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。     

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。     

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。     

1.5代杉木种子园不同无性系生长和结实性状的评价

为进一步优化1.5代杉木种子园的质量,通过对福建漳平杉木种子园内21个杉木无性系生长和球果特征的调查,分析不同无性系生长和结实性状的差异及其相互关系,采用层次分析法对不同无性系的生长性状和结实性状进行综合评价。结果表明:1.5代杉木种子园不同无性系之间的生长和结实性状存在明显差异;不同无性系的结实量、球果体积、球果鲜重与其种子产量显著相关,生长性状与结实量、结实量与种子发芽率的相关性不显著。根据不同无性系生长性状和结实性状的综合评价结果,有6个无性系具有生长快且结实量高的特性,可作为重建1.5代杉木种子园的材料。     

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。     

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.     

不同地点51个长白落叶松无性系苗期生长变异和遗传稳定性分析

长白落叶松是我国东北林区非常重要的速生用材树种之一。以不同地点51个长白落叶松无性系为材料,对其2年生苗高和地径进行调查分析,探讨其苗期生长变异和遗传稳定性。结果表明:长白落叶松无性系苗高和地径在地点间、无性系间、地点×无性系间差异均达到极显著水平(P<0.01);不同地点苗高和地径的表型变异系数处于23.89%~36.82%,除四平试验点的地径重复力为0.172外,不同地点苗高和地径的重复力均处于0.573~0.891;遗传稳定性分析结果表明,无性系LO 13等28个无性系的遗传稳定性较高;相关分析结果表明苗高与地径呈极显著正相关关系;利用多性状综合评价法,以20%的入选率对无性系进行选择,不同地点均选出10个综合表现较好的无性系,其中无性系LO 10和LO 26在不同地点均被入选优良无性系,且其遗传稳定性较强,可将其初选为优良无性系。     

水肥胁迫对尾叶桉无性系生长及叶片变异的影响研究

为选择尾叶桉(Eucalyptus urophylla)优良无性系,以20个尾叶桉无性系为材料,采用2因素(水分、养分)3水平完全随机区组设计,对水肥胁迫半年后尾叶桉苗木生长和叶片性状变异进行分析和评估。结果表明,尾叶桉的叶尖角、叶长、叶宽、叶周长和叶面积在不同水肥处理下差异显著,表明水分和养分会影响叶片的大小。苗木生长和叶片性状间大多数呈显著或极显著正相关,少数呈显著负相关或一定的负相关性。13种性状可综合为4个主成分,其累计贡献率达98%,说明这些性状具有极强的代表性。除地径的水分×养分互作不显著外,生长性状在水分、养分及水分×养分互作上达显著和极显著的水平。无性系在树高、地径和冠幅上的方差分量为2.19~149.59,重复力为0.16~0.45。以20%入选率,采用基因型值筛选出4个优良无性系:LDUA10、ZQUA9、ZQUA8和LDUA24,他们的树高、地径和冠幅比对照分别高出5.0%、12.8%和14.5%,为后续骨干亲本选择及优良无性系推广提供依据。     

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。     

基于生长与结实评价红松种子园亲本

为评价选择优良的红松育种材料,对26和28年生69个红松半同胞家系生长(树高和胸径)和结实性状(单株球果数、鲜塔重、千粒重和单塔出籽量)进行测定分析。结果表明:不同树龄、不同家系间各指标差异均达极显著水平(P <0.01);各指标遗传力均较高(0.87~0.96),表型变异系数变化范围为6.30%~63.00%;树高、胸径和单株球果数一般配合力变化范围分别为-1.77~1.83、-9.31~8.67和-15.97~16.03;各生长指标之间相关性均达显著水平(0.716~0.998),其他指标与生长指标多数未达显著水平;利用多性状综合评价法,以10%的入选率对69个半同胞家系的生长性状和结实性状分别进行综合评价,入选的7个生长性状优良家系树高和胸径遗传增益分别为15.66%和35.40%;入选的7个结实性状优良家系单株球果数、鲜塔重和单塔出籽量遗传增益分别为87.30%、1.77%和3.39%。本研究可以为红松优良家系的评价与选择提供依据和材料。     

红松半同胞家系遗传变异分析及果材兼用优良家系选择

以临江林业局闹枝林场内48个红松半同胞家系为材料,连续3年对其生长性状进行测定分析。方差分析结果表明不同家系间各性状差异均达极显著水平（P<0.01）;家系间各指标表型变异系数变化范围为2.74%~51.39%;半同胞家系间各性状遗传力均超过0.97;48个半同胞家系树高、胸径和单株球果数量的一般配合力变化范围为（-1.82~1.70）、（-7.91~9.99）和（-14.85~15.15）;不同树龄树高间、胸径间的相关系数达极显著水平（0.993 < r < 0.999,0.995 < r < 0.998）;分别利用生长性状和结实性状对家系进行综合评价,以10%的入选率,初步选出5个生长性状优良的家系,入选家系树高和胸径平均值分别为8.02 m和21.95 cm,遗传增益分别为7.63%和46.29%。初步选出5个结实性状优良的家系,球果数量和千粒重平均值分别为30.26个和736.20 g,遗传增益分别为86.49%和1.46%。本研究中评价选出的优良家系可为红松良种登记提供材料,选择方法为其它果材兼用树种良种选育提供理论基础。     

湿加松无性系表型遗传多样性研究

以35个湿加松（Pinus elliottii×P.caribaea Morelet var.hondurensis）无性系为试验材料,对其8个表型性状进行相关性分析、聚类分析及主成分分析研究,并深入探讨了遗传多样性水平,为湿加松无性系利用及良种选育提供科学依据。结果表明：（1）生长性状变异系数介于12.31~29.28%,均值为22.90%;多样性指数介于1.61~1.80,均值为1.69。形质性状变异系数介于13.34~47.25%,均值为26.86%;多样性指数介于1.50~1.94,均值为1.77。表明湿加松无性系遗传变异较为丰富,遗传多样性水平较高。（2）8对表型性状两两间有11对呈极显著正相关,5对呈显著正相关。选定材积为该材料育种选择的主要指标,其次为树高。（3）采用系统聚类法在欧式距离为12的时候将35个无性系分为6大类群,部分来源相同或父本相同的聚为一类,说明它们在表型上的变异较小。（4）针对8个表型性状做主成分分析提取了3个主成分,累积贡献率达86.00%,主要代表了6个性状,以此来表达所有供试材料的综合变异情况。     

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%。     

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。     

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.     

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。