长白落叶松种子园亲本无性系生长性状变异研究

东北地区多个长白落叶松（Larix olgensis）种子园已经营建多年,但亲本生长情况往往被忽视。本研究以汪清林业局49个长白落叶松亲本无性系为材料,对其多个生长性状进行测定与遗传变异分析,方差分析结果表明49个无性系间的各测定性状差异均达极显著水平,各测定性状表型变异系数和遗传变异系数变化范围分别为7.71%~31.93%和2.05%~12.55%,重复力变化范围为0.44~0.76,高重复力、高变异系数有利于无性系的评价选择;树高、胸径等大部分生长性状的相关性达极显著水平,表明各生长性状在生长发育中相互影响;主成分分析结果表明第一主成分贡献率为61.44%,主要代表生物量性状;依托主成分分析结果对长白落叶松亲本无性系进行综合评价,初步筛选L76、L5、L7、L12和L4等5个优良无性系,这些无性系树高等性状遗传增益变化范围为3.55%~15.50%,入选无性系可以为长白落叶松良种选育提供材料。     

毛白杨种内杂交无性系苗期生长量及叶片性状变异研究

以1年生50个毛白杨种内杂交无性系(49个全同胞子代无性系和1个亲本)为材料,对其苗高、地径和10个叶片性状(叶片长度、叶片宽度、叶柄长度等)进行调查分析,结果表明:无性系间所有性状均存在极显著差异(P0.01),50个无性系苗高平均值为64.47 cm,地径平均值为7.53 mm,叶片长度、叶片宽度和单叶面积平均值分别为9.43 cm、8.78 cm和60.05 cm2;各性状表型变异系数变化范围为2.88%(叶基角)-100.36%(单叶面积),遗传变异系数与表型变异系数接近,重复力变化范围为0.851(地径)-0.973(叶尖角),高变异、高重复力有利于优良无性系的选择;相关分析结果表明叶片长度、叶片宽度、单叶面积与苗高和地径间均达极显著正相关水平(P0.01);从回归分析来看,叶片宽度、叶片长度和叶片锯齿数量是影响苗高、地径的重要因子;利用综合评价法,以10%入选率对无性系进行选择,无性系Ph111、Ph153、Ph90、Ph14和Ph12入选,入选无性系苗高和地径遗传增益分别为32.20%和13.01%。     

长白落叶松种子园亲本生长与结实性状综合评价

生长与结实性状是种子园亲本重要的评价标准,本研究以长白落叶松种子园58个亲本无性系为试验材料,对其生长与结实性状进行测定及分析。方差分析结果表明,除通直度、节间距、0和1.3 m树皮厚度外,各性状在无性系间均存在显著差异,其表型变异系数变化范围为8.05%~54.97%,重复力变化范围为0.102 3~0.744 2。高变异、高重复力有利于优良无性系选育。利用主成分分析将各性状分为4个主成分（Y1、Y2、Y3、Y4）,不同无性系各主成分值差异较大。以生长与结实性状为评价指标,利用多性状综合评价法,以10%的入选率,L59、L56、L77、L90、L92和L87等6个选为优良无性系,其主成分Y1值均较大,树高、胸径和材积的平均遗传增益分别为15.43%、8.25%和29.73%。本研究可为长白落叶松无性系种子园优良亲本建园材料选择提供理论基础。     

转TaLEA基因小黑杨无性系苗期生长性状Logistic模型构建

以10个转TaLEA小黑杨无性系和1个对照无性系为材料,对无性系苗期苗高和地径生长过程进行测定并构建Logistic模型,探讨不同无性系苗期生长过程的变异情况。结果表明:转基因小黑杨无性系苗高和地径生长过程高度符合"S"型曲线,所有Logistic模型拟合系数超过0.9,表明拟合效果显著。方差分析结果表明不同无性系苗高和地径间差异均达到极显著水平(P0.01)。参试无性系苗高平均速生期持续期为48天,速生期内平均生长量为1.85 cm,地径平均速生期持续时间为70天,速生期内平均生长量为0.09 mm。苗高、地径均与速生期内生长量、速生期内平均日生长量间呈极显著正相关。转基因无性系XL-1和XL-9苗期生长较快,苗高(地径)分别比对照高16.37%(32.82%)和10.92%(22.68%),表明转LEA基因对无性系生长具有一定的影响。此研究为小黑杨苗期管理提供理论依据。     

长白落叶松结实与发芽特性

以落叶松种子园中21个长白落叶松无性系亲本为试验材料,对其结实和发芽性状进行研究,分析其遗传变异状况,以期筛选结实及发芽均表现优良的无性系。方差分析结果表明各无性系结实和发芽性状间存在极显著差异,其中无性系L52和L67平均发芽特性表现较好。各性状表型变异系数变化范围为13.34%～69.47%,遗传力变化范围为0.7757～0.9463,高变异系数、高遗传力有利于优良无性系评价选择。相关分析结果表明各性状间相关系数变化范围为0.054～0.889,其中种子发芽率、发芽势、发芽指数与千粒重、种子长度、种子宽度存在显著或极显著正相关,表明种子发芽特性与种子表型间存在较为密切的联系。最终以发芽率、发芽势和发芽指数为指标进行聚类分析,将各无性系种子聚为两类,无性系L17、L40、L49、L52、L55、L67、L71、L88和L99种子发芽性状较优良,可作为高发芽率优良亲本进行利用,此研究可为长白落叶松种子园亲本选择提供依据。     

长白落叶松无性系抗寒性比较研究

以58个长白落叶松无性系1年生枝条为材料,对其进行低温胁迫处理,探讨不同无性系抗寒差异,结果表明：不同温度和时间的处理条件下,4个落叶松无性系电导率不同,随着低温胁迫时间的延长和温度的降低,不同无性系电导率呈上升趋势。在相同温度及时间处理条件下（-40℃、12 h）,58个长白落叶松无性系相对电导率差异达极显著水平（P<0.01）。以-40℃、12 h处理下各无性系电导率与对照的差值为指标,利用聚类法进行分析,初步筛选出9个抗寒性较强的无性系（L5、L16、L21、L23、L27、L40、L73、L78和L90）,这些无性系可作为抗寒优良无性系进行考察,本研究为落叶松抗寒良种选育提供基础。     

樟子松无性系生长性状与结实量变异研究

为选育高产、优质的樟子松种质资源,本研究以吉林省白城市林木种子园的304个樟子松无性系为材料,对其生长性状（树高、地径、胸径、3 m处直径、冠幅、分枝角度和侧枝粗度）和结实性状（2015、2016和2017年的结实量）进行调查分析。方差分析结果表明除冠幅外无性系间各性状差异均达极显著水平（P<0.01）;各指标表型变异系数的变化范围为3.79%~65.22%,重复力变化范围为0.24~0.70;相关性分析结果表明除侧枝粗度与3 m处直径相关未达到显著水平外,树高、胸径、地径、冠幅与侧枝粗度间相关均达极显著水平,不同树龄的结实量与大部分生长性状相关未达显著水平。依据生长性状,以5%的入选率对无性系进行综合评价,15个无性系入选,入选无性系在树高、地径、胸径、3 m处直径、分枝角度和侧枝粗度等指标的遗传增益分别为5.47%、4.48%、15.18%、11.78%、2.38%和6.66%;依据3年结实量,以5%的入选率对无性系进行综合评价,15个无性系入选,入选无性系在2015年、2016年和2017年的平均结实量的遗传增益分别为2.89%、46.32%和13.88%。该研究为樟子松种子园优良无性系的选择提供材料,也为吉林西部樟子松良种选育提供基础。     

不同种源/家系山鸡椒苗期生长性状遗传变异

为筛选苗期表现优良的山鸡椒[Litsea cubeba(Lour.)Pers.]种源/家系,对其13个种源55个家系的苗高(h)、地径(bd)性状进行遗传变异分析。结果表明,山鸡椒1年生苗木生长期可分为生长初期、速生期和完全木质化期,苗高、地径生长不同步。山鸡椒不同种源、家系间的苗高、地径生长量均存在极显著差异(P0.01)。利用综合选择指数法建立综合选择式为I=0.007Xh+0.74Xbd,建阳2号、富阳1号、遂昌8号、遂昌13号和岳西1号等5个家系优良度为I级,入选率为9.1%。浙江富阳和福建建阳2个种源的苗高、胸径期望遗传增益值最高;建阳2号、遂昌8号、富阳1号、遂昌13号、岳西1号、建阳3号、岳西6号等7个家系的苗高、胸径期望遗传增益最高。因此,依据生长性状综合选择和遗传增益表现,选择出建阳2号、富阳1号、遂昌8号,遂昌13号,岳西1号5个家系以及浙江富阳和福建建阳2个种源为优良家系/种源。     

楸树种质生长和叶部性状的遗传多样性

为提高楸树遗传资源的利用效率,本研究对从楸树基因库中选出的53个无性系进行地径、苗高、节间距等12个性状指标进行了遗传多样性分析。研究结果表明,53个楸树无性系间地径、苗高的差异极显著,遗传变异系数分别为18.53%、16.29%,遗传多样性指数分别为1.84、1.79。地径、苗高与叶长、叶柄长、叶片总数、叶面积、皮孔密度呈现极显著的正相关,且叶长、叶柄长、叶片总数、叶面积、皮孔密度的遗传变异系数分别为8.57%、17.74%、18.56%、24.21%和26.91%,遗传多样性指数(Shannon-Weaver)分别为1.91、1.87、1.80、1.80和1.94,具较大变异且受强遗传控制,多样性丰富且分布均匀。来源不同的种质资源差别较大,其中来源于河南地区的种质生长指标最优,来源于山东地区的种质变异系数最高。聚类分析将53个无性系分为5大类,第I类的地径、苗高、叶片总数、皮孔密度均值最高,第Ⅱ类生长最差,第Ⅲ类的节间距、叶长、叶宽、叶柄长、叶面积、叶周长均值最高,第IV类和第V类的叶绿素含量和比叶重均值分别最高。     

红豆树优树种子和幼苗性状的变异分析及优良家系的初选

以不同产地(包括江西资溪,浙江的龙泉和庆元,福建的泰宁、南平和柘荣及四川内江)的76株红豆树(Ormosia hosiei Hemsl.et E.H.Wilson)优树的种子为供试材料,采用随机区组设计进行大田育苗,对其种子性状以及各家系幼苗的生长性状、叶片性状、根系性状和苗高生长节律进行测量和计算,并进行了方差分析、遗传力估算和相关性分析;此外,对供试红豆树优树中的优良家系进行了初选。结果表明:红豆树优树间的种子性状和家系间的幼苗性状均存在显著(P0.05)或极显著(P0.01)差异。红豆树幼苗生长性状、叶片性状和根系性状的家系遗传力为0.479~0.854,显示家系遗传控制程度中等或较强。相关性分析结果显示:红豆树幼苗的苗高和地径与种厚、百粒质量均呈极显著正相关;地径与叶片性状和根系性状的表型相关系数和遗传相关系数均达到显著或极显著水平,而苗高仅与主根长和单株长度大于5 cm的一级侧根数呈显著或极显著正相关;苗高与其线性生长始期、最大线性生长速率、线性生长速率和线性生长总量总体上呈极显著正相关,而与其线型生长末期和线性生长期呈不显著相关。根据家系遗传力,选择苗高作为主要性状,同时兼顾地径,从76个优树家系中初选出19个优良家系,其中,63.2%的优良家系来自浙江龙泉,26.3%的优良家系来自福建柘荣,浙江龙泉12家系的苗高和地径均为最大,浙江龙泉11家系的苗高和浙江龙泉19家系的地径次之。此外,最大叶片的长度和宽度的家系遗传力较高,且与地径呈显著或极显著正相关,可作为红豆树优良家系初选的辅助指标。研究结果显示:苗高、地径和叶片大小可用于初步筛选红豆树优良家系,且初选的优良家系可作为红豆树育种和无性繁殖材料。     

不同水肥处理下尾叶桉无性系生长性状研究

以9种水肥处理的31个尾叶桉(Eucalyptus urophylla)无性系为试材,人工控制水肥18个月后对其树高、地径、枝下高、1/4树高直径、2/4树高直径、3/4树高直径和树皮厚性状指标进行测定,分析各性状的变异系数、Duncan多重比较和主成分,同时对优良无性系进行评选。结果显示,尾叶桉无性系生长性状存在较大变异,枝下高的变异系数最大,为50.78%,地径的变异系数最小,为12.46%,表明尾叶桉不同无性系间遗传多样性较丰富。尾叶桉无性系在不同水肥处理下苗木的树高、地径、树皮厚、1/4树高直径、2/4树高直径和3/4树高直径总体上差异显著,所有无性系在处理组合32、33下表现较优。6个性状可以综合为3个主成分,前3个主成分累计贡献率达84%。依据树高、树皮厚和地径的基因型值综合评选表现较好的无性系为30、7、1、29、20和6,平均遗传增益较整体水平分别提高10.73 cm、0.02 mm和0.83 mm,增幅达5.29%、6.38%和2.24%。     

G × E Analysis of Growth Traits of <i>Betula platyphylla</i> Clones at Three Separated Sites in Northeastern China

To select elite materials, the growth traits of 32 Betula platyphylla clones at three separated northern sites in Northeast China were investigated and analyzed. The results showed that there were significant differences among all variation sources in the different investigated traits (P < 0.01). Except for the carbon contents, all the coefficients of phenotypic variation of the other investigated traits were higher than 10%. The repeatability of different traits ranged from 0.760 to 0.998. Correlation analysis showed that tree height were significantly correlated with diameter at breast height, but neither was significantly correlated with leaf traits nor element contents. Additive main effects and multiplicative interaction analysis showed that genotype, environment and genotype × environment interactions were significantly different in diameter at breast height, which indicated that environment had a significant effect on genotype. Comprehensive assessment results showed that three clones with high and stable diameters at breast height were selected, and the genetic gains of diameter at breast height on sites Maoershan, Qingan, and Yongji were 21.24%, 20.58%, and 38.65%, respectively. The results could provide a theoretical basis for elite clone selection in B. platyphylla and other broad leaved species.     

长白落叶松半同胞家系生长和木材性状遗传变异与联合选择

长白落叶松（Larix olgensis）是我国东北重要的用材树种,根据生长和木材性状对其进行综合选择至关重要。本研究以吉林省延边自治区汪清林业局32年生的49个长白落叶松半同胞家系为材料,对其9个生长性状（树高、地径、胸径、3 m径、材积、尖削度、冠幅、分枝角和通直度）和4个木材性状（木材基本密度、管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比）进行测定与分析。结果表明：不同变异来源间所有性状差异均达极显著水平（P<0.01）;各性状家系遗传力均较高（0.51~0.96）;表型变异系数为3.04%（分枝角）~23.15%（冠幅）;各性状相关系数为-0.367（管胞宽度与管胞长宽比）~0.994（胸径与材积）;主成分分析结果表明,4个主成分的累计贡献率达到78.46%,包含了家系生长性状和木材性状的大部分信息;分别以生长和木材性状对家系进行综合评价,初步筛选出5个生长性状优良家系（S78、S81、S80、S84和S83）和5个木材性状优良家系（S37、S51、S6、S30和S19）,结合生长和木材性状初步筛选出5个优良家系（S89、S74、S76、S82和S83）。本研究初选的材料可以为良种选育提供基础,亲本可以为改良种子园营建提供材料。     

转TaLEA基因小黑杨无性系生长性状变异研究

以6年生的10个转TaLEA基因和1个非转基因小黑杨无性系为材料,对其生长量、干形、叶片性状、皮孔性状等15个指标进行测定分析。方差分析与遗传参数计算结果表明：11个小黑杨无性系间各性状达极显著差异水平（P＜0.01）,各指标表型变异系数处于1.92%~39.98%,遗传变异系数与表型变异系数接近,重复力处于0.621~0.987,表明基因的转入对无性系各性状的生长有一定的影响,但这种影响主要由遗传因素控制。表型相关分析结果表明转基因小黑杨生长量与干形性状、叶片性状、皮孔性状均呈不同程度的相关性,表明多指标共同作用,控制植株生长发育;利用综合评定法,当入选率为10%,初步选出XL-1和XL-9等2个优良无性系,2个无性系的树高、胸径分别比CK高16.55%和15.38%,比平均值高13.38%和19.46%,遗传增益分别为12.18%和17.42%。本研究为转基因杨树的良种选育提供重要的理论依据。     

香椿优树子代早期生长差异分析及初步选择

来自12个种源的70个香椿(Toona sinensis)优树子代在福建省永春县和华安县进行造林测定试验,调查2年生香椿优树子代测定林生长情况。结果表明,华安2年生香椿优树子代树高1.10～2.80 m,地径1.24～3.72 cm,永春2年生香椿优树子代树高0.91～2.71 m,地径1.18～3.68 cm,华安和永春两个试验点内不同香椿家系的树高和地径差异达到极显著水平(P<0.01)。华安试验点树高和地径的变异系数分别为20.22%和23.68%,初步选出6个早期生长表现优秀的家系,平均树高和地径分别为2.55 m和3.44 cm,平均遗传增益分别为23.70%和30.16%;永春试验点树高和地径的变异系数分别为26.44%和26.48%,初步选出19个早期生长表现优秀的家系,平均树高和地径分别为2.52 m和3.34 cm,平均遗传增益分别为25.07%和24.96%。通过树高和地径的聚类分析与生长比较,70个参试家系可分为优、良、中、差和极差5个类别。综合2个试验点生长表现,初步认定4号、23号、53号和65号等4个家系为优良家系。     

辽东山区长白落叶松人工林天然更新障碍分析

通过对辽东山区不同间伐强度下长白落叶松林内种子库,种子萌发,幼苗出现、成活与生长的观测,分析了长白落叶松天然更新的主要影响因素.结果表明:40年生落叶松人工林的种子雨中,有30%的种子有活力,可以满足天然更新的需要;土壤种子库的种子主要分布在枯枝落叶层,4月下旬林内种子开始萌发,6月幼苗数量达到最大,幼苗累计出现率与间伐强度(光照)之间无显著相关,只受到地被物的影响;随间伐强度的增加,幼苗平均存活率提高,但林下幼苗生长缓慢,苗高均不超过6 cm;林内当年幼苗9月全部消失,没有超过1年生的幼苗,但皆伐迹地的更新幼苗存活较多、生长良好.初步确定地被物和光照是辽东山区长白落叶松天然更新的主要障碍因子.     

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。