日本落叶松种子园和人工林优树自由授粉家系苗期选择

探究日本落叶松种子园和人工林优树自由授粉家系苗期生长性状遗传变异规律,为优良家系造林和后期遗传改良提供参考。以沙坝国家落叶松/云杉良种基地日本落叶松初级无性系种子园25个自由授粉家系和30个人工林优树自由授粉家系为试验材料,种子园混合种子苗作为对照,田间试验采用随机完全区组试验设计,在沙坝国家落叶松云杉良种基地苗木培育圃进行苗期生长试验。数据采用SPSS 16.0进行方差分析、多重比较,并估算遗传力和遗传增益,以2年生苗地径、苗高、新梢生长量为指标,采用Brykin多性状综合评定法进行家系评价和选择。种子园、人工林优树自由授粉家系1年生苗和2年生苗生长性状(地径、苗高、2年生苗新梢生长量)具有丰富的遗传变异,生长性状间具有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系,家系选择潜力大。种子园自由授粉家系2年生苗地径、苗高、新梢生长量的表型变异系数分别是27.61%、36.82%、44.28%,家系遗传力依次为0.76、0.79、0.79,人工林优树自由授粉家系地径、苗高、新梢生长量的表型变异系数分别是25.57%、32.94%、38.83%,家系遗传力依次为0.90、0.92、0.92,属较高遗传力。家系生长性状受强的遗传控制,具有一定的稳定遗传能力,家系选择的遗传增益显著。按照50%的入选率初步选择苗期表现好的优良家系,种子园有种1、种25、种8、种34、种26、种12、种16、种20、种2、种100、种7、种21、种101共13个家系入选,入选家系地径、苗高、新梢生长量的遗传增益达到1.89%、6.18%、7.65%;人工林优树自由授粉家系有优19、优8、优2、优28、优30、优3、优7、优1、优18、优6、优15、优26、优25、优24、优13共15个家系入选,入选家系的地径、苗高、新梢生长量的遗传增益分别是3.73%、9.31%、11.19%。不论种子园还是人工林优树自由授粉家系,采用Brykin综合评价法选择的优良家系恰好是将苗高最大的家系入选。因此,建议日本落叶松自由授粉家系苗期采用单一性状——苗高作为评价和选择指标,会更加直观、经济、有效。在50%的入选率下,种子园、人工林优树自由授粉家系苗期分别有13个和15个家系入选,苗期初选家系为造林试验和后期遗传改良提供参考,有效减小田间试验规模,提高选择效率。苗高作为评价和选择指标,在生产中更加直观、方便、实用。

日本落叶松种子园和优树自由授粉家系选择与利用研究

在甘肃小陇山沙坝落叶松/云杉良种基地,采用完全随机区组试验设计,对25个种子园的自由授粉家系和30个优树自由授粉家系在日本落叶松采伐迹地进行了更新造林试验,应用SPSS16.0和ASReml v3.0对造林9年生数据进行了统计分析。结果表明:不论是种子园自由授粉家系还是优树自由授粉家系试验林,树高、胸径、材积等性状家系间具有丰富的遗传变异,家系不同性状间具有显著的相关性,表型变异系数和遗传变异系数最大的是材积。种子园自由授粉家系试验林树高、胸径、材积的家系遗传力和单株遗传力为0.492、0.680、0.694和0.093、0.162、0.171,优树自由授粉家系试验林树高、胸径、材积的家系遗传力和单株遗传力为0.560、0.544、0.496和0.128、0.109、0.096,家系性状遗传力大于单株遗传力,家系性状受到中等以上的遗传控制,家系选择潜力大。根据种子园自由授粉家系亲本育种值指导初级无性系种子园去劣疏伐、改建1.5代种子园。以材积为主要选择指标,兼顾胸径、树高,在家系择基础上配合单株选择,从种子园自由授粉家系和优树自由授粉家系各选择20个优良单株构建高阶生产群体,高阶生产群体的预期遗传增益和现实增益分别达到25.74%、22.85%和122.59%、154.22%。从种子园自由授粉家系选择的50个单株作为构建遗传改良群体的应用材料,将优树自由授粉家系选择的45个单株作为育种群体的补充材料,构建遗传品质不断提高和遗传基础不断拓展的改良群体应用材料。

高世代种子园营建的一些技术问题

根据我国营建高世代种子园发展需要及现实中存在的问题,从种子园亲本材料选择、种子园设计、种子园植株管理、育种群体组建及长期育种计划制定等方面分析了营建高世代种子园的条件及需要注意的技术问题。

基于种实表型性状和SSR标记的杉木2代种子园遗传多样性分析

【目的】从表型和分子2个角度评估江西信丰县国家杉木良种基地杉木2代种子园的遗传多样性,明确种子园的遗传背景,为后期种子园的改良(去劣疏伐)、重建(亲本选择与配置)等提供依据,同时为开展杂交育种提供遗传信息。【方法】以江西信丰杉木2代种子园内51个建园无性系为研究对象,通过分析8个种实表型性状掌握种子园不同无性系间种实性状的差异,同时利用SSR标记从DNA水平进行遗传多样性评估。【结果】供试51个无性系在种实表型性状和DNA水平上均存在明显的变异和较丰富的遗传多样性。8个表型性状变异系数为10.53%~37.04%,其中球果和种子的平均变异系数分别为18.99%和14.01%,种子的变异系数较小,表明种子的稳定性要比球果的高;种实性状的Shannon-Weaver多样性信息指数平均为2.060,表明种实性状的多样性较丰富。在DNA水平,14个SSR标记在51个无性系中共扩增出68个等位位点,平均Shannon’s信息指数、平均Nei’s遗传多样性指数、平均观测杂合度和平均期望杂合度分别为0.925、0.506、0.486和0.511,表明信丰杉木2代种子园遗传多样性较丰富。基于种实表型性状和SSR标记均可将51个无性系分为两大类群,但两者的具体聚类结果存在较大差异,Mantel检验显示种实性状与SSR标记之间不存在相关性(r=0.064,P=0.870>0.05)。【结论】信丰杉木2代种子园遗传多样性较丰富,具有再选择空间和改良潜力。

四川杉木2代种子园半同胞子代测定林生长性状的遗传变异分析

种子园子代测定林是开展推进种子园向升级换代的必要途径,对杉木第2代无性系种子园半同胞子代测定林13年生生长性状进行了遗传变异分析,以为杉木3代种子园的建设提供基础数据,结果表明:子代测定林的胸径、树高和材积在家系间、区组间以及二者的交互效应均存在显著差异,胸径和材积的家系遗传力为0.279和0.250,具有开展选优的价值和潜力;且胸径变异系数显示无论是在个体间还是在家系间生长都还在持续分化的过程中。51个家系胸径、树高和材积总的平均值分别为17.18 cm、12.61 m和0.1592 m3,相比对照均值现实增益分别为3.56%、2.66%和8.00%,材积现实增益超过10%的家系数量达21个,其中材积最大的家系现实增益达到了31.43%,现实增益明显。依据材积和胸径变异系数进行的综合优良度分析显示,T71,T78,T122,T152,T106,T114和T88等24个家系综合表现优异,可作为第3代无性系种子园建园材料的主要候选。

基于种实性状的杉木第3代无性系种子园亲本评价

林木种子园是重要的林木良种基地,其主要任务是生产遗传品质和播种品质优良的种子并保证稳产高产。本研究以湖南省会同县第3代杉木无性系种子园中的29个无性系为研究对象,调查分析无性系球果纵径、横径、体积、产量及种子千粒重、发芽率、涩粒率、霉变率、发芽起始时间、发芽持续时间等10个指标,采用方差分析和主成分分析方法综合评价无性系的结实能力。研究结果表明,10个性状指标在29个无性系之间的差异极显著(P<0.01)。其中,球果产量变异最大,变异系数为103.53%;种子霉变率(75.40%)次之;再次为种子发芽率(38.21%)。不同无性系间,球果的纵径、横径、体积之间呈极显著正相关;种子发芽率与种子涩粒率呈极显著负相关、与种子霉变率之间存在显著负相关;球果的产量与球果的纵径、横径、体积等性状相关性不显著;种子的发芽起始时间与发芽持续时间呈显著负相关。基于球果、种子性状主成分分析的结果,筛选出综合性状排名前9位的6、27、22、23、28、26、5、14、9号无性系,可为第3代杉木无性系种子园去劣留优提供依据。

蒙古栎无性系种子园花量变异及空间分布

以吉林森工临江林业有限公司金山林场蒙古栎无性系种子园植株为对象,调查分析蒙古栎无性系雌、雄花空间分布规律。结果表明:无性系间单株标准枝数和标准枝小枝数差异达显著水平,无性系间小枝雄花序数、小枝雌花数、雄花序总数、雌花总数差异均达到极显著水平;依据雌、雄花数量将各无性系聚类成多花类群、中间类群和少花类群;蒙古栎种子园内,雌、雄花量上、下冠层间差异均达到显著水平,花量在树冠上、下层间的比为1∶0.27,说明雌、雄花绝大多数都分布在树冠上层;蒙古栎无性系雄花数量在树冠不同方向上(东、西、南、北)的比为1∶0.89∶0.92∶0.72,雌花量为1∶0.83∶0.87∶0.72。

油松高世代种子园亲本选择策略研究

【目的】通过油松高世代种子园建园亲本2种选择策略的对比与评价,为高世代高产稳产油松建园亲本选择策略的确定提供科学依据。【方法】以山西省隰县上庄油松初级种子园自由授粉子代测定林为基本群体,对42个油松半同胞家系的生长性状进行遗传变异分析,采用配合选择策略和最优单株直接选择策略筛选油松第二代种子园建园亲本,对比分析两种选择策略下,筛选出的优良单株的各性状平均生长量和平均预期遗传增益。【结果】油松半同胞家系间和家系内胸径、树高和材积生长均达到了极显著差异水平(P<0.01),配合选择策略与最优单株直接选择策略分别选出30个优良单株,其中有19个相同、11个不同。最优单株直接选择策略所筛选的11个特有优良单株的平均胸径、树高和材积生长量分别高出配合选择策略所筛选的11个特有优良单株7.72%、18.56%和31.01%,所筛选的30个优良单株的平均胸径、树高和材积的预期遗传增益比配合选择策略筛选的30个优良单株分别增加了15.52%、121.78%和29.38%。与每一优良家系入选1个优良单株的配合选择策略不同,最优单株直接选择策略筛选出的30个优良单株中,有29个优良单株分属于19个优良家系,另外1个优良单株(D12)属于非优良家系。【结论】配合选择策略会导致部分优良单株资源损失,最优单株直接选择策略更适合用于油松高世代种子园亲本材料的筛选。

不同代次杉木种子园子代中龄期生长测评

为测定评价杉木不同代次种子园子代生长情况,选择不同地区、不同代次杉木种子园子代材料营建生长测定林分,对林分中龄期的树高、胸径和单株材积进行统计分析,结果表明,不同代次子代间存在极显著的差异,达到统计学上的极显著水平,不同代次子代生长差异真实存在;树高、胸径和单株材积不同代次子代生长由大到小的顺序一致,均为小坑2.5代>小坑1.5代>信丰3代>信丰2.5代>韶关普通种>信丰15代,小坑2.5代生长最优。本研究结果证明粤北杉木栽培区以本地高世代杉木种子园生产的子代更适合,生长表现更好。

日本落叶松无性系种子园和优树半同胞家系苗期比较

为缩短育种周期,降低田间试验规模,构建高阶遗传改良和繁育群体的应用材料。在沙坝国家落叶松(Larix gmelinii)、云杉(Larix asperata)良种基地,采用随机完全区组试验设计,对25个日本落叶松(Larix kaempferi(Lamb.)car.)无性系种子园和30个人工林优树自由授粉家系苗期的生长性状及遗传变异进行比较。同时以2年生苗高作为选择指标,对家系选择和家系内单株选择进行对比。结果表明:日本落叶松种子园自由授粉家系和人工林优树自由授粉家系的1年生及2年生苗的地径、苗高差异不显著,两者间2年生苗新梢生长量差异达显著水平(P<0.05)。人工林优树自由授粉家系比种子园自由授粉家系新梢生长量高3.27%。种子园自由授粉家系及人工林优树自由授粉家系1年生及2年生苗的生长性状均具有丰富的遗传变异,两者生长性状的表型变异系数均大于遗传变异系数。家系遗传力大于单株遗传力,家系选择潜力大。人工林优树自由授粉家系相比种子园自由授粉家系,其具有更加丰富的遗传变异。人工林优树自由授粉家系苗高的家系遗传力及单株遗传力分别为0.920及0.434,是种子园自由授粉家系的1.16及27.13倍。以2年生苗高为选择指标,苗高大于群体均值为家系入选标准,种子园及人工林优树自由授粉家系的入选率分别是52.00%及46.67%。家系选择时,种子园和人工林优树自由授粉家系苗高的遗传增益分别为6.46%及9.98%。在家系选择的基础上进行优良单株选择,单株入选率为8.00%及7.80%。单株选择时,苗高的遗传增益分别是1.42%及32.15%。在人工林优树自由授粉家系及家系内单株进行选择,其遗传增益分别是种子园自由授粉的1.54及22.64倍。日本落叶松种子园自由授粉家系和人工林优树自由授粉家系均具有丰富的遗传变异,人工林优树自由授粉家系生长性状的遗传变异比种子园自由授粉家系更为丰富,选择潜力更大。

杉木种子园冬季嫁接技术研究

[目的]延长杉木种子园嫁接时间,缓解劳动力紧张,提高嫁接成效。[方法]以赣州市崇义县高坌林场2代种子园中2年生实生杉木苗为砧木,探究不同嫁接方法、接穗类型、砧木大小、套袋与否对杉木冬季嫁接苗成活率、正冠率、接穗高生长量和粗生长量的影响。[结果]除不同砧木大小外,不同嫁接方法、接穗类型、套袋与否对杉木冬季嫁接后成活率、正冠率、接穗高生长量和粗生长量的影响均达到显著差异。分别以切接、带顶芽接穗、套袋表现最佳,接株成活率、正冠率、接穗高生长量和粗生长量分别为96.6%、82.8%、49.7 cm和11.12 mm。[结论]在进行杉木种子园冬季嫁接时,使用切接的嫁接方法,采用第一段带顶芽的粗壮穗条作为接穗,在3 cm左右的砧木进行嫁接,接后做好接后套袋管理,效果最佳。为生产中提升杉木种子园嫁接成效提供了新的方法。

不同杉木第3代种子园良种幼林生长差异

在福建省顺昌埔上国有林场,以7个杉木第3代种子园(南平洋口、南平卫闽、南平建阳、三明将乐、三明永安、漳州西陂、龙岩白砂)种子营建的3~6年生测定林为研究对象,经连续4 a的生长量调查和生物量测定,筛选适合于顺昌种植的杉木第3代种子园良种。结果表明:不同林龄、不同种子园良种测定林生长量、林分蓄积量及生物量具有一定的差异,综合林木生长量及林分生物量指标,筛选出三明将乐、南平建阳、南平卫闽的第3代杉木种子园良种为较适合顺昌种植,其6年生树高生长量依次为3.25、2.83、3.42 m,胸径生长量依次为4.57、4.30、4.85 cm,林分蓄积量依次为71.35、63.01、69.51 m^(3)·hm^(-2),地上部分总生物量依次为94.74、93.91、90.82 t·hm^(-2)。

墨西哥柏种子园营建及早期选择

为提出结合子代测定建立种子园的方法和建立新一代种子园提供建园材料,对以种子园与子代测定相结合方式建立的滇中石林林场墨西哥柏实生种子园的102个优树子代,调查其10、20及26年生的墨西哥柏各生长指标,结合不同时期的疏伐进行相关分析和多阶段测定选择法开展选择研究。结果表明:种子园收集区26年生102个家系中保存了74个,保存率72.5%,50%以上的保存家系树高20 m以上,胸径25 cm以上,单株材积0.5 m3以上,四川3个种源间无显著差异,仅家系间差异显著;墨西哥柏在开始的3个10 a间,树高年均生长量呈“V”形变化,第1个10 a生长快,第2个10 a变缓,第3个10 a又变快,胸径和冠幅呈递减趋势,单株材积呈递增趋势;10年生时疏伐,疏伐后顶端优势降低,树高年生长量下降,20年生时疏伐,疏伐后树高年生长量升高,两次疏伐都促进材积年均生长量增长;比较10、20、26年生时的子代测定结果,10和20年生优良家系选择结果差异达44.4%,20和26年生优良家系选择结果仅有92号家系不同,其余家系在两次选择中均为优良家系,因此,10年生时进行早期选择尚早,20年生时的子代测定结果更准确,此时进行精英家系选择结果可靠。20年生时选出25个精英家系材积遗传增益为0.28%~19.02%,26年生时为优中选优,共选出62、71、59、83、87、67、53、90、76、70、95、69、92、60、99等15个精英家系可用于生产推广,材积遗传增益为0.15%~13.40%,考虑结实因素(枝下高为负增益),在此基础上选出59、83、87、90、76、95、92、99等8个家系作为种子园建园精英家系。结合子代测定建立墨西哥柏种子园的方法是可行的,采用初植密植,10年生时第1次疏伐进行家系内淘汰留存1株,20年生时再次疏伐,家系内和家系淘汰结合,可直接根据子代测定结果,将子代测定区和收集区的优良家系保留,去除不好的家系,改建为种子生产区,种子园正式建成。

马尾松实生种子园的遗传分析和育种值预测

利用５年生１３９个马尾松天然林优树自由授粉家系的测定材料，研究生长性状和雌、雄球花量的遗传变异，估算家系和家系内个体的育种值。该子代测定林是实生种子园的一部分。研究结果表明，高、径生长和雌、雄球花量在家系间存在着极显著的差异，多数家系的生长量都大于当地的试验对照。性状的家系遗传力较高，而单株遗传力较低。雌、雄球花量所受的遗传控制与生长性状相近。遗传相关分析表明，开花性状似独立于生长性状。利用最佳线性预测给出了估算家系亲本和家系内个体育种值的指数方程，两者的预测精度分别为０．６５２２和０．４２１５。根据指数方程估算家系和家系内个体的育种值，以作为实生种子园疏伐去劣的依据。最后就实生种子园的疏伐去劣原则进行了论述。

马尾松第二代无性系种子园营建技术试验研究

介绍了福建省顺昌埔上国有林场和邵武故县国有林场马尾松第二代无性系种子园建立技术和管理技术措施。通过4 a的实施,埔上国有林场和故县国有林场分别建成了面积为7 hm2和8 hm2的马尾松第二代无性系种子园。埔上国有林场建园的103个无性系嫁接后2.5 a平均抽高达184.8 cm,平均嫁接保存率达73.03%,长势良好;故县国有林场建园的97个无性系嫁接后1 a平均抽高达60.9 cm,平均嫁接保存率达94.0%,长势良好。文中还对今后的经营管理提出了方向。

杉木优良无性系龙15与闽33双系种子园遗传改良效应分析

分别以未经遗传改良杉木Cunninghamia lanceolata的普种、多系种子园(1代、1.5代和2代种子园)为对照,连续4 a采集种子,测定种子品质,连续2 a营建试验林,进行2(a)次4地点5重复的子代遗传测验,对无性系龙15与闽33双系种子园的遗传改良增益,反交效应以及遗传效应进行了系统的研究。结果表明,双系种子园种子品质现实增益为6.76%～20.44%,除涩籽率外,种子千粒质量、种子生活力和种子活力均优于多系种子园;子代生长在6年生时的材积现实增益达46.14%,比多系种子园大10.63%～21.10%。种子品质和子代侧枝性状的正交与反交存在不同程度差异,子代生长、高径比和冠幅的正交与反交基本相等。树高、胸径和材积生长,主要是由基因加性效应控制,非加性效应也占有较大比例。种子千粒质量、发芽指数和活力指数等表现出超显性效应。

杉木第3代种子园亲本生长结实性状变异分析

于2022年在福建省漳平五一国有林场杉木第3代种子园中,对88个建园亲本无性系的冠幅,雌、雄球花和单株球果产量进行调查和分析。结果表明:88个无性系亲本10年生时冠幅的平均值为3.75 m,变异系数平均值为5.97%;单株雌花数量平均值为1088个,变异系数平均值为58.82%;单株雄花数量平均值为1777个,变异系数平均值为59.14%;单株球果产量平均值为2573个,变异系数平均值为31.97%。雌、雄花量的变异系数最大,均接近60%;冠幅生长的变异系数最小,低于6%。相关分析结果表明,雌、雄花量间的相关性不显著,雌花花量与单株球果产量间的相关系数值最大,冠幅与单株球果产量间的相关系数值次之,雄花量与单株球果产量的相关系数值最小。第3代种子园亲本生长结实性状变异分析将为选择冠幅、雌雄球花数量或单株球果产量均综合表现稳定的无性系提供依据。

福建柏初级种子园自由授粉子代测定及选择

为掌握福建柏生长和遗传变异规律及构建福建柏育种群体,于2010年在福建省安溪半林国有林场对1977年营建的福建柏初级种子园进行单系采种,开展福建柏种子园自由授粉子代测定。结果表明,试验林9 a时树高、胸径、单株立木材积生长整体呈正态分布,试验林1~9 a时,树高、胸径和单株立木材积在区组间、家系间存在极显著差异,家系与区组互作效应在试验林5 a后差异不显著。试验林9 a时树高、胸径、材积平均生长量分别为8.4 m、12.0 cm、0.0490 m^(3),分别比对照(初级种子园混合种子子代)生长量大12.8%、7.1%、11.1%。以材积育种值大于0且入选率为35%为标准,筛选出7个速生优良家系,入选率为33.3%,树高、胸径和单株立木材积的平均值分别为8.4 m、12.2 cm和0.0513 m^(3),平均遗传增益分别为2.16%、4.63%和14.57%;以单株材积育种值大于0且遗传增益大于15%为标准,筛选出优良单株34株,入选率为4.8%,树高、胸径和单株立木材积的平均值分别为9.3 m、14.8 cm和0.08 m^(3),平均遗传增益分别为2.52%、5.46%和20.68%。选育的优良材料进一步丰富了福建柏育种群体,且为初级种子园去劣疏伐提供参考。

杉木第3代种子园无性系种实性状及冠幅性状变异研究

为评估第3代杉木种子园的建园成效,对漳平五一国有林场第3代杉木种子园的90个无性系的种实性状开展变异规律分析。结果表明,不同建园材料的表型性状间变异明显,变异幅度呈现以下趋势:出籽量>出籽率>单株球果鲜重>千粒重>冠幅,且各性状间存在显著相关性;冠幅及单株球果鲜重在不同无性系间也存在极显著差异。初选20个优良无性系平均单株球果鲜重、出籽量、出籽率、千粒重和冠幅比群体均值分别提高了24.33%、38.13%、26.15%、10.47%和9.88%。初步评估结果表明,杉木3代不同建园材料的种实性状遗传变异丰富,为后续育种工作提供材料基础;后续可实施育种精细选育并加强建园经营管理;此外,应对筛选出的优良无性系进一步开展测定评估,以此为下一代种子园建设提供建园材料。

国外云杉种子园球果与种子害虫治理策略

通过建立种子园,生产高质量种子,以供造林和更新造林。然而种子产量一定程度地受到球果和种子害虫的取食危害影响,探明抑制害虫危害的方法非常重要。文章综述了国外特别是欧洲瑞典云杉球果和种子的害虫种类以及取食特性、害虫治理的进展以及治理策略,旨在为我国云杉等针叶树种子园球果和种子害虫的有效治理提供参考和借鉴。