尾松无性系性状间遗传相关系数总体小于表型相关系数,性状遗传和表型相关显著性具有相似性,高径生长量较大的马尾松无性系树干通直度较高。初选出19个(72、76、60、61、69和70号等)生长量高、稳定性强的马尾松无性系,入选的无性系树高和胸径分别比总体均值高1.04 m和2.39 cm。马尾松无性系生长和形质性状均存在丰富的遗传变异,各性状遗传稳定性较高,受中等至较强的遗传控制,有较好的遗传改良潜力。     

南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择

针对南方低山丘陵区缺乏适宜栽培的泡桐优良无性系的现状,本研究以湖北省赤壁市泡桐无性系测定林为对象,对5年生24个泡桐无性系的4个生长性状(胸径、主干高、总材积、接干高/苗干高)和2个干形性状(主干削度、形数)进行了遗传参数估算及性状间的相关性分析,并利用多性状指数法对其进行了评价和选择。结果表明:各性状在无性系间的差异达到显著或极显著水平。胸径和总材积的重复力较大,分别达到0.727 3和0.726 9,其余4个性状的重复力稍小,为0.201 8~0.383 7。4个生长性状间呈极显著的表型和遗传正相关关系,2个干形性状间呈极显著的表型和遗传负相关关系。形数与4个生长性状间均呈极显著的遗传和表型负相关关系。削度与胸径、主干高、接干高/苗干高的遗传正相关关系均达到极显著水平,与胸径、总材积的表型正相关关系分别达到极显著和显著水平。依据建立的多性状指数方程选择出适宜在南方丘陵区栽培的4个优良无性系,分别为609、204、302和207,入选率17%。与CK相比,入选群体的胸径、主干高、总材积、接干高/苗干高、削度和形数的遗传增益分别为3.93%、5.75%、21.84%、13.18%、5.72%和-0.45%,实际增益分别为5.40%、16.75%、30.04%、34.35%、28.34%和-1.62%。      

榆林毛乌素沙地樟子松无性系生长性状变异研究

为了解樟子松种子园无性系之间生长性状的变异情况,对其树高、胸径、冠幅的生长量进行调查分析。结果表明：无性系间树高、胸径和冠幅的差异达到极显著水平,无性系内树高、胸径和冠幅的差异不显著,无性系内生长性状平均数的变异较无性系间小得多,说明生长性状主要受遗传控制。重复力估算结果表明：树高为0．399～0．497、胸径为0．132～0．201、冠幅为0．179～0．182,以树高的重复力为最高。依据树高的多重比较对无性系进行排序,一、三区无性系7、9、1、2、10较好,其高生长量超出平均参试无性系平均值的14．41％;五、六区无性系34、7、26、49、51较好,其高生长量超出平均参试无性系平均值的28．65％。     

油松种子园无性系球果性状选择指数的研究

１９８７￣１９９０年对卢氏油松种子园组成无性系作了球果分析，各以２２、１５、３１、３０个无性系为材料，估算了各球果性状的重复力、球果性状间的表型相关和遗传相关，进行了无性系球果性状选择指数的研究。结果表明，各球果性状均有很高的重复力，受强度遗传控制，球果性状间遗传相关系数和表型相关系数变化趋势基本一臻选择的可靠性大。球果单性状年度间秩次相关系数和遗传相关系数小，而选择指数年度间的秩次相关系数平均最