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。     

红锥家系遗传变异与优良家系选择

为选择红锥(Castanopsis hystrix)优良家系,对2–11年生红锥家系的生长性状和遗传参数进行了研究分析。结果表明,家系间在树高、胸径和单株材积上的差异达显著或极显著水平,家系的树高、胸径和单株材积受中等或中等以上遗传控制,具有很强的家系和家系内单株选择潜力;家系的单株材积变异幅度较大,胸径居中,树高的较小,显示出红锥家系间存在着丰富的变异;家系和单株遗传力随林龄的增大逐渐变小,到7–9年生时逐渐稳定。年度生长性状的相关分析表明,树高、胸径和单株材积的遗传相关系数随林龄逐渐增大,到7年生时最大,分别达到0.9602、0.9340和0.9849,之后趋于稳定,因此,7年生可作为早期选择的适合年龄。结合早期选择及形质指标,11年生时最终选择出优良家系10个,其平均树高、胸径和单株材积分别为13.95 m、14.34 cm和0.1229 m3,平均遗传增益分别为12.24%、18.69%和51.59%,其通直度、圆满度、分枝角度、最大分枝、冠幅、枝下高等形质指标也提高7.71%~12.94%。     

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%。     

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。     

短枝木麻黄国际种源试验和早期选择

为选择短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)的优良家系,对来自10个国家23个种源109个家系的短枝木麻黄生长性状进行综合选择。结果表明,造林42个月后短枝木麻黄的树高、胸径、单株材积、抗虫性、健康状况和保存率在种源和家系间均存在极显著或显著差异。印度种源(18118)、中国种源(18267、18268和18586)、泰国种源(21199、18299和18297)在生长速度上表现较好;肯尼亚种源(18144、18142、18135)、澳大利亚种源(17862)、瓦努阿图种源(18312和18565)的抗虫性较好;瓦努阿图种源(18312)和肯尼亚种源(18142)的健康状况表现较好;中国种源(18586)、越南种源(18128)和肯尼亚种源(18144)的保存率较高。单株材积的遗传力最高,保存率和抗虫性的较低,健康状况的最低。利用单株材积、抗虫性、健康状况和保存率进行指数选择,按25%的入选率,28个综合性状优良的家系可作为下一步杂交育种的遗传材料。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

西南桦速生单株选择

采用方差分析、遗传参数分析和聚类分析方法,在福建省华安县引种实验林进行西南桦(Betula alnoides Buch.-Ham.ex D. Don)速生单株选择,从25个种源中筛选出8个优良种源,树高平均遗传增益为10.4%.对8个种源中69个家系进行聚类分析,选择出13个速生家系,树高的平均遗传增益为29.4%.运用K快速聚类法从95个单株中筛选出14株速生单株,其遗传增益为118.01%,增产效果显著,在闽南一带可用作无性繁殖材料,以加速西南桦引种造林良种化进程.     

不同种源药用菊花、野菊和菊花脑的ISSR分子标记及遗传关系分析

采用ISSR分子标记技术对来源于不同地区的19份药用菊花（Dendranthema morifolium Ramat．）种源、4份野菊（D．indwum L．）种源、1份菊花脑（D．nankingese Hand．-Mazz．）种源和1份杂交菊花‘黄金菊’（D．indium×D．morifolium‘Gongju’）种源进行了遗传关系分析。从38条引物中筛选出6条引物,共扩增出66条带,平均多态性条带百分率达95．5％。聚类分析结果表明,取λ=16,25份种源可分成2大组,即野菊、菊花脑和杂交菊花归为一组,19份药用菊花种源归为一组;19份药用菊花种源又可根据原产地进一步分成2组,大部分原产北方的药用菊花种源的遗传关系较近,而大部分南方栽培的药用菊花种源也有相对较近的遗传关系。     

不同种源麻栎生长性状的地理变异

本研究在江西永丰、浙江开化和安徽滁州3个试验点,以32个种源的麻栎试验林为对象,分析了不同种源间林木生长变异、主要经济性状(地上单株生物量)随林龄的动态变化,并基于AMMI模型进行生长性状稳定性分析和优良种源选择。结果表明: 3个试验点麻栎不同种源间的树高、胸(地)径和地上单株生物量均具有显著差异。麻栎地上单株生物量受地点、种源、种源×地点交互作用的显著影响,其中地点对生长变异影响最大,其次为种源和种源×地点。不同地点麻栎苗期(1～3年生)和幼林期(4～11年生)优良种源的选择结果具有较大差异。根据第11年地上单株生物量分别筛选了在当地表现较好的种源,江西永丰试验点7个优良种源,高出试验点均值15.6%～57.8%;浙江开化试验点7个优良种源,高出试验点均值19.2%～45.2%;安徽滁州试验点8个优良种源,高出试验点均值24.9%～63.3%。综合生长量和稳定性表现,筛选出4个适于3个地理区域短轮伐期炭用林培育的优良种源,这些种源地上单株生物量均值为36.55 kg,稳定性参数均值为0.97。     

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。     

Breeding for high production of leaves of baobab (Adansonia digitata L) in an irrigated hedge system

This study presents an evaluation of an irrigated “market garden” trial established with 3-month-old seedlings of baobab. The trial included offspring from 59 open-pollinated family lots from ten provenances and four bulked provenance sample lots. Leaf productivity and seedling growth were evaluated monthly from the third month after establishment. We found lowered leaf productivity during the dry season despite the plants being irrigated. We provide the first estimates of heritability for leaf production and growth of the species. We assumed that the families of seed from open-pollinated single trees consist of true half-sibs but also provided adjusted estimates assuming a high level of selfing. Differences among provenances and families within provenances were highly significant (p?<?0.01) with respect to leaf productivity. Heritability estimates (adjusted and non-adjusted) for leaf productivity were moderate to low, predicting moderate genetic gain from selection. Strong genetic and phenotypic correlations were estimated between diameter and leaf production, indicating that simple selection for diameter can efficiently increase leaf production. The dry weight/fresh weight ratio was not significantly different among provenances or families within provenances. Based on the findings, we discuss how breeding can increase the total leaf production and its seasonal distribution.     

Survival and growth patterns of white spruce (Picea glauca [Moench] Voss) rangewide provenances and their implications for climate change adaptation

Intraspecific assisted migration (ISAM) through seed transfer during artificial forest regeneration has been suggested as an adaptation strategy to enhance forest resilience and productivity under future climate. In this study, we assessed the risks and benefits of ISAM in white spruce based on long‐term and multilocation, rangewide provenance test data. Our results indicate that the adaptive capacity and growth potential of white spruce varied considerably among 245 range‐wide provenances sampled across North America; however, the results revealed that local populations could be outperformed by nonlocal ones. Provenances originating from south‐central Ontario and southwestern Québec, Canada, close to the southern edge of the species' natural distribution, demonstrated superior growth in more northerly environments compared with local populations and performed much better than populations from western Canada and Alaska, United States. During the 19–28 years between planting and measurement, the southern provenances have not been more susceptible to freezing damage compared with local populations, indicating they have the potential to be used now for the reforestation of more northerly planting sites; based on changing temperature, these seed sources potentially could maintain or increase white spruce productivity at or above historical levels at northern sites. A universal response function (URF), which uses climatic variables to predict provenance performance across field trials, indicated a relatively weak relationship between provenance performance and the climate at provenance origin. Consequently, the URF from this study did not provide information useful to ISAM. The ecological and economic importance of conserving white spruce genetic resources in south‐central Ontario and southwestern Québec for use in ISAM is discussed.