红锥优树无性系群体表型变异研究及综合选择

【目的】揭示红锥优树无性系群体表型变异水平,为优树种质资源的保存和利用提供基础数据,确定育种群体。【方法】测定红锥226个优树无性系生长、形质和材性共15个表型性状指标,采用方差分析、遗传参数估算、相关性分析、主成分分析和布雷金多性状综合评定等方法对红锥优树无性系群体表型性状进行多种比较分析和综合选择,为红锥良种再选育和定向培育提供依据。【结果】红锥优树无性系间的变异系数范围为5%~41%。树干通直度的变异系数最大(41%),纤维素的变异系数最小(5%)。除微纤丝角外,红锥优树无性系各表型性状存在显著(P<0.01)或极显著(P<0.001)差异。且无性系14个指标重复力变化范围为0.254~0.764,其中树高、胸径的重复力达0.7以上,属于中高水平遗传力。相关性分析结果表明:各性状间的相关性达显著或极显著水平,树高、胸径、冠幅和枝下高之间存在较高的正相关关系,树干通直度与胸径、枝下高和树高呈极显著和显著负相关,与东西冠幅呈显著正相关。微纤丝角和木材基本密度分别与纤维长度、长宽比呈极显著负相关和极显著或显著正相关,纤维宽度与木材基本密度呈显著负相关,纤维素和木质素之间呈极显著正相关。生长性状与材性性状间相关性较强,可考虑联合选择。主成分分析得出前3个主成分的累计贡献率达82%,保留了表型性状的大部分信息。其中,第一主成分对红锥生长性状影响较大,第二、三主成分对材性性状影响较大,树高、冠幅、纤维长宽比、木质素4个性状是引起红锥表型差异大的主导因子。依据主成分分析结果,以树高、胸径和冠幅等生长量为评价指标,利用布雷金多性状综合评定法对无性系进行评价筛选,以10%为入选率,筛选出22个无性系,入选无性系树高、胸径、东西冠幅和南北冠幅的遗传增益分别为20.35%、24.49%、11.17%和16.41%。【结论】根据主成分分析结果,利用生长性状初选出22个优良无性系,为红锥新品种选育提供理论基础和科学依据,选出的优良无性系可作为下一代育种群体的候选材料。

滇杨优树无性系苗期叶片性状变异分析

从5个产地收集滇杨优树52株,经扦插繁殖无性系化,对其1 a生苗木的叶长/叶宽、叶柄长/叶长、脉左宽/叶宽、宽基距/叶长、叶片厚及叶尖角等叶片性状进行了调查和变异性分析。结果表明：无性系间6个叶片性状的变异系数为2.4%~24.3%,且差异达到显著水平,表明滇杨优树无性系叶片性状的遗传变异较丰富;主成分分析结果表明,滇杨优树无性系叶片性状变异主要体现在叶长与叶宽性状,其次为叶最宽处在叶片的位置;基于欧氏距离聚类的结果将滇杨52株优树在1.5阈值处聚为4类,且优树无性系的表型变异与其地理来源无关联。

马尾松优树无性系生长、干形和木材密度评价

利用浙江淳安国家马尾松(Pinus massoninna)种质库中22年生来自9个产地(或省区)180个优树无性系的保存林材料,研究马尾松优树无性系生长和材性在产地间和产地内的遗传变异规律,并对保存的优树无性系进行综合评价。结果表明,马尾松优树无性系生长、形质和木材基本密度皆存在显著的产地间和产地内变异,其中产地内无性系间的变异为产地间变异的1.87～2.38倍;与生长性状比较,木材基本密度在产地间所占的变异分量相对较大;除湖南产地优树无性系年轮宽度从髓心向树皮呈单峰变化外,其它8个产地优树无性系的年轮宽度皆随形成层年龄的增加而逐渐变窄;马尾松优树无性系的木材基本密度从髓心至树皮逐渐增大,到达一定年龄后渐趋稳定,但四川和广东两产地优树无性系木材密度的径向均匀性较低。早晚相关分析结果显示,除江西、广东和四川产地优树无性系木材基本密度的早期选择年龄晚于径向生长外,马尾松不同产地优树无性系的木材密度和径向生长皆可在5年生时开始早期选择。通过聚类可将180个优树无性系归为3大类和4个亚类,并综合评选出20个速生优质的优树无性系,其主要集中在第1类和第2类第2亚类。

滇杨优树无性系物候期观测

观测41个滇杨优树无性系的物候期数据,以物候期距同一对比标准时间(2008年3月1日)的天数对数据进行转换,运用SPSS 11.5软件进行主成分分析,并建立综合评价指标,以此将滇杨优树无性系分为5种物候类型,即总体物候出现较晚类型,总体物候出现较早类型,生长期较短类型,生长期较长类型和中间型物候类型。观察滇杨优树无性系苗期物候变化突出的指标,其中,展叶始期的差异最小,落叶始期的变幅最大。

湖北省红椿优树无性系苗期生长评价

对湖北地区14个红椿天然种源优树无性系进行种源试验,以便对无性系苗期进行遗传测定与选择。结果表明,无性系间苗高和地径表现出极显著差异,具有较丰富的遗传变异基础。无性系苗高广义遗传力为37. 455%,遗传变异系数为10. 657%;地径广义遗传力为55. 558%,遗传变异系数为19. 707%。以苗高和地径年生长量为指标,应用布雷金多性状综合评价法,选出2个生长良好的红椿无性系XF09和JP03。2个无性系生长性状综合评分为1. 298和1. 252,高于对照WH02无性系7. 27%和3. 47%,高出平均13. 11%和17. 27%。如果选择这2个无性系,入选率为14. 286%,苗高遗传增益为8. 325%,地径遗传增益为22. 502%。该选择具有一定的可靠性,可进一步用于鄂西北造林试验。

滇杨优树无性系苗期叶片性状变异

从5个产地收集滇杨优树52株,采用扦插繁殖法无性系化,对其1年生苗木的叶片性状变异情况进行调查.结果表明:叶片长、叶宽、叶片长/叶宽、宽基距/叶片长、叶柄长/叶片长等性状均存在不同程度的变异,根据单性状可将52个无性系分为不同的表型类型;基于欧氏距离聚类可将52个无性系在10聚类水平上聚为4类,无性系叶片性状表型变异与其优树地理来源无关;3个叶片导出性状相互组合构成了滇杨丰富的叶片类型.

不同产地木荷优树无性系表型多样性

利用来自17个产地的170个木荷优树无性系,分析表型性状在产地间和产地内的变异和性状间及性状与地理气候因子的相关性,基于13个性状对参试无性系产地进行主成分和聚类分析。结果显示:木荷优树无性系表型性状在产地间和产地内均呈极显著差异,枝下高变异最大26.6%,叶平均宽变异最小10.17%,说明木荷优树无性系生长、形质和叶片性状变异丰富,具有较好的改良基础。表型分化系数平均为43.24%,处于中等分化水平,产地内变异(31.42%)大于产地间变异(25.05%),生长性状变异是表型多样性的主要因素。性状相关分析表明,高径生长量较大的优树无性系其树干通直、枝下高大且分枝较粗,而与最大分枝角相互独立,叶片大和叶形宽圆的无性系可能生长更快。各性状与地理气候因子间的相关性表明,生长性状呈纬向变异,南部地区速生性较强;形质性状和叶片性状为呈经向变异,东部地区树干通直度相对较低,最大分枝角较大,叶片短小且宽圆。通过主成分分析认为,枝下高、冠幅是生长性状中的主要区别性状,而叶面积和叶宽长比是叶片性状的主要区别性状。基于聚类分析将参试的17个木荷优树无性系产地归为4个类型,其中类型Ⅰ和类型Ⅳ的无性系主要分别来自中部种源区和北部种源区,生长相对缓慢,而类型Ⅱ和类型Ⅲ的无性系主要来自中心种源区和中部种源区,速生性较强。

橡胶树优树无性系茎围生长量比较

以橡胶树10个优树无性系为研究对象,推广良种云研77-4和RRIM600无性系为对照,对其2~3龄植株茎围生长量进行测定和比较分析。10个优树无性系的茎围平均生长量为17.85~22.84cm,而2个对照品种为16.14 cm和16.96 cm,参试无性系的茎围平均生长量都大于对照。其中,614号有效株共104株,分2次重复设计,植株茎围平均生长量22.84 cm,变异系数15.66%,表现出良好的整齐性和速生性。

二白杨优树无性系选育研究

用9年时间对54个二白杨优树无性系的树高、胸径和材积的生长指标进行方差分析,各指标均呈现出极显著的差异,表明二白杨确是一个混合系。变异系数在林分郁闭后较为稳定,应是无性系间遗传差异的准确反映。筛选出的10个优良无性系,遗传增益达到了25.58%,平均单株材积0.132 39m3,为总体的126%,对照的135%,可作为二白杨的更新替代品种,广泛的推广应用。经过早晚期生长相关分析,二白杨选择育种可在造林后第5年进行,从而缩短周期,提前发挥效益。

刺用皂荚优树无性系苗期选择研究

以28个刺用皂荚优树无性系嫁接苗为材料,连续2年进行多个性状的方差分析、遗传参数估算、相关性分析、多重比较,利用主成分分析法综合选择优良无性系。研究结果显示,无性系间的苗高、地径、刺长、刺基径、单株产刺量、槲皮素含量等性状差异均达到极显著水平,苗高、地径与刺长、刺基径呈显著正相关;28个无性系可划分为3个等级,Ⅰ,Ⅱ等级的11个无性系刺长、刺基径、单株产刺量、槲皮素含量较群体均值分别提高了8.27%,9.67%,47.01%和70.76%.因此,选择刺长、刺基径、单株产刺量、槲皮素含量4个指标进行刺用皂荚苗期选择具有科学性、合理性。

水楸优树无性系苗期表型变异与特征研究

通过对水楸(Fraxinus platypoda Oliver)43个优树1年生嫁接苗13个表型性状的变异与特征分析,结果表明:43个优树无性系间表型性状存在极其丰富的遗传变异。平均变异系数、遗传变异系数分别为20.11%、30.54%;变异系数和遗传变异系数中节间距和小枝总叶面积的系数最大,分别为42.11%、72.20%和31.56%、52.86%,叶片含水量、总叶柄长/叶轴长、总叶柄长3个性状的表型分化系数均值分别为30.17%、29.05%和26.57%,13个表型性状间多数呈极显著或显著的正相关,节间距、叶轴长、总叶柄长、叶面积应视为水楸易测定和重要的表型性状。

滇杨落叶期侧芽内源激素含量与分枝特性的关系

以滇杨优树无性系1年生和3年生苗为材料,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定落叶期苗主干侧芽脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和玉米素(ZR)的含量,研究内源激素含量及其比值与母树分枝特性(分枝角度、侧枝数量、侧枝粗度)之间的关系。结果表明:在落叶期,1年生和3年生苗侧芽ABA含量均显著高于IAA和ZR,且优树无性系间内源激素含量差异达极显著水平,但1年生苗侧芽的3种内源激素变异系数比较接近。相关性分析和聚类分析结果显示,落叶期侧芽内源激素含量及其比值与母树分枝特性之间不存在直接的相关性。

杜仲良种筛选指标体系的建立

在杜仲优树无性系试验测定林中 ,对 4 0个杜仲优树无性系的有效成分含量和生长量进行了测定 ,并分别进行了 Fuzzy一级综合评判 ,然后以有效成分为首选指标并结合生长量指标进行了 Fuzzy二级综合评判 ,对二级综合评判排序前 1 1位的优树无性系的抗性指标进行了测定。通过研究建立了以成分含量为首选指标、结合生长量指标。