马尾松树高生长性状SSR标记关联验证

分子标记辅助选择育种是获得控制目标性状基因的重要方法。本研究以马尾松二代全同胞家系为材料,选择4个课题组前期获得的与马尾松生长性状关联的SSR标记:PCZ002、PCZ023、PCZ142和PCZ187,每个标记选择4个杂交家系,分别有150、172、157、163份单株材料,结合树高生长性状数据对马尾松二代全同胞群体进行关联分析。结果表明,标记PCZ142扩增出的PCZ142-AA和PCZ142-AB基因型与树高存在正相关性,且树高均显著高于PCZ142-BB基因型材料,而PCZ142-BB基因型与树高存在显著负相关(P<0.05);标记PCZ187扩增出的PCZ187-BB基因型与树高存在极显著正相关性(P<0.01),且树高显著高于PCZ187-AA和PCZ187-AB基因型材料;标记PCZ002和PCZ023的各基因型与树高无显著相关性。综上,标记PCZ142-BB和PCZ187-BB与马尾松树高生长性状存在显著相关性,PCZ142-BB为显著负相关,PCZ187-BB为极显著正相关,这2种基因型材料可成为马尾松树高生长性状重要的基因资源。本研究结果为定位控制群体中马尾松树高生长性状位点提供重要信息,并为马尾松分子标记辅助选择育种提供参考。

古蓬种源马尾松优树子代遗传测定及选择

为探索古蓬种源马尾松优树子代生长性状变异规律,筛选品系优良的家系和单株,为古蓬种源马尾松天然群体保护和遗传改良提供参考。以54个古蓬种源马尾松优树子代半同胞家系为材料,通过对4 a生和8 a生马尾松的生长性状变异分析和遗传参数估算,并基于主成分估计法的因子分析、聚类分析与遗传增益相结合筛选优良家系及单株。结果显示:(1)4 a生和8 a生马尾松家系间胸径、树高、单株材积分化明显且均存在显著差异(P<0.05);遗传参数估算发现4 a生时马尾松半同胞家系受低等遗传力控制,8 a生时则为中等水平。(2)4 a生和8 a生两个年龄的马尾松分别入选的优良家系14个和11个,均入选的优良家系4个,入选的优良家系各性状(胸径、树高和单株材积)的平均遗传增益4 a生分别为0.95%、1.04%和3.57%,8 a生时为4.06%、1.91%和10.17%,8 a生更宜作为马尾松优良家系选择林龄;8 a生时从11个优良家系中筛选出26株优良单株,其胸径、树高和单株材积平均现实增益分别为46.24%、26.34%和137.50%,平均遗传增益分别为11.44%、5.15%和33.49%,选择效果显著。结果表明:古蓬种源马尾松生长性状家系间具有很大的选育潜力,所选出的优良家系及单株可为古蓬种源马尾松天然种群的保护和遗传改良提供极佳的种质资料。

不同林龄马尾松人工林叶片–土壤碳氮磷生态化学计量特征研究

以桂中5年生、13年生、23年生、30年生、40年生、60年生马尾松人工林为对象,分析了叶片和土壤C、N、P含量,探讨叶片C、N、P化学计量特征及其与土壤环境因子关系。结果表明:C、N、P含量均表现为叶片>土壤,且C、N、P含量和化学计量在不同林龄间及叶片与土壤间均存在显著差异。随林龄增加,叶片C、N含量呈上升趋势,过熟林(40年生和60年生)显著高于其他林龄,P含量呈先上升后下降趋势,30年生显著高于其他林龄;土壤中C、N、P含量呈先下降后上升的趋势,其中幼龄林(5年生)和过熟林(40年生和60年生)中C、N含量显著高于其他林龄,60年生中P含量显著高于其他林龄。根据叶片中N∶P值,马尾松林主要受到P素限制。马尾松对于环境适应性表现出更强的植物稳定性,但对于系统内N∶P养分平衡状态的敏感性较强,同时土壤N、AP、AN含量及C∶N是马尾松叶片C、N、P化学计量特征变化的关键决定性因素。因此,马尾松生长过程中,尤其要注意N∶P养分平衡,为提高其生产力,建议在抚育管理过程中合理施用N、P肥以改善土壤养分状况和提高植物养分利用效率。

铝胁迫下马尾松二代家系苗生长规律与筛选

[目的]铝胁迫是限制植物生长的重要非生物胁迫因子,严重制约我国南方酸性土壤森林生产力水平。为探明酸铝环境下马尾松幼苗生长变异规律,筛选出适应酸性环境耐铝毒家系和敏感性家系,为马尾松耐铝胁迫遗传改良提供依据。[方法]以55个马尾松二代优良家系(201~255)幼苗为材料,采用沙培方式研究酸性环境(pH=4.0)不同铝浓度(0、0.1、0.3、0.6、1.2、2.4 mmol·L^(−1))马尾松苗生长和根系形态变化规律,并通过主成分分析和聚类分析对马尾松耐铝特性进行分等定级,筛选和鉴定马尾松幼苗耐铝优良家系。[结果]苗高、地径、高径比、生物量(地上生物量、根生物量、总生物量、根冠比)、根系形态(总根长、根表面积、根体积)在家系间和铝浓度处理间均存在显著差异(p<0.05)。随铝浓度增加马尾松幼苗地径、苗高、生物量和根系形态指标均呈现先升后降趋势,在0.6 mmol·L^(−1)铝浓度下最大,显著高于0、2.4 mmol·L^(−1)处理,而与0.3 mmol·L^(−1)处理无显著差异,其中根生物量、总根长、根表面积和根体积的变异系数较大,平均为30.79%,属中等变异,根系可作为马尾松幼苗适应酸铝环境敏感性器官。用上述10个指标计算家系间耐铝特性综合评价值(CEV)和系统聚类,筛选出强度耐铝型家系3个(占5.45%),中度耐铝型家系11个(占20%),一般耐铝型家系37个(占67.28%),铝敏感型家系4个(占7.27%)。[结论]适宜铝浓度能够促进马尾松生长,尤其是0.3~0.6 mmol·L^(−1)铝浓度下促进效果佳,筛选得到耐铝型和敏感型家系对马尾松耐铝性状改良具有重要意义。