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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

不同林分红松生长与结实性状比较研究

以吉林省通化县三棚红松良种基地16个红松林分为材料,对其土壤理化性质（pH、电导率EC、有机质、速效钾、碱解氮、速效磷、全氮、C/N）、红松生长及结实性状（胸径、树高、每公顷产籽量）和每公顷株数进行测定并分析。结果表明：除速效钾、C/N和树高外,16个林分间各指标均达到极显著差异水平（P<0.01）;各指标的表型变异系数变化范围为3.59%~42.04%,属于高变异林分,有利于优良林分的选择;相关分析表明每公顷松籽产量与树高（0.267）和胸径（0.259）呈极显著正相关,与每公顷株数呈极显著负相关（-0.557）,与有机质（0.306）、碱解氮（0.909）、速效磷（0.805）和全氮（0.213）呈极显著正相关;以每公顷红松产籽量为标准,依10%的入选率对16个林分进行评价选择,林分3 206和3 308入选,入选2个林分的土壤有机质比总体均值提高了11.91 g·kg^-1,碱解氮比总体平均值提高30.92 mg·kg^-1,速效磷比总体均值提高13.65 mg·kg^-1,全氮比总体平均值提高0.4 g·kg^-1,每公顷松籽产量比总体均值提高461.35 kg·hm^-2,胸径比总体均值提高1.9 cm,树高比总体平均值提高0.69 m,每公顷株数比平均值减少了104株;研究结果为选择适当的抚育管理办法来提高松籽产量及红松果林改造提供理论基础。     

Genetic Variation in Growth and Cone Traits of <i>Pinus Koraiensis</i> Half-Sib Families in Northeast China

Genetic parameters were evaluated for growth and cone characteristics (tree height, diameter at breast height, volume, cone number, thousand seeds weight and single cone seeds weight) on 86 half-sib families of Pinus koraiensis aged 31 years. Analyses of variance revealed significant differences (p < 0.001) in all growth and cone traits among families while no significant differences were detected among blocks and the interaction between blocks and families. The average family values for growth traits were 17.22 m, 8.67 cm and 0.43 m3 for tree height, diameter at breast height and volume, respectively. The average cone number, thousand seeds weight and single cone seeds weight were 17.57, 748.91 g and 77.25 g, respectively. Genotypic additive variance and phenotypic variances ranged from 0.00009 to 3.820 and from 0.0005 to 23.066, while genotypic and phenotypic coefficients of variation ranged from 2.693% to 37.196% and 4.963% to 60.595%, respectively. Heritability at the individual and family level ranged from 0.152 to 0.215 and 0.611 to 0.862, respectively. Growth traits were significantly positively correlated with each other, but cone traits showed a weak correlation with growth traits. Based on 10% selection rate, nine families each were selected as elite materials in terms of high performance in volume and cone numbers, with 22.16% and 43.82% genetic gain in volume and cone number, respectively. These results provide beneficial information to select excellent families and establish orchards of P. koraiensis from improved seeds.     

东北杏种质资源多样性及其地理变化

东北杏(Armeniaca mandshurica)是集观赏、经济、用材于一体的重要树种, 长期以来主要处于野生和半野生状态, 鲜有相关研究报道。该研究对东北杏主要分布区内种质资源状况开展了调查, 选择来自辽宁、吉林与黑龙江的47份典型种质进行了22个定量描述性状和7个定性描述性状的观测, 旨在为该树种的种质资源收集、评价与保护提供重要参考。采用变异系数等指标分析定量描述性状多样性, 使用频率分布等指标分析定性描述性状多样性。通过趋势面方法分析定量描述性状的地理变化规律。利用99对SSR引物对47份东北杏种质进行PCR扩增, 应用遗传相似系数分析东北杏种质的遗传多样性。基于表型性状和SSR分子标记采用聚类分析方法分别对种质进行分类。东北杏不同种质间呈现出较高的表型多样性, 其中19个定量描述性状指标的变异系数在9.40%-55.98%之间, 变异系数最大的为小枝长度, 变异系数最小的为种仁宽; 7个定性描述性状的Shannon-Wiener指数在0.58-1.22之间。由于调查区域的地理位置与主要气候因子间存在着显著的相关性, 东北杏种质的定量描述性状与其地理位置有着密切的关系。其中, 小枝长度呈由东向西逐渐增大的梯度变化, 小枝粗度、种子质量呈由北向南逐渐增大的梯度变化, 果柄长呈由东北向西南逐渐增大的梯度变化; 小枝长度、果柄长与海拔呈正相关关系, 小枝粗度与海拔呈负相关关系, 种子质量与海拔相关性很小。基于26个表型性状进行系统聚类, 将47份东北杏种质分为4类, 分类结果主要体现了东北杏种质特征的差别, 同时也在一定程度上体现了种质产地的效应; 基于遗传相似系数进行聚类分析, 将47份东北杏种质也分为4类, 分类结果体现了种质产地效应; 卡方检验表明, 两种聚类结果相关性不显著, 外在环境是影响东北杏表型变异的重要因素。     

不同坡位水曲柳木质部解剖特征及其与气候关系

随着气候变暖,东北地区暖干化加剧。为了解干旱胁迫对小兴安岭地区不同坡位水曲柳径向生长的影响,采用木材解剖学方法,分析了水曲柳木质部解剖特征对不同坡位水分变化的响应。结果表明: 上、下坡位水曲柳木质部解剖参数整体上变化趋势一致,导管数量呈线性分布,最大导管面积和总导管面积总体上呈对数分布,平均导管面积总体上呈偏正态分布。不同坡位多个解剖参数均存在显著差异,下坡位导管数量、导管面积总体上大于上坡位。大部分解剖参数与日积温呈显著正相关,但存在一定差异,上坡位水曲柳总导管面积与日均温呈正相关,导管数量、总导管面积与相对湿度呈正相关,相关性均大于下坡位。上坡位最小导管面积与日积温和相对湿度呈显著负相关;而下坡位,总导管面积与相对湿度呈显著正相关。气候暖干化会导致水曲柳导管面积和导管数量相对减少,但基本上不影响导管分布状况,上、下坡位导管分布基本一致。目前,气候暖干化未限制而是促进了水曲柳的径向生长。