5年生马尾松生长性状3地点家系变异及评价

[目的]研究3个试验点5年生马尾松生长和抽梢性状的家系遗传变异和遗传稳定性,为马尾松各栽植区选择优良材料提供科学依据。[方法]对2014年营建于湖北京山、湖南桂阳、广东信宜的5年生马尾松家系区域试验林进行生长及抽梢性状调查,分析各性状遗传变异规律及相关性,在此基础上评价家系的稳定性和速生性。[结果]5年生马尾松生长和抽梢性状在家系间、地点间和家系与地点互作间均存在极显著差异。3个试验点各性状的家系遗传力均大于单株遗传力,胸径、树高、轮盘总数和抽梢性状具有较高的遗传力,家系遗传力为0.72～0.96,单株遗传力为0.45～0.88。性状相关分析表明,速生的家系抽梢次数更多,当年抽梢较长,而第1次抽梢长度较短;采用AMMI模型根据家系树高和胸径的稳定性分析得出:ZP325、ZP386家系的树高稳定性最好,ZJ5153、ZJ39家系的胸径稳定性最好,GD8家系的胸径和树高稳定性均最差。以高出各试验点树高和胸径5.00%,且高于各试验点相应的1代种子园对照为速生性评价标准,在湖北京山、湖南桂阳、广东信宜分别评价出13、4和7个速生家系,其中,GLN2和GD7家系在3个试验点既速生又稳定,可作为3地点速生、稳定型优良家系。[结论]5年生马尾松生长和抽梢性状在家系间存在丰富的遗传变异,生长和抽梢性状受到较强遗传控制;速生家系抽梢次数较多,抽梢长度较长,但固定生长量较短;GLN2和GD7家系为3地点速生、稳定型优良家系。     

不同磷营养环境下马尾松优良种源的抽梢行为

在研究马尾松优良种源树高生长对不同磷投入水平遗传反应的基础上 ,进一步研究优良种源与磷环境有关的抽梢行为和机理。试验林按种源 ( 5个 )和磷肥两因素完全随机区组设计 ,设置磷不投入 (P0 )、低投入 (P1,10 0g·株 - 1钙镁磷肥 )和高投入 (P2 ,4 0 0g·株 - 1钙镁磷肥 ) 3种磷肥处理 ,3年生时的结果表明不同种源的抽梢次数与磷环境关系较小 ,年梢生长对磷投入的敏感性因种源不同而异。不同种源年梢长度对施用磷肥的反应可由其固定生长量和自由生长量的变化来解释。与磷环境有关的性状遗传分析显示 ,随着磷环境的改善 ,种源间抽梢长度和自由生长量的差异增加 ,而固定生长量的差异则减小 ,抽梢次数变化不大。磷环境不仅影响抽梢性状的遗传差异 ,而且影响抽梢性状间的遗传相关关系。低磷胁迫下 (P0 ) ,年抽梢长度与其固定生长量呈显著负相关(r=- 0 .6919) ,与自由生长量呈显著正相关 (r=0 .9914)。施用磷肥后 ,年抽梢长度仅与自由生长有关 ,固定生长和自由生长间不存在相互制约关系。     

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。     

马尾松无性系种子园半同胞子代变异分析和家系选择

以福建省漳平五一林场马尾松无性系种子园自由授粉子代半同胞家系为研究对象,分析其树高、胸径、材积、冠幅、通直度、高径比、冠径比、木材基本密度、管胞长度和宽度、管胞长宽比等性状,发现家系间除管胞长宽比性状差异显著,其余性状均达差异极显著,暗示着马尾松种子园半同胞家系间存在较为丰富的变异,具选育潜力。8年生林分内各性状的家系遗传力以树高性状为最高(0·691),其次是木材基本密度(0·640)。各性状间的相关性分析结果表明,生长量性状的改良可间接改善通直度,且生长量性状与木材基本密度存在显著正相关关系,木材基本密度与管胞长度和宽度不相关。采用10%入选率,发现5年生林分和8年生林分入选家系一致,材积遗传增益分别达19·74%和19·23%,且5年生林分和8年生林分生长量性状的遗传相关极显著,认为马尾松制浆造纸材短轮伐期的初选年龄可确定为5年生;根据性状遗传力的相对大小和典型相关分析的结果,认为马尾松家系选择可适当注重树高生长量指标。以树高和材积为选择指标,按照10%入选率,兼顾材性和种子园内无性系的开花结实情况,筛选出制浆造纸材短轮伐期优良家系12个。     

马尾松3代杂交子代幼林松脂化学组分的GCA/SCA分析

[目的]研究马尾松松脂化学组分的一般配合力(GCA)/特殊配合力(SCA)效应,促进优质脂用马尾松的遗传改良。[方法]利用设置在浙江省淳安县姥山林场的5年生6×6半双列遗传交配设计的马尾松3代种质幼林,通过调查各单株生长性状以及测定松脂化学组分,揭示马尾松松脂化学组分的遗传变异规律及遗传控制方式和它们与生长性状的相关性。[结果]试验材料共检测出23种松脂组分,单萜类、倍半萜类、二萜类组分含量分别占松脂含量的7.29%、1.50%和91.17%。13种平均含量高于松脂总量0.1%且杂交组合间差异显著的马尾松松脂主要组分均表现出显著或极显著的GCA效应,而SCA效应较不显著。除去氢枞酸主要受显性基因效应控制,左旋海松酸/长叶松酸、8,12-枞二烯酸加/显性效应相当外,其余主要组分均是以加性基因效应占主导地位。各松脂主要组分家系遗传力为0.655 0.949,受中度或高度的遗传控制。研究还发现,马尾松松脂单萜主要组分中α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯间呈极显著正相关关系,对其中一种组分的选择可能会带来其它单萜组分的同增或同减。而二萜组分中左旋海松酸/长叶松酸与单萜、倍半萜、二萜组分呈较普遍负相关,与长叶烯、海松醛、去氢枞酸、8,12-枞二烯酸、枞酸和新枞酸则呈极显著的负相关关系,对左旋海松酸/长叶松酸的选择将会对大部分松脂组分产生抑制作用。此外,马尾松多数松脂主要组分与树高、地径相关性并不明显,松脂化学组分与生长似受不同的遗传机制控制,两种性状可能相互独立。[结论]幼龄期马尾松松脂大部分组分具有显著的GCA效应,加性基因效应占主导地位,受中度或高度遗传控制。树高和地径与松脂各组分含量不相关,但部分松脂组分间存在显著的相关性。该结果为马尾松脂用性状的改良提供理论依据。     

彰武松半同胞子代表型分析

以彰武松(Pinus densiflora var.zhangwuensis)半同胞子代林为对象,研究其树高、胸径、针叶长度和侧枝生长量等性状的表型变异。综合分析了半同胞子代数量性状的遗传效应和分化趋势。研究结果表明,半同胞家系间树高、胸径、针叶长度和侧枝生长量4个性状存在一定的变异,变异系数分别为21.09%、32.56%、29.97%和37.44%,且4个性状的差异极显著;半同胞子代的性状受遗传基因控制程度较高,遗传力较强,遗传增益较高,4个性状的遗传力分别为0.826、0.832、0.956和0.636,遗传增益分别为13.922%、21.631%、22.924%和19.742%。彰武松子代存在性状分离现象,但性状大多处于高值区。说明子代群体在性状分离过程中较多遗传母本的优良特性,为下一步选优、纯化提供了基础和先决条件。     

马尾松二代无性系生长和针叶N/P化学计量特征

[目的]在土壤有效P匮乏的立地条件下,揭示针叶N、P含量及其化学计量比与马尾松生长性状的相关性。[方法]以马尾松二代育种群体内30个无性系为试验对象,野外调查11年生时马尾松二代无性系树高、胸径等生长性状与针叶N、P含量及其化学计量比的相关性。[结果]结果表明:(1)各生长性状在马尾松二代无性系间差异显著,且无性系重复力较高,均达到0.95以上。马尾松成熟针叶和当年生针叶N、P含量及N/P在二代无性系间差异均达显著水平;(2)相关分析表明,马尾松二代无性系树高、胸径与成熟针叶和当年生针叶N含量、N/P均呈显著或极显著正相关,与成熟针叶N/P的相关系数分别为0.608 6和0.542 8,与当年生针叶N/P的相关系数分别为0.515 9和0.679 2;(3)基于主要生长性状、针叶N和P含量及其化学计量比,可将30个马尾松二代无性系聚为4类:类群1无性系树高、胸径等生长表现优良,成熟针叶N/P较高,而当年生针叶N/P相对较低;类群2无性系树高、胸径等生长表现较好,成熟针叶和当年生针叶N/P值在30个无性系中居中间水平;类群3占试验无性系总数的一半,树高、胸径等生长表现一般,成熟针叶与当年生针叶N/P相差较大,大部分无性系成熟针叶N/P较低,而当年生针叶N/P相对较高;类群4树高、胸径等生长表现较差,成熟针叶和当年生针叶N/P均较低。[结论]在贫P立地下,马尾松二代亲本无性系C13(7750×1126)和C14(3201×1123)各生长指标均较高,可能是通过调整当年生针叶和成熟针叶的养分分配,增加了当年生针叶对限制其生长的P素的再利用和再吸收,促进了N素的吸收,调整了当年生针叶和成熟针叶的N/P,以形成特定的养分分配机制。     

不同覆盖措施对初植腾冲红花油茶生长的影响研究

以初植腾冲红花油茶林为试材,测定稻草、薄膜和遮阳网3种覆盖方式下腾冲红花油茶从定植之日起到次年年底地径和树高生长量及当年抽梢长度3个生长量指标,分析不同处理间的生长量差异性。结果表明,3种覆盖措施均能有效促进腾冲红花油茶地径、树高和抽梢长度增长,其中对树高和抽梢长度的促进作用最为明显。与对照比较,稻草覆盖对腾冲红花油茶的生长促进作用不显著,薄膜覆盖和遮阳网覆盖对地径生长作用差异显著,对树高和抽梢长度的生长作用差异极显著。建议在腾冲红花油茶定植后3年内,尽量采取覆盖措施,且最好用遮阳网覆盖或薄膜和遮阳网综合覆盖。     

马尾松产脂力、生长量和针叶中糖、淀粉含量的节律性变化

本文通过对不同龄级马尾松林分定点、定位、按月进行常法采脂和生长量调查，并测定针叶中可溶性糖及淀粉的含量，揭示了马尾松人工林林分的生长、发育以及内含物的变化规律。３５年生马尾松的产脂力和可溶性糖含量的相关性达到极显著水平，可溶性糖与淀粉含份呈负相关。产脂力和产脂量在年龄间和月份间都存在显著性差异，高产脂类型马尾松的产脂力和产脂量较普通马尾松有明显优势。经产脂力、生长量分析，初步确定马尾松的稳定采脂起始年龄，高产脂类型为２５年，普通马尾松为３０年。     

马尾松3代种质幼林生长性状遗传效应及其与环境互作

利用分别设置在浙江省淳安县姥山林场和福建省邵武市卫闽国有林场的3年生6×6半双列遗传交配设计3代子代测定幼林,对马尾松生长性状的遗传效应及其与环境互作效应进行研究。结果表明:马尾松树高和地径的配合力效应及其配合力与环境互作效应皆达到显著或极显著水平。在遗传效应中,树高在两地点皆以加性基因效应控制为主,显性基因效应次之;而地径在卫闽点主要受加性基因效应控制,在姥山点则主要受显性基因效应控制。在不同环境下,对树高和地径表型影响从大到小依次为环境效应>加性基因效应>显性基因效应与环境互作>显性基因效应>加性基因效应与环境互作。参试性状的一般配合力(GCA)稳定性普遍高于特殊配合力(SCA)稳定性。以树高生长量为选择指标,在2个试验点各初选2个优良亲本和5个优良杂交组合,姥山点和卫闽点优良亲本的遗传增益分别是试验平均的5.61% 8.05%和10.22% 12.98%,是当地优良天然林分子代的45.11% 48.48%和51.84% 55.64%,而优良组合的遗传增益分别是试验平均的3.37% 17.69%和9.35% 25.93%,是当地优良天然林分子代的42.04% 61.72%和50.64% 73.48%。     

闽东沿海湿加松、马尾松和湿地松造林对比试验

在福建省福鼎市店下虎头坝林场进行了湿加松、马尾松和湿地松造林对比试验,结果表明:3个树种造林保存率较高,生长量均超过了国家颁布的速生丰产林标准,均适合在闽东沿海地区造林。5年生时,3个树种的生长量大小排序是:湿加松、马尾松和湿地松,湿加松生长较好,与马尾松在胸径、树高和材积等生长性状的差异达到显著或极显著水平;10年生时,3个树种的生长量大小排序是:马尾松、湿加松和湿地松,马尾松生长量全面超过湿加松,但差异不显著。5年生和10年生时,马尾松、湿加松与湿地松间的胸径、树高、材积等生长性状的差异均达极显著水平。表现出湿加松在幼龄早期生长较快,马尾松在幼龄后期生长较快。     

川西云杉云南66个家系的早期评价

以设置在宜昌市的川西云杉云南66个家系试验林为材料,对营造7年生(苗龄4年)的川西云杉云南66个家系保存率和生长量进行了统计分析,结果表明:其中有15个家系不适应试点生长被自然淘汰了;川西云杉云南51个家系7年生保存率和生长量各性状间呈显著、极显著的正相关系,运用性状的综合评价方法筛选得到川西云杉云南优良家系5个现实遗传增益7年生的平均树高比其它46个平均树高提高23.6%,当年抽梢提高11.1%,地径提高20%,冠幅提高21.1%,保存率提高13%。     

马尾松子代生长杂种优势与亲本配合力、遗传距离的相关性

【目的】开展马尾松子代生长杂种优势与亲本配合力、遗传距离的相关性研究,以根据子代的预测结果对马尾松杂交育种亲本进行科学选配。【方法】利用设置在浙江省淳安县姥山林场的2份马尾松第3代6×6半双列杂交材料,分析子代生长性状的杂种优势和亲本配合力,并利用SSR标记分析杂交亲本间的遗传距离,探究子代生长性状杂种优势与亲本一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)、遗传距离(GD)的相关关系。【结果】2份马尾松试验材料树高、胸径和材积指数的表型值与杂种优势在不同杂交组合间差异较大,除半双列Ⅱ胸径一般配合力(GCA)外,其余生长性状配合力在杂交组合间的差异均达到显著或极显著水平。除半双列Ⅱ的胸径外,其余马尾松生长性状均是以加性基因效应控制为主。各生长性状家系遗传力(h_f~2)水平较高,为0.884~0.966,受较强的遗传控制。2份试验材料中12个亲本的Nei’s基因多样度指数和Shannon信息多样性指数分别为0.301 2和0.467 8,遗传多样性处于中等水平,不同亲本间GD为0.142 1~0.351 6。相关性分析发现,多数马尾松子代生长性状表型值及其杂种优势与GCA、SCA、GD(≤0.351 6)呈较显著的正相关关系。亲本GCA中,亲本一般配合力之和(GCA_(P1+P2))对子代表型值和杂种优势的预测能力最强,父本一般配合力(GCA_(P2))次之,而母本一般配合力(GCAP1)预测能力最差。亲本GCA_(P1+P2)、SCA、GD中,GCA_(P1+P2)对马尾松子代生长性状表型值的预测能力最强,SCA对马尾松子代生长性状杂种优势的预测能力最强,而GD对子代生长性状表型值和杂种优势的预测能力普遍弱于GCA_(P1+P2)和SCA。回归分析发现,2份试验材料中,除半双列Ⅱ的GCA_(P1+P2)外,其余GCA_(P1+P2)、SCA、GD(≤0.351 6)与子代材积指数的杂种优势均呈较显著的线性相关。【结论】GCA_(P1+P2)、SCA以及较低水平的GD与马尾松子代生长性状表型值和杂种优势的相关性较高,可以利用亲本配合力和一定水平的遗传距离对马尾松子代生长性状表型值和杂种优势进行有效预测,进而提高马尾松亲本选配效率及杂种优势的有效利用率。     

桢楠优树半同胞家系苗期测定及优良家系选择

以30个桢楠优树的半同胞子代家系1.5 a生苗木为研究对象,测定苗高、地径和当年生新梢长度等生长量,分析各家系苗期的生长状况,初步筛选适宜四川复杂立地环境及气候条件的优良桢楠家系,为桢楠遗传改良及后期的良种选育提供参考。结果表明:苗高、地径、当年生新梢长等3个性状在家系间存在极显著差异,3个性状均受到强遗传控制,且3个性状间呈极显著正相关。综合考虑苗高、地径生长量,筛选出6个苗期生长较快的优良家系,其中崇州古寺2号家系表现最好。     

湿地松子代测定林的早期遗传评价

对湿地松无性系种子园自由授粉16个家系进行测定,通过7.5年的观察,大多数家系的树高、直径生长量优于对照。家系间生长、形态性状有显著差异。按树高生长速度与表现迟早及生长稳定性可将家系分为五种生长类型。各家系树高、直径年生长量秩序相关在2年生时就达到显著或极显著,表明早期进行家系选择的可能性,并与按家系树高平均值进行早期选择相一致。此外,还研究了树高生长和形态等性状的遗传力和遗传增益。     

2种国外松与马尾松生长比较

通过对福建闽侯南屿林场火炬松、湿地松及马尾松家系子代测定林连续10 a的跟踪调查分析表明,火炬松家系不仅在胸径、树高及材积上存在极显著差异,而且与湿地松、马尾松的生长量也存在极显著差异;火炬松早期生长明显优于马尾松,但是随着树龄增长,马尾松生长速度明显加快,7年生时生长量超过火炬松家系平均生长量,10年生时超过火炬松最好家系生长量;湿地松生长趋势与火炬松相似,即前期生长比马尾松快,后期生长落后于马尾松,但湿地松早期生长稍落后于火炬松,后期生长优于火炬松。     

马尾松苗木生长和根系性状的GCA/SCA及磷素环境影响

利用待测系经过GCA初步测定的15个马尾松测交系子代,设置低磷与高磷2个磷素水平的盆栽试验,研究马尾松苗木生长和根系参数的GCA/SCA相对重要性及磷素环境的影响.结果表明:不同磷素水平下马尾松测交系苗木生长和根系参数都达到极显著差异,受较强的遗传控制,全同胞遗传力在0.745～0.920.配合力分析结果显示,马尾松生长和根系性状较多地受母本GCA和SCA效应的影响,父本GCA效应则较小.高磷条件下马尾松苗木生长表现尤其是根系性状主要由非加性遗传控制,加性基因效应次之,选配分别来自南部和北部的优良育种亲本进行杂交制种,可以创制生长量大、根系发达的杂交新品种;低磷条件下苗木总根长、根表面积和根体积仍主要由非加性遗传控制,但低磷胁迫却改变了苗高、地径和侧根数的GCA/SCA相对重要性,与高磷水平比较,低磷下这3个性状的GCA效应明显增加而SCA效应明显减小.可通过加强总根长、根表面积和根体积等磷效率特异性指标的SCA育种,选育高磷效率的马尾松新品种.     

5年生木荷生长和形质性状的家系变异和选择

利用2008年营建于福建建瓯和江西永丰两地点近140个木荷优树家系的遗传测定林,研究5年生木荷生长和形质性状的家系遗传变异规律及家系与地点的互作,并初选出一批速生优质家系。方差分析结果显示,5年生木荷生长和形质性状在家系间的遗传差异均达到极显著水平;除第3组的最大分枝角性状外,木荷生长和形质性状也存在显著的家系×地点互作效应。性状遗传力估算值显示,树高、胸径和冠幅在两地点的家系遗传力估算值均较高,其变化在0.36 0.87间,受中等偏强的遗传控制,而树干通直度和分枝性状的家系遗传力估算值相对略低,受中等偏弱的遗传控制。性状相关分析显示,木荷家系树高、胸径和冠幅间呈极显著的遗传正相关,遗传相关系数在0.572 0.928间。最大分枝粗与树高和胸径也呈极显著遗传正相关,说明对速生的木荷家系须加强早期修枝,以培育优质的干材。以树高为选择标准,在福建建瓯和江西永丰两地点分别初选出24个和17个早期速生优良家系。     

闽西马尾松优树自由授粉子代遗传分析与选择

对14年生的闽西马尾松优树自由授粉子代测定林调查分析,结果表明:139个参试家系在树高、胸径、材积性状上存在极显著差异。树高、胸径、材积家系遗传力分别为31.04%、60.73%、55.3%。以材积遗传增益大于10%为指标,选择36个优良家系,平均材积遗传增益达16.5%。入选的优良家系可为马尾松遗传改良和种子园营建提供优质的种质资源材料。     

21年生杉木无性系生长与遗传评价

对来源于湖南省的38个杉木无性系在广西柳州市21年生试验林各生长性状进行了调查与分析,发现中林龄杉木无性系间的胸径、树高、单株材积及树冠指标生长量均存在显著或极显著的差异;无性系树高、胸径、材积、枝下高、冠长及冠幅等性状重复力为58.65%87.19%,均达50%以上,表现为中等以上重复力,说明杉木无性系生长性状及树冠性状具有较高的遗传稳定性;无性系生长性状胸径、树高及材积与树冠性状冠长、冠幅均呈显著或极显著正相关;从38个供试杉木无性系中筛选出88号、68号、300号等3个优良杉木无性系,单株材积分别达0.494 8、0.438 9、0.412 9 m3,较优良种源、改良代种子园种子及优良家系组成的5个实生对照平均值分别高出43.59%、27.37%和19.82%。