基于BLUP-GGE双标图的白桦子代多地点速生性及稳定性分析

【目的】通过白桦子代多地点试验,分析其速生性和稳定性,筛选出优良家系,为种子园的改建和重建提供科学依据。【方法】以3个试验点的8年生白桦半同胞家系子代试验林为研究对象,调查其树高、胸径、材积、通直度、保存率性状,采用R语言中的ASReml-R4.0软件包,拟合具有异质方差的混合线性模型,通过最佳线性无偏预测法(BLUP)获得不同试验点各家系的综合育种值,并结合GGE双标图对各参试点和家系进行综合评价及选择。【结果】(1)以地点为固定效应的混合线性模型分析中,白桦半同胞家系子代的5个性状在地点间、家系间、以及地点×家系的互作间的差异均达到显著水平(P<0.05,Z ratio>1.5)。(2)基于各家系综合育种值的GGE双标图显示,尚志试验点的区分度和代表性均最优,庆安和尚志试验点的相关性最强,永吉与尚志试验点几乎不相关、与庆安试验点负相关。(3)16号和15号白桦家系的速生性最优,4号和32号白桦家系的稳定性最强。基于各家系速生性和稳定性的综合性状排序,按20%的入选率共选出16号、40号、15号和38号4个优良家系。【结论】白桦半同胞家系在不同试验地点的生长表现存在显著差异,同一试验地点内不同家系之间的生长表现也存在差异。基因型(家系)与环境(地点)的交互作用对白桦的生长有显著影响。依据各家系速生性及稳定性综合性状,选出16号、40号、15号和38号为白桦半同胞优良家系。

应用混合线性模型对白桦家系速生性及稳定性分析与选择

为了选出白桦半同胞家系中速生且稳定的优异家系用于种子园改建,以永吉、尚志和庆安试验点的8年生白桦半同胞家系试验林为研究对象,调查其生长性状和适应性。采用误差异质混合线性模型,对各性状进行了多地点固定效应和随机效应分析,通过最佳线性无偏预测(BLUP)法估算各家系的材积育种值,并结合基因型主效应与基因型-环境互作效应(GGE)双标图,联合分析各家系的速生性和稳定性。结果表明:(1)白桦半同胞家系胸径、单株材积和保存率等性状的地点效应显著(P<0.01);除保存率外,各性状在家系×地点的互作效应均达到显著水平(Z值>1.5)。各试验点的方差分析结果表明,除尚志和庆安试验点保存率外,其余性状在家系间的差异均达到极显著水平(P<0.01)。尚志、永吉和庆安试验点各性状中,变异系数最大的均为单株材积,分别为40.74%、47.62%和41.67%。(2)将综合育种值从大到小排序,若按照前10%的入选率确定各试验点优良家系,则在永吉、尚志和庆安各选出了相应的7个家系,其单株材积的平均遗传增益分别为6.20%、9.44%和8.79%。(3)GGE双标图分析结果表明,3个试验点被分为3个适生区;各家系在不同试验点中的表现不同,在庆安、永吉和尚志试验点表现最好的分别为1-43、1-42和1-39家系,结合生长量及稳定性的数据排名,综合性状表现最好的是3-29、3-13、3-38、3-16、3-14、3-42和3-17等7个家系,平均单株材积遗传增益为10.41%。白桦子代生长性状受基因型、基因型与环境互作影响显著。依据BLUP数据的GGE双标图分析结果,综合3试验点的速生及稳定性,选出7个优良家系。

‘紫雨桦’杂交子代的亲本配合力初步分析及选择

以5年生20个杂交组合的桦树‘紫雨桦’杂交子代为研究对象,测定各杂交组合的生长、叶色及存活率等性状,利用WinNCⅡ软件对各性状进行配合力及效应值分析,采用隶属函数法并结合主成分分析综合评价各性状的优劣并选择优异亲本及杂交组合。分析结果表明,地径、叶色和存活率等性状在不同杂交组合子代家系间差异均达到了显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01)。各性状配合力效应值的分析结果显示,母本一般配合力效应值方差均达到显著或极显著水平,父本仅叶片红绿饱和度(a^(*))性状效应值方差极显著;从父、母本各性状的一般配合力可知,母本的加性效应大多数大于父本,其方差分量在0.94%~84.16%之间;由特殊配合力效应分析发现,特殊配合力对a^(*)的控制最强,为82.30%。依据杂种家系的生长、叶色及存活率性状的配合力效应值,最终选出M5和M1-34为优异父本,S3为优异母本,SZ-4×M1和S3×M5等为优异杂交组合。