红松半同胞家系变异分析及选择研究

为评价和筛选优质红松种质资源,以吉林省三岔子林业局国家红松良种基地的53个28年生红松子代半同胞家系为材料,对其生长性状(树高、地径、胸径、三米径、枝下高和第六轮枝高)及形质性状(分枝角、通直度和轮枝数)进行测定。方差分析结果表明,除部分形质性状外,大部分生长性状在各变异来源间均达极显著差异(P<0.01);各性状表型变异系数变化范围为6.97%~37.39%,遗传变异系数变化范围为1.76%~26.75%;各性状家系遗传力变化范围为0.136~0.746;单株遗传力变化范围为0.031~0.827,个别性状遗传力较低。相关性分析结果表明,除分枝角外,其余各性状间大部分呈极显著正相关(r>0.073)。一般配合力分析结果表明,不同性状一般配合力高的家系差异较大,难以进行联合筛选,需进一步进行分析。主成分分析结果表明,三个主成分的累计贡献率达72.31%,表明三个主成分包含了供试家系生长及形质性状的大部分信息。树高、地径、胸径、三米径和材积对主成分Ⅰ的贡献较大,且描述红松的生长性状,因此可作为选择优良家系的评价指标。利用多性状综合评价法对家系及单株进行选择,以家系材积现实增益超过35%为标准,可筛选出5个优良家系,入选率为10%,入选的优良家系树高、地径、胸径、三米径和材积平均值分别为7.90m、25.02cm、19.21cm、16.23cm和0.1074kg·m-3,现实增益分别为3.94%、14.71%、17.26%、19.34%和39.48%。对优良家系内的单株进行选择,按单株材积遗传增益超过100%为标准,可筛选出6株优良单株,入选率为4%,入选单株树高、地径、胸径、三米径和材积平均值比总平均值分别高1.60m、8.54cm、7.04cm、6.69cm和0.097kg·m^-3,遗传增益分别为5.99%、29.92%、35.53%、37.06%和102.04%。所选优良家系及单株可为良种审定提供基础,也可以为种子园的营建、改建提供材料。     

马尾松半同胞子代苗期与幼林生长变异分析及家系选择

为探讨马尾松改良种子园半同胞家系子代的生长变异情况,测定分析了26个家系1 年生苗高、地径和0.5年生、1.5 年生及2.5 年生幼林的树高、地径、胸径、材积和冠幅等生长指标。结果表明,各性状在家系间均存在极显著差异,参试群体的树高、胸径、材积和冠幅的家系遗传力大于0.8,且前三个性状的单株遗传力大于0.4,说明上述性状是遗传力较高的性状。2.5年生材积生长量显著高于普通生产种的优良家系有19个,入选率为73%,树高、胸径和材积的遗传增益分别为2.76%、3.60%和8.49%,与初级种子园混合种和普通生产种相比,其材积分别提高55.28%和218.28%。     

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。     

3年生不同倍性白桦家系生长性状变异分析及优良家系的选择

杂交子代生长性状的测定以及优良家系的选择是研究林木育种的重要环节。为了选择优良的白桦杂交子代,本研究以3年生21个不同倍性的白桦家系为材料,对其树高、胸径和材积进行变异分析,结果表明：各性状在不同家系间差异均达极显著水平（P<0.01）;且各性状家系遗传力均高于0.75,属于高度遗传;家系311-15在树高、胸径和材积方面均表现最优,其树高、胸径和材积分别高于其他家系均值的9.09%、11.25%和40.46%;家系311-9、311-25和211-7、211-2、211-3、211-6、211-1等表现较好,其树高、胸径和材积与家系311-15相比差异未达显著水平。运用隶属函数综合评定法,以20.00%的入选率对参试家系进行选择,311-15、311-9、211-7、211-2等4个家系入选,这4个家系的树高、胸径和材积的遗传增益分别为5.24%、7.18%和19.72%。在进行优良家系选择的同时,以材积平均值+2倍标准差为标准,共筛选出52株优良单株。研究结果为白桦优良家系及优良单株在辽宁省西南部的推广提供参考,也为高世代三倍体制种园的改建提供依据。     

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。     

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。     

长白落叶松群体遗传变异及优良家系选择的研究

以黑龙江省林口县青山林场21年生长白落叶松(Larix olgensis Henry)异地保存林为材料,分析白刀山种源优良木和劣等木群体的生长变异情况。结果发现优势木群体和劣等木群体差异不显著。树高、胸径、材积都存在丰富的变异,其中变异系数最大的是材积,其次是胸径,最小的是树高,其变异系数分别为46.24%、19.82%和12.25%;优势木群体树高、胸径、材积的变异系数分别是12.98%、20.77%和49.36%;劣等木群体树高、胸径、材积的变异系数分别是11.47%、18.79%和43.16%。同一性状树高、胸径、材积优势木群体变异高出劣等木群体变异系数分别为1.51%、1.98%和6.2%。方差分析表明家系间差异显著,选择了856、859、563、552、567、864号6个优良家系,优良木与劣等木群体各占3个;6个家系平均值分别超过优势木群体平均值和劣等木群体平均值0.017 7和0.013 6 m3。按照各自群体10%入选率,则遗传增益分别是38.74%和30.04%。     

土沉香早期生长性状遗传变异及选择

以3年生土沉香幼林为研究对象,利用REML和BLUP的混合线性模型方法,开展遗传参数估算,开展优良家系和优良单株早期选择。结果发现:土沉香平均树高2.73 m,平均胸径2.96 cm,平均材积0.000 8 m3;树高、胸径和材积的遗传变异系数分别为4.11%、2.28%和1.07%,树高的遗传变异系数高于胸径和材积;树高、胸径和材积的家系方差分量分别为0.012,0.061和0.195,都达到了极显著水平,具有较大的选择潜力;树高、胸径和材积的单株狭义遗传力分别为0.19、0.23和0.18,三者之间存在较强的正遗传相关。根据育种值进行综合评选,选出23个优良家系,入选家系平均树高3.0 m,平均胸径3.4 cm,树高和胸径遗传增益分别为9.3%和15.8%;选出50个优良单株,入选优良单株平均树高3.6 m,平均胸径5.3 cm,入选的优良家系和优良单株可为营建土沉香种子园提供优良材料。     

巨桉家系主要产量性状遗传相关分析

遗传相关分析表明,巨桉家系各性状间相关极显著,胸径与材积的遗传相关比树高与材积之间的遗传相关更密切。遗传相关系数大于表型相关系数,以遗传相关系数进行间接选择较科学。通径分析进一步揭示,胸径是构成巨桉单株材积的最主要因素。     

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。     

杉木半同胞子代胸径变异和大径材家系选择

为选择适宜培育大径材的优良家系,以广东杉木(Cunninghamia lanceolata)第二代种子园半同胞子代(28个半同胞家系)和2个对照(第一代、第一代改良种子园混合种)为对象,对林龄4、9、11、16和21 a的杉木胸径进行持续测定。结果表明,相同林龄家系间的胸径差异极显著(P0.01),表型变异系数和遗传变异系数分别为4.43%～6.29%和2.95%～3.62%。家系胸径的遗传力较高(0.335 9～0.548 6),且随年龄的增长呈增大趋势,至林龄16 a时达到0.548 6,随后趋缓。林龄9 a的胸径与早期(4 a)、晚期(11、16和21 a)的胸径遗传相关性最为密切。基于多年度育种值和林龄21 a时家系各径级立木占比统计,共选择出F5、F9、F21等3个适于培育大径材的优良家系。     

Inheritance of growth and solid wood quality traits in a large Norway spruce population tested at two locations in southern Sweden

Unfavorable genetic correlations between growth and wood quality traits are one of the biggest challenges in advanced conifer breeding programs. To examine and deal with such correlation, increment cores were sampled at breast height from 5,618 trees in 524 open-pollinated families in two 21-year-old Norway spruce progeny trials in southern Sweden, and age trends of genetic variation, genetic correlation, and efficiency of selection were investigated. Wood quality traits were measured on 12-mm increment cores using SilviScan. Heritability was moderate (~0.4–0.5) for wood density and modulus of elasticity (MOE) but low (~0.2) for microfibril angle (MFA). Different age trends were observed for wood density, MFA, and MOE, and the lower heritability of MFA relative to wood density and MOE in Norway spruce contrasted with general trends of the three wood quality traits in pine. Genetic correlations among growth, wood density, MFA, and MOE increased to a considerably high value from pith to bark with unfavorable genetic correlations (?0.6 between growth and wood density, ?0.74 between growth and MOE). Age–age genetic correlations reached 0.9 after ring 4 for diameter at breast height (DBH), wood density, MFA, and MOE traits. Early selections at ring 10 for diameter and at ring 6 or 7 for wood quality traits had similar effectiveness as selection conducted at reference ring 15. Selection based on diameter alone produced 19.0 % genetic gain in diameter but resulted in 4.8 % decrease in wood density, 9.4 % decrease in MOE, and 8.0 % increase in MFA. Index selection with a restriction of no change in wood density, MOE, and MFA, respectively, produced relatively lower genetic gains in diameter (16.4, 12.2, and 14.1 %, respectively), indicating such index selection could be implemented to maintain current wood density. Index selection using economic weights is, however, recommended for maximum economic efficiency.     

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。     

Genetic variation in basic density and modulus of elasticity of coastal Douglas-fir

Douglas-fir trees from 39 open-pollinated families at four test locations were assessed to estimate heritability of modulus of elasticity (MOE) and basic density. After trees were felled, sound velocity was measured on 4-m logs with the Director HM200. Disks were taken to estimate dry and green wood density; dynamic MOE was estimated as green density × (sound velocity)². Heritability estimates of MOE (across-site h ²=0.55) were larger than those for total height (0.15) and diameter at breast height (DBH; 0.29), and similar to those for density (0.59). Negative genetic correlations were found for MOE with height (r _A=−0.30) and DBH (r _A=−0.51), and were similar to those found for density with height (r _A=−0.52) and DBH (r _A=−0.57). The partial correlations of height with MOE and density, while holding DBH constant, were positive, implying that the observed negative correlations between height and the wood properties were a function of the high positive correlation between height and DBH and the strong negative correlations between DBH and the wood properties. Taper [DBH/(height−1.4)] was found to be negatively associated with MOE. Selection for MOE may produce greater gains than selection for density because MOE had a larger coefficient of additive variation (9.6%) than density (5.1%). Conversely, selection for growth may have a more negative impact on MOE than density because of the greater genetic variation associated with MOE. Family mean correlations of the wood quality traits with stem form and crown health were mostly nonsignificant.     

红松优树半同胞子代家系生长、结实及抗病虫能力的变异特征

以吉林省露水河宏伟种子园的551个优株29年生红松半同胞子代家系为材料,对其生长性状(树高、胸径、冠幅)、结实性状(连续7个结实年份的球果总数)和抗病虫能力进行调查,利用多性状综合评价的方法,结合生长、结实和抗病虫能力等6个性状,优选出优良家系和单株.结果表明: 各性状在不同家系间和区组间的差异均达到极显著水平;各性状的表型变异系数变化范围为13.9%～61.0%,极显著的差异与高的变异系数有利于优良家系的评价和选择;材积、结实量和抗病虫能力的家系遗传力(分别为0.47、0.52和0.48)均大于单株遗传力(分别为0.37、0.07和0.10);红松家系生长性状、结实性状和抗病虫能力之间呈极显著正相关关系.以5%的入选率初步选出28个优良家系,其材积、结实量和抗病虫能力的遗传增益分别为16.8%、71.4%和0.5%;以2%的入选率在优良家系中初步选出7个优良单株,其材积、结实量和抗病虫能力的遗传增益分别为66.8%、80.9%和0.7%.这些初选的优良家系和单株表现出明显优势,可指导无性系种子园去劣疏伐,并为高世代种子园的营建提供繁殖材料.     

杉木半同胞家系生长和材性遗传变异研究

对 1 0年生杉木半同胞家系的生长和木材品质性状的遗传变异的研究表明 ,树高、胸径和材积、管胞长度、管胞宽度在家系间存在显著差异 ,木材基本密度和管胞长宽比在家系间差异不显著。树高、胸径、材积、木材基本密度、管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比的家系遗传力分别为 0 .697、0 .841、0 .836、0 .31 7、0 .462、0 471和 0 .2 49,单株遗传力分别为 0 .42 5、0 .671、0 .71 6、0 .2 49、0 .437、0 l45、0 .1 81。木材基本密度与树高、胸径、材积、管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比都呈负相关 ,只有基本密度与管胞长度的负相关达到显著水平。选出的 4个优良家系 ,树高、胸径、材积、基本密度、管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比的遗传增益分别为 3 96%、4.31 %、1 2 .69%、0 .1 2 %、 0 .65 %、 0 .69%和 0 0 3%。