红豆树优树子代遗传多样性及与生长相关性分析

[目的]研究红豆树优树自由授粉子代遗传多样性及其对生长的影响,比较天然居群子代和孤立木子代遗传多样性差异,揭示子代遗传多样性的变化规律及天然居群在子代遗传多样性维持中的作用,为红豆树遗传保育和优异种质挖掘提供科学依据。[方法]以来自浙、闽、赣、川等26个红豆树优树自由授粉家系为研究对象,利用11对SSR引物对765个子代群体进行遗传多样性评价,同时分析子代遗传多样性参数与种子、生长性状的相关性。[结果](1)红豆树优树子代群体具有较高的遗传多样性,有效等位基因数为7.766个,观测杂合度(H_O)和期望杂合度(H_E)分别为0.469和0.865。(2)除SSR8外,其余位点的观测杂合度均小于期望杂合度,表明子代群体绝大多数位点处于杂合子缺失状态。(3)红豆树不同家系的遗传多样性存在明显差异,12号家系的遗传多样性水平最高,8号家系则最低。(4)比较发现,天然居群子代的遗传多样性显著或极显著地高于孤立木子代。(5)F统计量和分子方差分析(AMOVA)均表明,红豆树优树子代群体的遗传变异主要存在于家系内,家系间的遗传分化相对较小。(6)相关性分析发现,子代遗传多样性参数与种子性状、子代年高生长量呈显著正相关(r=0.378~0.527)。[结论]较大的红豆树天然居群在维持其子代较高遗传多样性中发挥了重要作用,子代遗传多样性显著影响苗木生长,这为红豆树遗传保育和优良家系选择提供了理论依据。     

氮沉降模拟对不同种源木荷幼苗叶片生理及光合特性的影响

以浙北、闽北和赣南3个木荷代表性种源为试验材料,比较不同氮沉降水平下,木荷幼苗叶片的光合-光响应曲线、氮和磷含量、光合色素含量及可溶性蛋白含量之间的差异.结果表明:(1)中、低氮沉降水平促进了木荷幼苗叶片的光合能力,降低了呼吸消耗,叶片氮含量及叶绿素含量增高,叶片磷含量及可溶性蛋白含量降低,光合同化物易于积累;而高氮沉降水平时对光合能力的促进作用减小甚至产生危害.(2)木荷不同种源间叶片利用光能的程度差异较大,浙江杭州种源净光合速率较高,利用弱光的能力强,易发生光抑制现象,光合同化物不易积累;福建建瓯种源利用强光能力强,暗呼吸速率较低,同化物最容易积累;江西信丰种源光合能力和暗呼吸速率介于浙江杭州和福建建瓯种源之间.(3)低氮沉降水平对北部浙江杭州种源促进性强,叶片叶绿素和可溶性蛋白含量增加,光合能力增强,同时暗呼吸速率降低;中氮沉降水平对福建建瓯种源生产力促进最大,而叶绿素及可溶性蛋白含量在此水平下却较低;低氮沉降水平显著促进了南部江西信丰种源的净光合速率及利用弱光能力,呼吸消耗却并未显著增长,叶片可溶性蛋白增多.因此,在森林土壤磷含量较低的环境下,木荷育种不仅要考虑不同种源间的生长差异,同时也要充分考虑氮沉降的影响,才能达到最佳效果.     

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.     

马尾松3代种质苗高生长参数的配合力分析

Combining ability of seedling height and shoot elongation parameters for the third generation germplasm of Pinus massoniana were investigated with a 6×6 half diallel cross design, and the parents were selected from the second generation breeding population. The result showed that the net increment of initiation phase, linear phase and later phase of seedling height took 22.82%, 59.05% and 18.13% of the total increment respectively, the increment at linear growth stage played a decisive role in the total increment of seedling height. The result of combining ability showed that, except for total linear growth (TLG), there were not significant differences in general combining ability (GCA) of seedling height, maximum growth rate (MGR), linear growth day (LGD) and linear growth rate (LGR), but for specific combining ability (SCA), except for LGD, there existed significant differences in seedling height, MGR, TLG and LGR, and the dominant gene effect was predominant over the additive gene effect. The reason for this seemed to be that the indirect selection of GCA had been made on mating parents. Compared to the second generation germplasm, which the mating parents had been indirect selected on GCA, the change was little for genetic control model of this trait in the third generation germplasm, and only the variance component of SCA increased to a certain extent.     

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。     

马尾松年轮宽度和木材基本密度的种源变异及早期选择

针对浙江省淳安县姥山林场的24年生49个产地马尾松种源试验林,采集植株胸高处木芯,分析种源年轮宽度和木材基本密度的年龄效应。结果表明:除近髓部1～5轮年轮段的木材基本密度外,其他年龄段的年轮宽度和木材基本密度皆存在显著的种源差异,进一步说明通过种源选择可实现木材生产力和木材基本密度的遗传改良。不同年轮段木材基本密度的种源变异相对稳定,而年轮宽度的种源变异则易受环境的影响,幼龄材年轮宽度的种源变异较小,仅为成熟材的63.29%。来自不同种源区的种源年轮宽度的径向变异规律相似,皆表现出先增后减的变化趋势,在6～10轮达到最大值;年轮木材基本密度径向变化规律则与年轮宽度不同,表现为随年龄增长先增加后逐渐稳定的S型变化趋势,并据此筛选出广西横县、恭城、忻城,广东乳源和福建南靖5个木材基本密度径向均匀性高的纸浆材优良种源。不同年轮段年轮宽度和木材基本密度的相关分析显示,约在8年生选择径向生长快的种源会明显地降低其木材基本密度。基于性状早晚相关分析,认为可在7年生时先淘汰生长较差的种源,在12年生再开展种源生长和木材基本密度的联合选择。     

5年生南方红豆杉生长和分枝性状家系变异与选择

[目的]对5年生南方红豆杉优树家系进行全林测定,以揭示其生长和分枝性状家系遗传变异规律,为不同区域和立地筛选出速生优质和遗传稳定的家系。[方法]利用2014年设置在浙江淳安、江西分宜和福建明溪3个地点的5年生南方红豆杉优树家系测定林,分析其家系遗传变异规律及家系与地点的互作,初选出一批速生优质家系。浙江淳安、江西分宜和福建明溪3个地点参试的家系数分别为55、39和32个,浙江淳安和江西分宜、浙江淳安和福建明溪及江西分宜和福建明溪的共有家系数分别为38、14和12个,3个试验点的共有家系为11个。[结果] 5年生南方红豆杉生长和分枝性状在家系间的差异均达到极显著水平,树高和一级分枝数这2个性状的家系×地点互作效应明显,其它性状的家系与立地互作效应则较小。南方红豆杉家系各生长性状间,以及生长性状与一级分枝数和最大分枝粗等均呈极显著的正相关。5年生南方红豆杉家系遗传力估算值总体较高,与家系遗传力比较,其单株遗传力估算值稍低。以树高为选择标准并兼顾分枝性状,在3个试验点共初选出10个优良家系。[结论] 5年生南方红豆杉家系间,各生长与分枝性状具有丰富的遗传差异,南方红豆杉家系遗传力普遍较高,受...     

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。     

小叶青冈幼林生长和形质性状家系变异与选择

为揭示3个试验点3 a生小叶青冈生长和形质性状家系遗传变异和遗传稳定性,为不同区域和立地筛选出速生优质小叶青冈家系,本研究基于2019年在浙江建德、江西分宜和安远营建的小叶青冈优树家系测定林材料,分析其家系遗传变异规律及家系与地点的互作,开展速生优质家系选择。结果显示：3 a生小叶青冈幼林平均树高、地径和冠幅分别为2.18 m、3.02 cm和1.05 m,不同家系间的生长和形质性状差异均达到极显著水平。树高、地径、冠幅、最长侧枝长度和基径等性状的家系遗传力较高(0.36～0.71),受中等至偏强的家系遗传控制,而单株遗传力估算值相对较低。性状相关研究发现,树高和地径生长突出的家系,冠幅相应较大,侧枝多且粗。立地环境对家系树干通直度影响较小,但地径、冠幅和最长侧枝长度却存在显著的家系与立地互作效应。基于不同家系树高和地径BLUP的估算值,3个试验点共初选出12个早期速生的优良家系,但没有在3个试验点均入选的优良家系。结果表明：小叶青冈家系生长与形质性状具有较强的变异性,且性状间存在显著相关性,不同家系的生长不仅受遗传控制,还受遗传和环境互作影响。     

关于亚热带地区珍贵用材树种培育的几点思考

当今木材消费结构发生了巨大变化,珍贵用材十分短缺,价格不断推高,然而我国现有珍贵用材资源存量很少,大量进口珍贵用材受到国际环保压力越来越大,必须立足国内培育珍贵用材,增加国家木材战略贮备.亚热带地区是我国林业生产最具活力的地区,因具有水热资源、种质资源、栽培技术和资金投入等优势,适宜大力发展珍贵用材林基地.亚热带地区优先发展的珍贵用材树种有香樟、闽楠、红豆树、福建柏、光皮桦、毛红椿、赤皮青冈、锥粟等,其基地发展模式主要有利用良好立地的新造林模式、基于次生林和生态公益林的改建模式及利用非规划林地的造林模式等,并提出了珍贵用材种质遗传保育和采种母树建立技术、主要珍贵用材树种新品种选育和种子丰产技术等急需解决的相关共性关键技术以及设立扶持、进行政策优惠和配套技术支持等保障条件.