米老排种源家系生长性状变异分析及早期选择

为分析米老排生长性状在种源和家系间的变异规律,筛选出速生的米老排优良种源和家系。以来自8个米老排地理种源的116个家系为研究对象,对米老排生长性状进行种源间和家系间遗传变异分析和育种值综合评分。结果表明：不同米老排种源间和家系间生长性状的差异均达到极显著水平。生长量最高的GXPX种源的平均树高、胸径和单株材积分别为9.50 m、13.40 cm、0.079 9 m³,是最差种源GXFC的1.28、1.42和2.30倍;生长最快家系是PX01,其平均树高、胸径和单株材积分别为9.86 m、15.31 cm和0.101 6 m³,其株材积是最差家系FC01的4.01倍,是家系群体均值的1.94倍。通过单性状选择对种源进行选择,初步选出2个优良种源,其树高、胸径和单株材积的预期遗传增益分别达到8.87%、11.79%和34.70%;运用育种值综合评分法对家系进行选择,初步选出12个优良家系,其树高、胸径树高和材积的预期遗传增益分别达到11.57%、17.35%和52.06%。GXPX和GXLZ 2个种源,PX01、LZ03、PX02、DB08、PX10、PX04、PX09、DB07、DB16、LZ05、JX16和PX05等12个家系是选出的综合生长表现最好的优良种源和家系,可作为米老排良种材料进行申报并推广。     

不同种源樟树叶片形态特征及生长差异分析

为了解不同种源樟树叶片形态特征和生长差异,该文以30个种源樟树为研究对象,对其叶长、叶宽、叶柄长、周长、叶面积、长宽比、形态因子、株高、地径等指标进行测定和差异性分析。结果表明:(1)30个种源间叶片性状的变异系数为3.88%~16.14%,显示不同种源樟树叶片形态特征存在显著差异;叶长、叶宽、叶柄长、周长、面积、叶厚度重复力超过75%,叶长宽比和形态因子重复力超过60%,显示樟树叶片形态差异在一定程度上受遗传控制;种源内个体间叶片形态特征存在差异,叶长、叶宽、叶面积、叶柄长和长宽比变异系数较大,叶周长、叶厚度和形态因子变异系数较小。(2)主成分分析结果显示,选出的3个主成分方差累积贡献率达到86.18%,叶长、周长、面积、叶宽和叶厚度是这3个主成分的主导因子,这些参数对叶片形态划分起主要作用。(3)不同种源间的株高、地径存在极显著差异,来自中国湖南的种源生长表现最好,其次为中国福建、江苏以及日本大阪,中国江西本地种源不存在优势,生长表现较差;种源内个体间株高和地径存在一定差异,中国湖北黄冈种源株高和地径变异系数较小,个体间均匀度较好,而中国湖北宜昌和江西安福种源变异系数较大,个体间差异较大,为优株的选择创造了条件。樟树种源间和种源内存在丰富的遗传变异,为樟树的优质种源以及良种的选育和改良提供了基本材料。     

白刺不同自由授粉家系的生长变异性研究

反映甘肃民勤县白刺分布区生态变化特征信息的55个白刺自由授粉家系,一、二、三年生植株的生长均存在极显著差异,说明这些家系可能属于不同的遗传变异群体。白刺生长的家系间变异较大,且变异性有逐年增大的趋势;不同生长指标间的同一指标上下年度间的生长变异有很大相关性。家系内变异与家系的个体生长状态呈极显著的负相关,生长越好的家系,变异越小,且变异与母株果实和种子特征无关。研究结果为优良生长家系选择奠定了基础。     

厚朴苗期性状及种源选择初步研究

2008年6～10月,对试验区种植的18个1 a生厚朴(Mqgnolia officinalis)种源的苗高、地径等形态性状进行测量及分析,研究了厚朴不同种源苗高、地径的遗传变异、生长节律及与地理、环境因子的关系.结果表明:各种源的苗高、地径差异极显著,且有显著相关性;不同种源厚朴在6～7月生长缓慢,7月后加快,9月后生长缓慢;环境因子及地理因素对厚朴种源的遗传变异有显著影响,且以地理因素为主;依据种源间苗高、地径生长性状的二维非度量多维标度排序结果,18个种源被划分为5个种源区,根据种源苗期生长优劣,初步筛选出道县、桑植、安化3个优良种源.     

巨桉种源/家系综合选择研究

为选择巨桉(Eucalyptus grandis)优良种源,对其13个种源177个家系性状进行遗传分析。结果表明,22月生巨桉除生长量在区组间差异显著外,其他性状在种源、家系和区组间均存在极显著的差异;50月生时各性状差异均达极显著水平。50月生时,单株材积位于前四的种源分别是2号(来自昆士兰州Copperlode)、3号(来自昆士兰州Ravenshoe)、1号(来自昆士兰州N W Townsille)和11号(来自四川省黑龙滩)。50月生时,有78个家系的单株材积增长量超过总体家系平均值(0.08 m3),位于前三的家系是分别为2号(来自2号种源)、156号(来自福建天马东溪的10号种源)和93号(来自昆士兰州Bambaroo的8号种源)。50月生巨桉的胸径、树高、单株材积、干形、分枝和冠幅的遗传力分别为0.56、0.91、0.73、0.67、0.64和0.76;这些性状的表型变异系数分别为26.64%、29.37%、64.41%、17.58%、15.26%和45.80%;遗传变异系数分别为25.94%、24.30%、60.97%、28.59%、26.07%和42.96%。相关性分析表明,冠幅和分枝呈较小的负相关,其余各性状间均呈正相关性。结合生长指标和形质指标,最终筛选出4个优良种源和18个优良家系。     

不同种源桃金娘表型性状多样性研究

为解析桃金娘表型性状多样性及其种源间关系，该文以20个不同来源的桃金娘为研究对象，在同质园栽培条件下，对其营养器官和花器官表型性状进行观测，采用方差分析、变异分析、Shannon-Wiener多样性指数分析和聚类分析等方法，探讨不同种源桃金娘表型性状多样性。结果表明：(1)不同种源桃金娘表型性状存在显著差异(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数均值在1.35以上，表型性状多样性丰富。(2)种源内表型性状变异系数均值在10.81%～63.75%之间，种源间的变异系数均值在13.08%～74.04%之间，种源间变异(23.33%)高于种源内变异(19.79%),营养器官变异(29.52%)高于花器官变异(14.06%)。(3)部分性状存在极显著或显著相关性，株高与分枝数呈极显著负相关，而与叶长、叶宽和叶面积等却呈显著正相关。(4)在欧式距离10处，20个种源桃金娘可分为A、B、C三类，A类包含8个种源，该类种源表现为植株高大、分枝少、叶大和花大等特征；B类包含11个种源，该类种源表现为株高中等、叶较大和花中等等特征；C类仅包含1个种源，表现为植株低矮、分枝多、叶小和...     

滇南亚高山巨桉种源/家系变异及早期选择研究

为筛选滇南亚高山的巨桉(Eucalyptus grandis)优良品系,对53月生的巨桉11种源173家系的生长性状进行分析。结果表明,所有生长性状在种源和家系间均呈极显著差异;胸径、树高、单株材积、干形、分枝和冠幅的表型和遗传变异系数分别为26.90%~28.84%、23.84%~25.28%、62.34~67.55、13.04%~25.62%、13.04%~25.41%和35.07~39.93,各性状种源遗传力为0.94~0.96,家系遗传力为0.88~0.95。相关分析表明,胸径与树高、单株材积、干形和冠幅呈极显著正相关,树高与其他性状均呈极显著正相关关系,干形与分枝的相关系数为0.70,冠幅与干形和分枝均呈负相关关系(r2=-0.03)。单株材积的遗传增益始终最大,以5%为入选率时,遗传增益高达66.11%;入选率不同,胸径与树高、干形与分枝的遗传增益的变化趋势基本相同,但不同性状的遗传增益值的排序发生变化。以10%为入选率,经综合指数选择有17个家系入选,均来自1号(昆士兰Copperlode)、4号(昆士兰Koombooloomba)、6号(昆士兰Copperlode Falls Dam)、7号(昆士兰Bambaroo)、9号(福建天马东溪)和11号(四川乐山)种源,2号(昆士兰Ravenshoe)和8号(昆士兰Tully Gorge National Park)种源表现最差,排前6名的家系为289号、283号、2号、42号、121号和82号,也分别分布在入选种源中,说明入选家系不仅生长优良而且遗传多样性比较丰富。     

白桦半同胞家系苗期生长和光合特性及其选育评价指标筛选

对6个白桦半同胞家系苗期生长、光合和叶绿素荧光参数进行测定,分析各指标的变异状况,并探讨白桦苗期选育评价的主要因子。结果表明:(1)白桦半同胞家系间生长性状(苗高、地径、叶片长度、叶片宽度、叶片数量、叶片长宽比)和光合指标(Pn、Gs、Ci、Tr、WUE)差异极显著,除Ci外各光合指标的变异系数和遗传变异系数均超过了10%。(2)白桦半同胞家系间叶绿素荧光参数F0、F0′、Fs、Fv′/Fm′、NPQ和Yield差异显著,除NPQ外所有叶绿素荧光参数变异系数和遗传变异系数均不超过10%,表明白桦半同胞家系叶片光合潜在能力差异不大。(3)白桦半同胞家系叶绿素荧光参数各指标遗传力H2均大于0.4,属中度遗传力,而生长指标和光合指标遗传力均大于0.7,属于较高遗传力,表明白桦半同胞家系生长和光合变异主要由遗传因素控制,有利于苗期选择评价。(4)白桦半同胞家系苗高、地径与WUE显著正相关,而与Yield显著负相关;叶片数量和叶片宽度对白桦苗期苗高和地径影响较大,可以作为苗期选择评价的主要因子。     

9年生枫香的遗传变异和优良家系单株选择

为选育枫香(Liquidambar formosana)优良家系,对其24个种源310个家系的遗传变异进行分析,采用多目标决策法选育用材林优良家系及单株。结果表明,9年生枫香胸径、树高、材积、第一枝下高、冠幅和树干通直度等性状在种源和家系间存在显著差异(P0.01),以云南富宁、广西凭祥和江西湖城3个种源的材积生长表现最佳。各性状的家系遗传力属于中等遗传控制,为0.24~0.44,单株遗传力为0.20~0.50。共选出优良家系26个和单株41株,优良家系的平均胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度分别大于总体均值的19.63%、18.56%、52.16%、5.11%和4.03%;遗传增益分别为6.67%、8.24%、20.28%、1.82%和1.75%,优良单株平均材积大于总体均值的150.25%。这为枫香育种策略制定和生产应用等提供理论依据。     

不同种源鹅掌楸苗木叶解剖性状的遗传多样性

以5个鹅掌楸种源的1年生苗木成熟叶片为材料,对叶表皮、叶片横切面及主脉横切面的16个解剖性状进行观察和变异性分析。结果表明:鹅掌楸叶解剖性状在种源间及种源内存在极丰富的变异,除下表皮密度在种源间差异不显著外,其余性状在种源间及种源内(包括下表皮密度)均存在极显著差异。种源间的平均表型分化系数为27.5%,说明鹅掌楸叶片结构的主要性状存在于种源内的变异(72.5%)远大于种源间的变异。鹅掌楸叶的解剖性状与地理生态因子的相关分析表明,其种源间的变异呈现梯度规律性,表皮各性状与经度、年均温呈负相关关系,叶片和主脉横切面各性状与经度、纬度大部分呈正相关关系,而与年降水量、年均温大都呈负相关关系。用种源间欧式距离进行UPGMA聚类,可将5个种源的鹅掌楸划分为3个类群。     

灯盏花种质资源群体表型多样性研究

以采集自云南和贵州的21份灯盏花种质资源为材料,观测了它们的群体表型性状特征,并分析了这些表型性状的遗传多样性.结果表明:灯盏花种质资源的表型质量性状在居群内外均有丰富变异,不同质量性状的频率不同,并以多叶型的植株、绿色的茎、疏的茎毛、倒披针型的基生叶、全缘叶、锐尖的叶尖、花色淡紫和黄色的管状花冠口等为代表性表型性状.居群内各数量性状间以单株基生叶数和单株分枝数变异系数较高(均超过50%),而花序直径变异系数最低(18.14%);居群间各表型性状以株高和单序管状花数变异系数较高(52.98%和41.98%),而单株基生叶数和基生叶长变异系数较低(<20%).地理类群间表型分化系数为26.58%,地理类群内表型分化系数为73.42%.灯盏花性状表型多样性指数以株高最高(2.243),以单株分枝数和单株基生叶数较低(1.723和1.874),总体平均表型多样性指数为2.028;不同地理类群的表型多样性指数为1.589~1.890,并以楚雄地区最高,曲靖地区最低.研究发现,灯盏花种质资源具有丰富的质量和数量性状变异,多数性状的地理类群内变异大于地理类群间,且表型多样性指数相对较高,对其地理类群内变异的保护和利用对灯盏花育种具有重要的意义.     

51个红松子代家系苗期生长变异研究

为选育生长快、成活率高的优良红松子代家系,以吉林省龙井市开山屯林场的51个红松初级种子园子代家系为材料,对其苗高、地径、成活率及存活率进行测定分析。结果表明：除4年生地径的区组与家系交互作用外,各性状在家系间均达显著差异水平（P<0.05）;各性状表型变异系数变化范围为6.85%～29.89%;各性状的遗传力较高,除4年生地径（0.34）和存活率（0.37）外,遗传力均超过0.50,属于高遗传力;高变异系数,高遗传力,有利于家系的评价选择;相关性分析结果表明,各性状间相关关系均达极显著正相关水平。利用布雷津多性状综合评价法对51个红松子代家系进行评价,以10%的入选率,PK29、PK38、PK21、PK37和PK48五个家系入选。入选家系4年生苗高和地径平均值分别为29.26和0.93 cm,分别比总平均值高3.51和0.06 cm,遗传增益分别为10.08%和2.33%。本研究可以为红松优良家系评价提供理论基础和材料。     

光皮桦优良单株自由授粉子代苗期性状的遗传变异

光皮桦 (ＢｅｔｕｌａｌｕｍｉｎｉｆｅｒａＨ .Ｗｉｎｋｌ.)为落叶阔叶大乔木 ,零星分布于我国南方各省 (区 ) [1] 。近年来 ,由于装饰装璜市场对光皮桦木材的需求量急剧增加 ,使得天然林遭到过度采伐 ,造成光皮桦天然林资源锐减 ,致使光皮桦可利用资源极少 ,处于渐危状态。有关学者就光皮桦的天然种群结构、种群动态等进行研究 ,探明了光皮桦种群的结构特征和种群演变规律等[2～ 5] ,对光皮桦的繁殖方法及苗期生长特性也进行了探讨 ,揭示苗期生长特性随时间序列的变化趋势[6,7] ;但在遗传改良方面的研究甚少[8] 。鉴于此 ,作者在现有天然…     

黄瓜核心种质遗传多样性的苗期和初花期形态标记分析

对92份黄瓜核心种质进行苗期和初花期形态学标记分析,以评价供试核心种质资源的遗传多样性水平。结果表明:供试黄瓜核心种质的苗期和初花期性状存在明显的遗传变异,不同种质间各性状的平均变异系数为31.0%,其中第一雌花节位的变异系数最大,为59.4%;始花期最小,为14.2%。聚类分析表明,在Pearson相关系数为6.5时,把92份黄瓜核心种质划分为3大类群;Pearson相关系数为3.5时,把92份黄瓜核心种质划分为8个类群。本研究结果丰富了黄瓜种质资源的评价体系,为今后优异基因资源的挖掘与利用提供了科学参考。     

14个杉木家系主要用材性状表型多样性分析与评价

为了解杉木(Cunninghamia lanceolata)家系间用材性状的表型变异特征,采用方差分析、聚类分析、主成分分析等方法,对14个杉木家系的10个生长指标进行表型多样性分析和综合评价。结果表明,杉木家系主要用材性状的表型多样性指数为1.438~2.008,平均为1.735,最大的是树高,最小的是管胞长度。表型多样性丰富,其中,树高、胸径、单株材积、管胞长宽比和生材密度具有较强的遗传变异性,且各性状间具有一定相关性。家系遗传力(H²)为0.012~0.934,最大的是管胞长宽比,最小的是生材密度。表型变异系数为3.81%~39.90%,平均为15.03%,最大的是单株材积、最小是管胞腔径比,遗传改良潜力大。14个杉木家系可划分为3大类群,其中,类群Ⅲ的综合性状最优,类群I的生长量最佳。综合性状排名前3的家系是JX3、JX10和JX2。因此,10个主要用材性状的表型多样性丰富,筛选出的3个家系可作为优良材料用于杉木种质的保存与高效利用。     

紫菀种质资源的评价与分析

紫菀具有重要的药用价值,为我国传统常用中药材,开展紫菀种质资源的鉴定和评价,是提高紫菀产量和品质的前提和基础。通过田间性状调查和室内分析,对取自河北安国和安徽亳州的44份紫菀种质进行性状和品质评价,并对种质遗传多样性进行聚类分析。结果显示:影响种苗质量三因素的变异程度为茎毛数>茎粗>芽距,室内发芽试验结果同样显示种苗的茎毛数对发芽率的影响最大,芽距最小;不同种源紫菀间的叶宽差异不明显,不同种源紫菀间的其他性状如叶长、株高和生长势等性状都表现不同程度的变化,不同种源间的干重和紫菀酮含量差异明显,都表现出极显著水平;不同种源间叶长、叶宽和株高与生长势呈显著的正相关,干重和生长势呈显著的负相关性,紫菀的干重和紫菀酮的含量呈负相关性;根据相似系数进行的聚类结果表现出明显的地域性,该研究明确了不同地区的紫菀为适应当地的生态环境,在遗传上发生了适应性的分化、变异,这为优良品种的选择和选育提供了有利的理论依据。     

不同树龄水曲柳半同胞家系生长性状变异研究

为筛选优质的水曲柳种质资源,以吉林省三岔子林业局国家水曲柳良种基地的16年生水曲柳子代测定林75个半同胞家系为材料,分别在第4、11和16年对其树高、地径（胸径）和材积进行测定。方差分析结果表明,不同变异来源各指标均达极显著差异水平（P<0.01）;各指标表型变异系数变化范围为22.20%~63.30%,家系遗传力变化范围为0.796~0.981;相关性分析结果表明各指标间均呈极显著正相关;以材积为评价指标,按10%入选率对家系进行评价选择,初步筛选8个优良家系,入选的家系材积平均值比总平均值高0.007 m³,遗传增益为36.03%;该研究选出的优良家系可为良种登记提供基础,也可为种子园的改建提供材料。     

不同产地降香黄檀种子和幼苗性状的变异研究

为了探讨不同产地降香黄檀(Dalbergia odorifera)种子和幼苗的表型性状变异规律,该研究以来源于海南、福建、广西、广东等省/区10个产地降香黄檀的种子及在广西桂林培育的幼苗为材料,采用方差分析、相关性分析和主成分分析对其种子和幼苗生长的9个表型性状进行了比较研究。结果表明:降香黄檀种子和幼苗的表型性状存在较大变异,9个性状间均差异极显著,各性状平均变异系数(CV)为12.50%,变异系数范围在7.94%～18.89%,幼苗生长性状的变异高于种子性状的变异,说明种子性状的稳定性较高。相关分析表明各表型性状间及表型性状与地理-气候因子间均存在不同的相关性,各表型性状与经度、纬度及年降水量均无显著相关性,而海拔、年均温度与年降雨量是影响降香黄檀种子和幼苗性状的主要因子。利用主成分综合得分法,筛选出了3个在种子形态、幼苗生长和萌发情况等方面较好的家系,按综合得分排序分别为仙游产地、儋州产地、尖峰岭产地。研究结果可为降香黄檀优良种质资源的筛选提供科学依据。     

中国作物种质资源多样性

本文综述了中国作物种质资源的物种多样性和遗传多样性。按农艺学和用途可将中国作物分为8大类即粮食作物、经济作物、蔬菜作物、果树作物、饲用和绿肥作物、花卉作物、药用作物和林木作物。汇集了中国作物总计有840种（类）,涉及栽培物种1251个和野生近缘植物物种3308个,它们隶属176个科和619个属,这充分说明中国作物种质资源物种多样性相当丰富。依据中国作物的类型或变种多和性状变异幅度大,阐明了中国作物种质资源遗传多样性十分丰富。为中国作物种质资源的收集、保护、高效利用、创新、分类和遗传研究奠定了坚实基础,为生物多样性保护提供了科学依据。     

Genetic variation of piperidine alkaloids in Pinus ponderosa: a common garden study

Background and Aims

Previous measurements of conifer alkaloids have revealed significant variation attributable to many sources, environmental and genetic. The present study takes a complementary and intensive, common garden approach to examine genetic variation in Pinus ponderosa var. ponderosa alkaloid production. Additionally, this study investigates the potential trade-off between seedling growth and alkaloid production, and associations between topographic/climatic variables and alkaloid production.

Methods

Piperidine alkaloids were quantified in foliage of 501 nursery seedlings grown from seed sources in west-central Washington, Oregon and California, roughly covering the western half of the native range of ponderosa pine. A nested mixed model was used to test differences among broad-scale regions and among families within regions. Alkaloid concentrations were regressed on seedling growth measurements to test metabolite allocation theory. Likewise, climate characteristics at the seed sources were also considered as explanatory variables.

Key Results

Quantitative variation from seedling to seedling was high, and regional variation exceeded variation among families. Regions along the western margin of the species range exhibited the highest alkaloid concentrations, while those further east had relatively low alkaloid levels. Qualitative variation in alkaloid profiles was low. All measures of seedling growth related negatively to alkaloid concentrations on a natural log scale; however, coefficients of determination were low. At best, annual height increment explained 19·4 % of the variation in ln(total alkaloids). Among the climate variables, temperature range showed a negative, linear association that explained 41·8 % of the variation.

Conclusions

Given the wide geographic scope of the seed sources and the uniformity of resources in the seedlings'' environment, observed differences in alkaloid concentrations are evidence for genetic regulation of alkaloid secondary metabolism in ponderosa pine. The theoretical trade-off with seedling growth appeared to be real, however slight. The climate variables provided little evidence for adaptive alkaloid variation, especially within regions.Key words: Pinus ponderosa var. ponderosa, Pinaceae, 2,6-disubstituted piperidine alkaloids, secondary products, geographic variation, progeny study, plant defense, Growth–Differentiation Balance Hypothesis, PRISM