马尾松松脂化学组分家系变异及相关分析

【目的】研究马尾松松脂化学组分在家系间的变异以及松脂组分间的相关性,为以松脂品质为目标的马尾松遗传改良工作提供理论依据和指导。【方法】以福建省国有来舟林业试验场11年生马尾松高产脂半同胞家系测定林为研究对象,通过气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)检测每株样木树干胸径部位木质部内松脂化学组分的种类和含量,分析这些组分在家系间的遗传变异以及它们之间的遗传相关性,并利用在家系间差异显著的松脂化学组分对所有家系进行聚类。【结果】从马尾松松脂中共检出20种主要化学组分,其中,α-蒎烯、β-蒎烯、长叶烯、β-石竹烯、海松酸、山达海松酸、长叶松酸/左旋海松酸、脱氢枞酸、枞酸和新枞酸为松脂中含量较高的组分。经方差分析发现:单萜中的莰烯和柠檬烯,倍半萜中的长叶环烯、洒剔烯、β-石竹烯和α-石竹烯以及二萜中的海松酸和新枞酸在家系间的差异显著或极显著,家系遗传力为0.45 0.59,意味着通过家系选择,这10个组分的遗传改良可取得较好的成效。对松脂化学组分进行遗传相关分析发现:在单萜类内,β-蒎烯、莰烯和柠檬烯间遗传相关显著或极显著,组分间遗传相关系数为0.59 0.78;在倍半萜内,长叶蒎烯、长叶环烯、洒剔烯和长叶烯之间遗传相关达极显著水平,遗传相关系数为0.67 1.00,β-石竹烯和α-石竹烯遗传相关性也达极显著水平;但在二萜类内和各萜类间,遗传相关性较弱,未达到显著水平。依据在家系间差异显著的10个松脂化学组分将所有家系聚为3类。【结论】马尾松树干木质部松脂共检出20种组分,其中,莰烯、柠檬烯、长叶环烯、洒剔烯、β-石竹烯、α-石竹烯、海松酸和新枞酸受家系影响较大,受中度遗传控制。在单萜、倍半萜类和双萜类内和类间,较强的遗传相关主要出现在单萜和倍半萜类内。     

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。     

基于不同表型特征湿地松松脂成分的分析与评价

利用GC-MS联用技术对不同表型特征的湿地松松脂化学成分进行分析,研究松脂松节油主要的单萜化合物、倍半萜、二萜在高产脂湿地松不同表型松脂中的含量变化。结果表明,A类型含油量最高,而B类型含油量的变异最大,含油量随凝结度的增加而降低;主要单萜和双萜化合物分别是B类型和D类型占比例最大;主要单萜化合物中α-蒎烯含量A类型最高,β-蒎烯含量B类型最高;倍半萜含量仅有D类型为0.1%,其余类型均为痕量;二萜树脂酸占总化合物含量随凝结度增加呈先降后升变化;海松酸型树脂酸含量随凝结度增加而增加,枞酸型树脂酸含量则先降后升;松脂不同表型的差异主要来自于高组分单萜α-蒎烯、β-蒎烯以及二萜树脂酸中的异海松酸和左旋海松酸。     

高产脂思茅松松节油组分研究

通过测定40个高产脂思茅松无性系松脂产量及松节油化学组分,分析其在无性系间的变异,结果表明:各成分在无性系皆差异极显著,且无性系遗传力为0.53~0.96,说明这些化学组分受较强遗传因素控制,选择育种潜力大,选择特定松节油化学组分无性系可取得较好的效果;产脂量与α-蒎烯呈显著的正相关关系。     

脂材兼用型思茅松无性系选择研究

为选择出脂、材兼用型思茅松无性系,进行无性系繁育及推广种植,同时为下一代育种群体补充育种材料,本研究通过对17 a生的40个高产脂思茅松无性系的生长及产脂力测定,分析其生长、产脂性状变异规律,估算其遗传参数.结果显示:产脂力及材积的遗传变异系数分别为63.06％及35.56％,其产脂力和生长性状(树高、胸径和材积)在无...     

高产脂马尾松无性系的松脂组分分析

通过气相色谱对高产脂马尾松无性系后代的松脂组分分析表明:萜烯和树脂酸各组分间呈极显著性差异。萜烯和树脂酸的遗传参数是:无性系重复力为52%—93.2%,遗传增益为25%—92.0%,遗传方差为1.05%—48.61%。同时对无性系后代和半同胞子代的松脂组分进行比较。     

20年生马尾松半同胞子代生长和产脂力遗传变异及指数选择

以20年生马尾松Pinus massoniana半同胞子代采脂林为研究对象,分析其生长性状、产脂性状的变异并进行指数选择研究。结果表明,树高、胸径、材积、产脂力在家系间存在极显著(P0.01)的遗传差异,其遗传变异系数分别为5.28%,8.33%,12.41%和4.71%;家系遗传力分别为0.524,0.607,0.585和0.468。各性状间相关分析结果表明,生长性状和产脂性状间存在显著(P0.05)的表型、遗传相关,胸径性状的改良对产脂性状的间接改良效果明显,两者间存在极显著(P0.01)遗传正向相关关系。利用生长性状、产脂性状构建的指数选择方程,选择出10个高产脂优良家系,其平均产脂力遗传增益为23.92%。分析结果表明运用指数法对林木的多性状综合选择及定向选择是可行的。     

马尾松优树无性系生长、干形和木材密度评价

利用浙江淳安国家马尾松(Pinus massoninna)种质库中22年生来自9个产地(或省区)180个优树无性系的保存林材料,研究马尾松优树无性系生长和材性在产地间和产地内的遗传变异规律,并对保存的优树无性系进行综合评价。结果表明,马尾松优树无性系生长、形质和木材基本密度皆存在显著的产地间和产地内变异,其中产地内无性系间的变异为产地间变异的1.87～2.38倍;与生长性状比较,木材基本密度在产地间所占的变异分量相对较大;除湖南产地优树无性系年轮宽度从髓心向树皮呈单峰变化外,其它8个产地优树无性系的年轮宽度皆随形成层年龄的增加而逐渐变窄;马尾松优树无性系的木材基本密度从髓心至树皮逐渐增大,到达一定年龄后渐趋稳定,但四川和广东两产地优树无性系木材密度的径向均匀性较低。早晚相关分析结果显示,除江西、广东和四川产地优树无性系木材基本密度的早期选择年龄晚于径向生长外,马尾松不同产地优树无性系的木材密度和径向生长皆可在5年生时开始早期选择。通过聚类可将180个优树无性系归为3大类和4个亚类,并综合评选出20个速生优质的优树无性系,其主要集中在第1类和第2类第2亚类。     

40个高产脂思茅松无性系的松脂化学组成特征

采用气-质联用仪对5年生试验林中的40个高产脂思茅松无性系及1个普通思茅松(对照)林木松脂的组成成分进行了测试分析,结果表明:与对照相比,各高产脂思茅松无性系林木松脂化学组成中的异海松酸含量约为普通思茅松的6倍,其可作为高产脂思茅松选择的一项参考指标.高产脂思茅松无性系林木松脂中松节油的化学组成变异丰富,可将其分为高α-蒎烯、高β-蒎烯和高△3-蒈烯3类.据此初步评选出18个高α-蒎烯类型、10个高β-蒎烯和10个高Δ3-蒈烯类型的高产脂思茅松无性系.     

云南松种源间松脂物理化学特征差异研究

通过对2个云南松种源试验林及5个云南松天然林中的38个云南松地理种源松脂的物理化学特征差异的研究,结果表明:云南松松脂单萜含量高,倍半萜和双萜类中性物含量低,不同云南松种源间松脂优势单萜组分含量的地理变异丰富,有高α-蒎烯、高β-蒎烯两类;单萜优势组分和比旋光度是云南松地理种源的遗传特征;根据松节油的比旋光度可将云南松分为左旋和右旋两类。试验林云南松种源松脂的单萜化合物、倍半萜化合物、双萜化合物和双萜中性物的含量依次是31.9%~57.3%、0~3.0%、41.8%~68.0%和0~1.9%;天然林的则依次是32.92%~48.6%、0.1%~0.7%、50.7%~66.9%、0.2%~1.1%。主要组分含量的相对标准偏差小于10%的有长叶松酸和左旋海松酸、新枞酸,其含量最稳定;α-蒎烯含量在高α-蒎烯类内稳定,相对标准偏差最小,为3.0%。比旋光度差异显著,最小值为-43.92°,最大值是 19.37°,平均值和相对标准偏差依次为-15.61°和140.10%,在左旋类内比旋光度与α-蒎烯、β-蒎烯含量相关关系显著。     

柏木无性系和家系含碳量的早期评价与优良品系选择

【目的】探究柏木无性系和家系的早期生长和固碳潜力，为速生高固碳柏木优良品系选择及其推广应用奠定理论基础。【方法】以营建在浙江省开化县林场9年生无性系和家系试验测定林为研究对象，分析其生长性状变异规律，解析各器官生物量和含碳量的分配差异，构建含碳量异速生长方程，并对其固碳潜力进行分析和估测。【结果】柏木无性系的平均树高、胸径和单株材积分别高出家系水平47.81%、28.39%和120.83%；树高、胸径和单株材积在无性系间和家系间均存在极显著差异(P<0.01)，无论家系还是无性系水平，胸径和树高均与生物量、含碳量呈显著正相关，与含碳率无显著线性关系。柏木树干生物量的分配比例最高，含碳量占比最大，而叶的含碳率最高；无性系主要是以牺牲粗根的生物量分配(较家系低3.45%)、增加树枝生物量(较家系高5.55%)和细根生物量(较家系高1.34%)来维持生长优势。以树高、胸径和枝下高为自变量，拟合的含碳量移速生长方程(lnTBS=k₀+k₁lnD+k₂lnH+k₃lnUBH)预测效果最好(除无性系树根含...     

柬埔寨南亚松松香和松节油的化学组成特征

采用气相色谱和质谱法对柬埔寨南部地区的南亚松松香和松节油的化学组成特征进行研究.采用水蒸气蒸馏法将南亚松松脂分成松节油和松香两个馏分后,分别对松香和松节油中所含成分进行定性和定量测定,松脂中的含油量为20.67%.在松香馏分中共检出9个化合物,其中海松酸型树脂酸占49.59%,枞酸型树脂酸占37.18%,二元酸占12.40%.主要的树脂酸为异海松酸、8(9)-异海松酸、枞酸和南亚松酸,分别占松香馏分的20.90%、21.14%、23.45%和12.40%.松节油馏分中检出16种化合物,其中单萜类化合物13种,倍半萜类化合物2种,二萜类化合物1种.单萜类化合物占松节油量的99.49%,其中间(廾孟)-4,8-二烯、小茴香烯和别罗勒烯,分别占松节油量的24.01%、29.21%和23.71%.研究发现该松香中枞酸型树脂酸量小于海松酸型树脂酸,同时在松香中还检出了2-甲基-5-异丙基-双环[3.1.0]-己-2-烯、间(廾孟)-4,8-二烯、α-水芹烯、小茴香烯、4-蒈烯、别罗勒烯、9,10-二氢环异长叶烯等7种化合物,而未发现α-蒎烯的存在.     

湖南不同产地果用型无患子经济性状评价

【目的】对湖南省6个不同产地果用型无患子的种实性状及皂苷含量进行测定,筛选出果实经济性状优质和皂苷含量高的优株,同时对湖南不同产地无患子的资源分布情况进行初步调研。【方法】收集了湖南地区6个产地共计55株无患子的果实,每株随机采果2 kg以上,对果实和种子的各性状进行测量,通过统计分析的方法,研究无患子不同产地间的果实性状变异及产地内单株的果实性状变异情况。【结果】不同产地间的果用型无患子种实性状存在显著差异,方差分析表明石门产地的果用型无患子果实和种子相对最大,其果实大部分性状指标都要显著高于其他产地,单果平均鲜质量可达5.40 g,平均果横径、果纵径达25.11 mm、21.12 mm,其中该产地部分优株无患子单果平均鲜质量超过7 g,果径超过30 mm;同时通过分析测定各产地的果用型无患子皂苷含量表明,石门产地的果用型无患子皂苷含量相对较高,平均值为10.42%,最高可达12.70%。【结论】湖南果用型无患子种实性状及皂苷含量在单株间均存在不同程度的变异,并且在多数产地内存在丰富的变异,说明在产地内进行单株选择是可行的。相关分析表明,果用型无患子果实皂苷含量与果实各质量性状均无显著的相关性,所以在对果用型无患子进行单株选择时,应该综合考虑果实质量及果实皂苷含量。     

十九种松树树脂化学组成与树种、松干蚧危害的关系

研究与归纳了十九种松树松脂、枝条中的树脂酸,以及数种松树松节油中萜烯的化学组成;探讨了马尾松、湿地松、华山松、南亚松、思茅松、云南松等的树脂化学组成与树种之间的关系,为上述松树化学分类再次提供数据。发现枝条树脂酸中含有大量去氢枞酸和少量的枞酸型酸,在松脂中此二类酸含量关系恰好相反,认为在生理上可能存在一个去氢枞酸与枞酸型酸,特别是长叶松酸之间的转化过程。枝条中树脂含量、树脂酸组成与遭受松干蚧(Matsucoccus matsumurae Kuwana)危害的程度存在一种明显的关系,树脂含量愈高,树脂酸中枞酸型酸含量愈高,愈易遭受危害。同时还考察了马尾松松脂中单萜、倍半萜烯、树脂酸组成在地理分布上的变异范围。     

云杉遗传多样性研究进展

对国内外云杉属十余个种等位酶遗传多样性研究进展作了阐述,同时对表型性状、ＤＡＮ水平也进行了讨论。种源间生长性状、单萜类成分差异较大,质量性状差异较小;群体间生长性状、质量性状差异较大,木材密度与高生长呈负相关。等位酶分析表明：云杉遗传变异水平较高,分化较低,群体间变异较小,群体内变异较大。ＲＡＰＤ分析进一步证明云杉遗传变异水平较高。     

高α-蒎烯思茅松无性系选择研究

为了选择高α-蒎烯的思茅松优良无性系,对5年生的40个思茅松高产脂嫁接无性系及1个对照的松脂中α-蒎烯含量等进行测定,结果表明:松节油中α-蒎烯含量大于对照的有28个,较对照α-蒎烯含量平均提高21.8%;方差分析结果表明:无性系间α-蒎烯存在极显著差异。α-蒎烯的无性系遗传力为0.99。初步选择出18个高α-蒎烯的高产脂优良无性系,其α-蒎烯的遗传增益为23.8%。这18个无性系的松节油可以直接作为α-蒎烯产品销售。     

马尾松高产脂种子园家系选择

以马尾松（Pinus rnassoniana）高产脂种子园自由授粉家系子代测定林为对象,分析了4年生家系生长性状（树高、胸径、材积和活轮枝数）及抗虫性的遗传变异规律,估算了各性状的遗传力,并进行了相关性分析。结果表明,除抗虫性存在显著差异外,材积、胸径、树高、活轮枝数生长性状在家系问均存在极显著的遗传差异;生长性状受较强遗传力控制,而抗虫性受中强度遗传力控制;家系各生长性状问具有高度相关性,而产脂力、抗虫性和各生长性状间没有相关性。利用最佳线性预测的单性状（材积）及多性状联合（抗虫性和家系产脂力）估算家系育种值,选出了2个马尾松优良家系作为桂东南育种和推广材料。     

思茅松产脂力、松脂化学成分与割脂特征相关性

为研究不同产脂力思茅松样本的松脂化学成分与割脂特征之间的相关性,采用气象色谱-质谱联用仪(GC-MS)研究了云南省景谷县10个具有代表性的不同产脂力思茅松松脂化学成分,并根据平均产脂力大小分为高(2.84g/10cm)、中(1.26g/10cm)、低(0.24g/10cm)产脂力样本。结果表明,产脂力与割脂角度呈极显著正相关,与枝下高呈极显著负相关,与割沟长、割面负荷率呈显著负相关,与其他特征的相关性不显著。思茅松松脂主要化学成分为:α-长叶蒎烯、长叶烯、α-蒎烯、β-蒎烯、β-水芹烯、3-蒈烯、α-萜品油烯、胡椒酚甲醚、环苜蓿烯、洒剔烯、甲基丁子香酚、金合欢烯、长叶龙脑,其中α-长叶蒎烯、长叶烯、α-蒎烯和β-蒎烯的含量较高。α-长叶蒎烯、长叶烯的含量与产脂力呈显著正相关,而β-蒎烯、3-蒈烯的含量与产脂力呈显著负相关,α-蒎烯含量与割脂角度呈显著正相关,3-蒈烯含量与树皮厚度呈显著正相关,洒剔烯与割沟长、割面负荷率均呈显著正相关,金合欢烯与割面负荷率呈显著正相关。     

高β-蒎烯思茅松无性系选择研究

为了选择高β-蒎烯的思茅松优良无性系,对40个5年生思茅松高产脂嫁接无性系及1个对照的松脂中β-蒎烯含量等进行测定,结果表明：40个无性系的松节油中B．蒎烯含量大于对照的有10个,较对照β-蒎烯含量平均提高187％;方差分析结果表明：无陛系间β-蒎烯含量存在极显著差异。β-蒎烯的无性系遗传力为0．99;初步选择出10个高β-蒎烯含量的高产脂优良无性系,其β-蒎烯含量的遗传增益为185％。     

思茅松树脂酸热异构反应的研究

通过研究云南思茅松松脂中海松酸、湿地松酸、长叶松酸、左旋海松酸、去氢枞酸、枞酸、新枞酸的受热异构变化规律,并与云南松松脂中的树脂酸热异构变化进行对比,为云南思茅松脂生产提供理论依据。