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。

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)。

杉木种子园建设与管理技术研究

杉木具有病虫害少、生长速度快、质量好等优点,在市场中的销售前景广阔,且有助于推动当地林业发展。但受到多种因素的影响,我国优质杉木产量较低,进而在市场上呈现出供不应求的状况。基于此,需要对现有问题展开总结与分析,确保杉木种子质量、产量得到进一步提高。本文则主要针对杉木种子园的建设过程展开探讨,并从管理技术方面提出一些看法,以期为我国杉木种子园的建设和管理提供了有力的理论支持。

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。

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。

广西融安县西山林场杉木种子园有害生物为害状况初步调查

广西融安县西山林场杉木良种基地是第一批国家级重点林木良种基地,为了解基地杉木种子园的有害生物主要种类及其为害情况,于2021年、2022年在西山林场杉木种子园开展实地调查研究。结果表明,种子园内主要有害生物有16种,其中病害5种,害虫7种,有害植物4种。当前对种子园危害较为严重的主要病害是杉木炭疽病、杉木叶枯病;主要害虫是杉木扁长蝽、球果螟、杉梢小卷蛾;主要有害植物是五节芒、野葛。调查结果可为桂北杉木种子园有害生物的预测及防治提供参考。

基于多元素配方施肥的杉木3代种子园叶片营养诊断研究

通过对3代杉木种子园开展“3414”配方施肥试验,探讨杉木3代种子园母树种子产量与对应针叶养分含量的数量关系,研究各养分间的作用规律,确定种子高产时对应的叶片最适养分含量,即营养诊断标准,为种子园的科学合理施肥、缺素矫正提供理论依据及实践指导。结果表明:P、Mo及N-Mo、P-K、K-Mg、Mg-Mo的交互作用是影响3代种子园母树种子产量的主导因子。其中Mo与种子产量成极显著(P<0.01)负相关,而N-Mo、P-K、K-Mg、Mg-Mo交互效应对种子产量有极显著(P<0.01)促进作用。通过最适浓度法,计算出种子园母树针叶各营养元素的适宜浓度范围,分别为:N(12.33~14.97 g·kg^(-1)),P(3.26~9.04 g·kg^(-1)),K(23.92~31.06 g·kg^(-1)),Ca(9.10~12.34 g·kg^(-1)),Mg(2.09~2.73 g·kg^(-1)),B(28.42~46.50 mg·kg^(-1)),Mo(0.12~0.38 mg·kg^(-1))。根据调查和测定结果,施肥试验中种子园产量高的母树,其针叶中各养分含量均落在适宜浓度范围之内,说明诊断标准具有较高的可靠性,在杉木3代种子园的经营管理中可提供配方施肥、缺素矫正的有效指导。

45个杉木1代种子园半同胞家系子代测定及早期选择

对赣南杉木1代种子园子代测定林45个半同胞家系、扦插无性系苗(CK1)、1代混系(CK2)和3代混系(CK3)进行研究。结果表明:参试家系的树高、胸径和材积均存在极显著差异,且各生长性状间存在较大的遗传差异,为优良家系的选择提供了可行性。根据参试家系树高、胸径及材积均显著大于CK1、CK3初选出10个优良家系,其中21号家系树高、胸径及材积遗传增益均最高,分别为11.61%、9.78%及36.99%。

不同嫁接方法对杉木种子园母树早期性状的影响

[目的]提高杉木种子园嫁接成活率,延长种子园嫁接施工时间。[方法]开展杉木无性系嫁接繁殖技术研究,探索不同嫁接方法对成活率、保存率、正冠率、嫁接口愈合时间、平均树高、平均冠幅及早期结果母树数量等因子的影响。[结果]不同嫁接方法对嫁接成活率、保存率、正冠率、愈合时间、平均树高、平均冠幅影响不同,最佳嫁接方式为春季顶芽嫁接,其次为秋季顶芽嫁接。采用春季顶芽嫁接法母树嫁接口愈合时间平均为160 d,嫁接成活率85.00%,保存率80.83%,正冠率达98.96%,嫁接2年后平均树高1.68 m,平均冠幅1.03 m;不同嫁接方法对早期结果母树数量差异未达到显著水平。[结论]在实际种子园建园工作中,适宜采取秋季顶芽嫁接及翌年春季顶芽补接的方法,以提高杉木嫁接成活率与种子园建园质量。

杉木第3代种子园自由授粉家系的遗传变异及早期选择

[目的]分析杉木第3代种子园自由授粉家系的生长性状表现及遗传变异规律,筛选出速生优良家系和优良单株。[方法]对福建省尤溪国有林场杉木第3代种子园自由授粉子代试验林开展遗传测定,基于10年生的树高、胸径和单株立木材积,分析杉木第3代种子园自由授粉家系生长性状的遗传变异规律,评选出早期生长表现优异的家系和个体。[结果]1~5年生杉木测定林树高和胸径年均生长量均稳定上升,5年生时分别达到0.99 m和1.4 cm;10年生平均树高、胸径和单株立木材积分别为8.66 m、12.1 cm和0.07637 m^(3),年均生长量分别达0.87 m、1.2 cm和0.00764 m^(3)。10年生杉木测定林树高、胸径及单株立木材积的广义遗传力分别为0.523、0.585和0.599,狭义遗传力分别为0.235、0.278及0.285,受到明显的遗传控制。以单株立木材积遗传增益高于5%为标准,筛选出20个速生优良家系,平均树高、胸径和单株立木材积分别达9.21 m、14.1 cm和0.10430 m^(3),平均遗传增益分别为1.48%、4.51%和10.42%。以单株立木材积遗传增益高于60%为标准,筛选出20个速生优良单株,平均树高、胸径和单株立木材积分别达12.88 m、23.6 cm和0.29534 m^(3),平均遗传增益分别达11.45%、26.48%和81.71%。[结论]筛选的杉木速生家系及优良单株生长优势明显,速生家系可在生产中推广造林,优良单株可作为杉木第4代育种和无性系选育的遗传资源。

杉木无性系嫁接苗培育技术及其种子园建园成本

以种子园无性系嫁接苗培育为目标,经过多年探索形成一套杉木无性系嫁接苗培育关键技术体系。这种育苗方式提高了杉木嫁接成活率与种子园建园质量。

杉木第3代种子园无性系花期观察与分析

杉木种子园无性系雌雄花量和盛花期对种子园种子产量和品质有重要影响。于2020年,对福建省将乐国有林场第三期杉木第3代种子园中70个无性系的花量、盛花期进行调查分析。结果表明,无性系自身以及无性系间雌雄球花的盛花期同步性存在明显差异,且整体上雌球花开花时间早于雄球花,较雄球花提前2 d完全进入盛花期。雌雄球花在树冠上分布存在明显的层次性,下层雄花多,上层雌球花多,这种分布机制在一定程度上抑制了杉木自交。研究结果可为种子园的管理与高世代杉木种子园的建设提供参考。

恩施市铜盆水林场国家杉木良种基地种子园建设现状及对策

为了加强国家级良种基地的建设与管理,总结了湖北省恩施市铜盆水林场国家杉木良种基地种子园36年的建设与发展现状及成效,分析了铜盆水林场国家杉木良种基地种子园建设中存在的问题(树龄老化问题突出;人才匮乏,技术力量薄弱;建设水平低,升级换代慢;建设成果得不到示范推广等),提出了“加大高龄种子园利用力度、加大第三代种子园建设力度、加大树种结构调整力度、加大专业人才培养力度、加大建设资金筹措力度”等对策建议。

杉木矮化型高产种子园建园技术

为实现杉木种子园丰产稳产的目标,方便种子园球果采摘,笔者经过多年探索形成一套“矮化型果园式”杉木种子园建园技术体系。本文从无性系嫁接苗培育、种子园营建、截顶矮化、刻伤促萌、整形拉枝、抚育管理、辅助授粉等方面详细介绍了该类型种子园建园技术,以期提高种子园产量及品质,为杉木种子园科学经营提供参考。

杉木种子园矮化试验初报

矮化杉木种子园中母树是当前生产上急待解决的问题。通过采用摘顶梢的方法可使树体矮化,减少摘球果的危险性,摘梢后前几年年产量比对照降低30%左右,可能因摘梢使结实面积减少的缘故。

杉木种子园种子品质性状变异及遗传参数

为进一步了解杉木Cunninghamialanceolata种子品质遗传变异规律,对浙江省22个不同世代不同类型种子园,连续4a采种、取样和测定,系统地分析了种子千粒质量、涩籽率、发芽率、发芽指数、芽苗长度和活力指数等6项品质性状的变异、遗传力和遗传相关。结果表明,种子活力指数表型变异与遗传变异均最大,涩籽率变异次之,芽苗长度变异最小。种子千粒质量遗传力最大,涩籽率次之,其后依次为芽苗长度、发芽率、活力指数和发芽指数。千粒质量与各性状具有轻度和中度的遗传相关关系,涩籽率在遗传上除与千粒质量呈轻度负相关外,与其他性状没有相关关系,发芽率与发芽指数以及发芽指数、芽苗长度与活力指数遗传相关紧密。

杉木不同世代、类型种子园种子品质改良效果的研究

对浙江省22个杉木种子园的种子品质进行了连续4a的研究。结果表明,种子园种子在千粒重、涩粒率、发芽率、发芽指数、芽苗生长、活力指数等6项品质性状上,分别比普通种子平均增长8.6%、-19.5%、2.0%、4.7%、2.7%和8.4%,平均遗传增益依次为4.7%、8.9%、0.8%、1.2%、1.1%和2.6%。约有60%95%种子园的种子,在不同品质性状上优于普通种,45.5%的种子园种子品质全面优于普通种。不同世代种子园之间,种子品质无明显变化规律,一般以1.5代种子园较好,2代次之,1代居后。由优良无性系组成的双系种子园,种子品质优良。优良种源种子园种子活力表现较为突出,强于1代、1.5代和2代种子园。