山西油松第二代种子园亲本选择与配置设计

山西油松种子园正处于从初级向高世代发展的关键时期。本文以山西省吕梁山国有林管理局上庄油松初级种子园优树自由授粉子代测定林为研究对象,系统研究了第二代种子园建设中的优良家系选择、优良家系内单株选择、SSR亲缘分析、SSR遗传多样性分析、配置设计等问题。结果表明,子代测定林内家系间的材积生长存在显著差异,在77个测定家系中选出20个优良家系。按照单株材积优势比的相对大小从油松种子园自由授粉子代测定林的20个优良家系中各选出1个最优单株,优良单株的平均材积优势比和平均材积遗传增益分别为0.25和0.13。优良单株间亲缘分析结果表明,20个单株间存在不同程度的亲缘关系,其中3号单株与其余19个单株间的亲缘关系最远;15和17号单株间的亲缘关系最近。优良单株间遗传多样性分析结果表明,单株间的遗传多样性水平较高,其多态信息含量(PIC)的平均值为0.532 4;由单株构成的群体处于相对平衡状态,其杂合度(H)、期望杂合度(He)和固定指数(F)的平均值分别为0.595 5、0.570 3和-0.018 4。根据亲缘分析结果,第二代种子园采用不平衡、不完全固定区组设计的配置方式,考虑无性系间亲缘关系的同时提高了最优无性系出现的比例,实现了材积遗传增益的有效提高。研究结果为指导山西第二代种子园建设提供了重要理论依据,为推进分子标记在油松遗传改良中的应用提供了重要思路。      

油松高世代种子园亲本选择策略研究

【目的】通过油松高世代种子园建园亲本2种选择策略的对比与评价,为高世代高产稳产油松建园亲本选择策略的确定提供科学依据。【方法】以山西省隰县上庄油松初级种子园自由授粉子代测定林为基本群体,对42个油松半同胞家系的生长性状进行遗传变异分析,采用配合选择策略和最优单株直接选择策略筛选油松第二代种子园建园亲本,对比分析两种选择策略下,筛选出的优良单株的各性状平均生长量和平均预期遗传增益。【结果】油松半同胞家系间和家系内胸径、树高和材积生长均达到了极显著差异水平（P <0.01）,配合选择策略与最优单株直接选择策略分别选出30个优良单株,其中有19个相同、11个不同。最优单株直接选择策略所筛选的11个特有优良单株的平均胸径、树高和材积生长量分别高出配合选择策略所筛选的11个特有优良单株7.72%、18.56%和31.01%,所筛选的30个优良单株的平均胸径、树高和材积的预期遗传增益比配合选择策略筛选的30个优良单株分别增加了15.52%、121.78%和29.38%。与每一优良家系入选1个优良单株的配合选择策略不同,最优单株直接选择策略筛选出的30个优良单株中,有29个优良单株分属于19个...     

杉木第2.5代种子园自由授粉子代测定及早期选择

以福建省沙县官庄国有林场杉木第2.5代种子园自由授粉子代为研究对象开展子代测定,发掘杉木第2.5代种子园良种生产潜能。试验结果表明:杉木第2.5代种子园自由授粉子代适应性强,生长迅速。家系间生长具有遗传差异,并受到中度或中度偏下遗传控制。以树高为指标开展早期选择具有可行性,但以材积为指标进行选择可获得更大遗传增益。从参试家系中选择出14个优良家系和63株优良单株,选择效果明显。选择出的优良家系及单株可作为杉木3代种子园建园材料及杉木高世代育种遗传材料。同时,选择出4个生长不良家系作为第2.5代种子园中的伐除对象,以期提高种子园优良基因率。     

日本落叶松自由授粉家系子代测定林分析与选择研究

对日本落叶松自由授粉家系子代测定林生长性状分析和遗传评估,旨在开展二代优树选择,为在甘肃省小陇山建立高世代种子园提供建园材料.研究结果表明:子代测定林生长性状在家系间及区组间胸径、树高、材积差异极显著.树高、胸径、材积、冠幅之间存在极显著相关.材积、胸径、树高单株遗传力分别为0.673 5、0.697 2、0.538 2,家系遗传力分别为0.533 0、0.536 6、0.539 2.材积、胸径单株遗传力大于家系遗传力.以子代测定林材积为基础,兼顾其他性状,采取优良家系和家系内优良单株结合的综合选择方式得到二代优树群体,作为日本落叶松高世代种子园的建园材料.最终选出优良家系8个,优良单株30株.选出的二代优树材积平均遗传增益为159.7％.     

油松高世代种子园建立技术研究

在初级种子园研究的基础上,确立了油松高世代种子园建园材料的选择标准,通过对142个油松优树进行半同胞子代测定,选出36个优良家系,树高、胸径、材积平均增产15.4、26.9、73.3,遗传增益分别为8.2、8.5、22.2.再从优良家系内选择263个优良单株,树高、胸径、材积平均增产27.2、41.1、125.9,预期遗传增益分别为13.3、11.7、37.2.并提出了高世代种子园建立技术和种子高产技术.     

油松第2代无性系种子园营建技术

在初级种子园研究的基础上,确立了油松Pinus tabulaeformis第2代种子园建园材料的选择标准;通过对3批142个油松优树进行半同胞子代测定,选出36个优良家系,再从优良家系内选择出263个优良单株,树高、胸径和材积平均增产27.2%,41.1%和125.9%,预期遗传增益分别为13.3%,11.7%和37.2%,提出了第2代种子园营建技术.参12     

油松第2 代无性系种子园营建技术

在初级种子园研究的基础上, 确立了油松Pinus tabulaeformis 第2 代种子园建园材料的选择标准;通过对3 批142 个油松优树进行半同胞子代测定, 选出36 个优良家系, 再从优良家系内选择出263 个优良单株, 树高、胸径和材积平均增产27.2 %, 41.1 %和125.9 %,预期遗传增益分别为13.3 %, 11.7 %和37.2 %, 提出了第2 代种子园营建技术。参12     

长白落叶松优树选择效果的评价

利用黑龙江省林口县青山林场长白落叶松自由授粉子代林资料,分析和探讨了优势木、精选树的选择效果及遗传增益,并提出了合理的落叶松育种策略。优势木、中等木、劣等木3个等级的自由授粉子代林树高、胸径和材积等10个性状家系间差异都未达显著水平,亲本与子代性状相关也不显著,说明表型选择效果一般。优势木自由授粉子代树高、材积、冠型、干型等性状遗传力虽处于中低等水平,但优势木材积、树高等性状值仍具有一定优势,在早期缺少结实等数据情况下,还应重视优树选择。15年生时,精选树与优势木相比优势十分明显,树高、胸径和材积分别大4.8%、9.9%和23.2%。由于落叶松生长性状早晚相关显著,应采取能够获得遗传增益较高的1.5代无性系种子园的营建策略来大量生产优良种子。     

油松种子园无性系自由授粉子代测定与种子批稳定性分析

基于辽宁兴城油松种子园相似立地条件下的多年度自由授粉子代测定材料,分析了油松种子园无性系自由授粉子代的遗传差异及其在年度种子批中表现的稳定性,探索了对稳定性变异的影响因子.结果表明:在油松种子园结实初期,无性系作为母本的一般配合力效应在种子批的遗传构成中起重要作用;兴城油松种子园中的绝大多数无性系具有优良的生长表现,现有种子园的去劣疏伐、子代林改建实生苗种子园以及配合选择第二代优树都具有较大的潜力;油松种子园花粉背景和植株生长的综合环境因子对无性系的遗传和表现有一定的影响,根据其稳定性差异可采取不同利用方式.     

马尾松种子园交配系统的时间动态变异

以马尾松种子园不同时期(建园初期、丰产期及衰老期)产出的子代为材料,采用SSR标记分析其遗传多样性,并结合子代测定数据分析交配系统对子代遗传品质的影响。研究结果表明,建园初期与丰产期的子代家系的Shannon多样性指数(I)较高,同为0.53,衰老期的子代家系则为0.47。观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)均以建园初期子代群体为最高,丰产期子代次之,衰老期最低。马尾松种子园建园初期与丰产期的子代均具有较高的遗传多样性。丰产期参与繁殖的父本数量最多,近交水平较低,从而保证了种子的品质。而种子园衰老期子代的遗传多样性明显下降,说明种子园的老化不仅影响种子产量,而且影响种子遗传品质。在亲本分析中,种子园建园初期、丰产期及衰老期的子代均未检测到自交情况。由此可进一步证实马尾松是典型的异交树种。     

不同世代樟子松育种资源遗传评价

当前樟子松遗传改良正处于升级换代的关键时期，但是不同地区育种资源调拨与交换频繁，导致了育种资源信息模糊、亲缘关系混乱，增加了樟子松遗传改良工作中近交衰退的风险，因此开展育种资源评价研究是樟子松优良单株利用的重要基础。本文以樟子松1、1.5、2代种子园224个无性系为研究对象，开展了基于SSR的遗传多样性和单株亲缘关系分析以及遗传差异分析。结果表明:按育种资源的来源分析，良种基地、头道桥、榆林1.5和泰来4个群体的遗传多样性水平较高，宝根园和榆林群体相对较低；按育种资源的世代分析，不同世代樟子松育种资源维持着较高的遗传多样性水平，高世代种子园的遗传多样性水平有所下降，2、1.5代种子园的期望杂合度He较1代种子园分别下降4.13%、1.31%。2代种子园群体的近交系数F值(0.173)较高，纯合子较多，显著偏离了哈迪-温伯格平衡。同种源、不同生境的樟子松育种资源没有发生明显的变异，主要的遗传变异存在于个体之间(96%)；随着种子园世代的提高，无性系之间的亲缘关系聚类现象逐渐明显，2代种子园内存在两组完全一致的无性系(CH3、CH10组和TL1417、TL1411组)。研究结果完善了樟子松育种资源评价体系，确定了不同世代育种资源的亲缘关系，为樟子松高级遗传改良工作提供了材料和信息基础。      

杉木种子园产量的影响因子研究

本文在收集大量资料的基础上,研究掌握了该地杉木二代无性系开花结实习性、气候因素、无性系相关性状与产量的关系,分析表明：上述因子均对产量有不同程度的影响,划分三种花期同步类型,筛选出９个“优高”无性系ＳＪ－３＃、５＃、３４＃、４０＃、７８＃、８２＃、８８＃、１１４＃、１４０＃,并探讨了提高产量的措施     

基于状态数分析的油松种子园经营管理策略

[目的]解决油松种子园基因多样性与遗传增益之间的矛盾。[方法]基于状态数基本原理,研究选择收获、去劣疏伐2种遗传管理策略对油松种子园状态数和遗传增益的影响。[结果]选择收获策略与种子园的遗传多样性呈正相关,与种子园的基因值呈负相关。随着选择收获比例的增加,种子园的遗传多样性增加,育种值下降。去劣疏伐策略与种子园的遗传多样性呈负相关,与种子园的基因值呈正相关。随着疏伐比例的提高,种子园的状态数下降,育种值提高。外源花粉的污染在不同程度上影响整个种子园的遗传增益和遗传多样性水平。[结论]在相同选择强度下,去劣疏伐比选择收获能实现更多的遗传增益,但伴随着遗传多样性的降低。     

杉木种子园单亲本子代测定结果的分析

余杭县长乐林场杉木种子园347个家系单亲本子代测定结果表明:家系间生长量差异显著,子代林胸径,树高平均生长量大于CK的家系数目分别占总数的86.1％和86.6％.生长较快的家系大多来自广西,湖南和江西等地。这些差异,既含有群体的遗传效应,也含有单株的基因效应。胸径、树高和材积三性状的h~2家系和h~2单株都较高,如1982—Ⅰ子代林就有0.60～0.70.在P=10％时,树高、胸径的⊿G可达10％以上,材积⊿G则在30％以上。这说明单株选择,建立初级种子园的效果是,显著的。1982—Ⅰ子代林树高、胸径和材积三性状的表型相关系数为0.605～0.973,遗传相关系数为0.885～0.990,选择指数函数式为Y=-0.0009D+0.0004H+0.2753V.     

黄洞林场营建杉木二代种子园技术及效益分析

杉木种子繁殖为杉木良种繁育的1种主要形式,杉木种子园是杉木良种的生产基地。广西贺州市黄洞林场从1975年开始,进行杉木的选优、建园(初级)及子代测定等工作,并在此基础上,结合广西杉木种子园、子代测定等成果的应用,于1990年建立了黄洞林场杉木二代种子园。经过18 a的科学培育,到2008年用该园混系种子育苗造林,各示范点出材量平均达150.7 m3/hm2以上,较初级园种子造林(对照)出材量提高47.85 m3/hm2,遗传增益在25%以上。着重概述了建园的主要技术与方法,并对种子园的效益进行了分析。     

不同世代湿地松净光合速率及日进程对氮磷营养的响应

使用LI-6400便携式光合测定系统,对不同世代湿地松净光合速率值及其日进程对氮磷营养的响应规律进行了研究,结果表明二代种子园苗木的净光合速率与一代种子园、母树林苗木的净光合速率值有极显著差异,通过遗传改良,二代种子园、一代种子园所培育苗木苗期的净光合速率值分别比其低一世代提高了51.29%和9.82%:氮、磷营养施用量过高反而降低了叶片中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶的活性,因而降低了湿地松的净光合速率值,适量氮、磷营养能明显提高湿地松的净光合速率值,其净光合速率值分别比对照提高70.31%和68.89%;二代种子园、一代种子园、母树林湿地松盆栽苗苗期净光合速率对不同水平N素营养的日响应进程为"双峰"型,二代种子园湿地松盆栽苗苗期净光合速率对不同水平P素营养的日响应进程有二种模式,一代种子园、母树林湿地松盆栽苗苗期净光合速率对不同水平P素营养的日响应进程为"双峰"型.     

30年生杉木半同胞子代遗传特性测定及优良家系和单株选择

[目的]分析30年生杉木半同胞子代试验林的遗传特性,为杉木高效培育和优良种质筛选提供参考依据.[方法]测定融安县西山林场30年生杉木半同胞子代试验林102个家系和对照的胸径、树高和材积,分析其遗传变异规律,并选择遗传增益较高的优良家系和单株.[结果]30年生杉木半同胞子代人工林的树高、胸径和材积在家系间存在显著差异(P<0.05),3个生长因子在参试家系中的表型变异最大值分别为14.4%、21.3%和40.2%,广义遗传力均值分别为0.594、0.657和0.650.树高、胸径和材积大于对照均值的家系总数分别占参试家系总数的48.0%、44.1%和46.1%.综合增益大于对照均值30.0%的20个家系的树高、胸径和材积遗传增益变幅分别为9.33%~25.30%、12.54%~53.42%和66.23%~164.74%;综合增益大于对照均值80.0%的38个优良单株的树高、胸径和材积均值分别达20.8 m、32.9 cm和0.597 m3.[结论]30年生杉木半同胞子代试验林生长量均受中等偏上的遗传控制,大部分优良性状可传递给子代,选择的20个优良家系和38个优良单株可作为广西杉木高世代种子园营建和多世代遗传改良材料.     

红松结实性状的选择效果

经8a定位观察分析发现，红松初级种子园中各无性系结实量差异极显著，这种差异由遗传因素控制，经计算筛选出的结实高产无性系平均增益达51.38%，比对照增产60%以上，结实高产无性系并未影响生产性状和种子质量指标，由此可证明红松选择育种将结实性状作为选择指标。具有很大的经济潜力。