马尾松松脂化学组分家系变异及相关分析

【目的】研究马尾松松脂化学组分在家系间的变异以及松脂组分间的相关性,为以松脂品质为目标的马尾松遗传改良工作提供理论依据和指导。【方法】以福建省国有来舟林业试验场11年生马尾松高产脂半同胞家系测定林为研究对象,通过气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)检测每株样木树干胸径部位木质部内松脂化学组分的种类和含量,分析这些组分在家系间的遗传变异以及它们之间的遗传相关性,并利用在家系间差异显著的松脂化学组分对所有家系进行聚类。【结果】从马尾松松脂中共检出20种主要化学组分,其中,α-蒎烯、β-蒎烯、长叶烯、β-石竹烯、海松酸、山达海松酸、长叶松酸/左旋海松酸、脱氢枞酸、枞酸和新枞酸为松脂中含量较高的组分。经方差分析发现:单萜中的莰烯和柠檬烯,倍半萜中的长叶环烯、洒剔烯、β-石竹烯和α-石竹烯以及二萜中的海松酸和新枞酸在家系间的差异显著或极显著,家系遗传力为0.45 0.59,意味着通过家系选择,这10个组分的遗传改良可取得较好的成效。对松脂化学组分进行遗传相关分析发现:在单萜类内,β-蒎烯、莰烯和柠檬烯间遗传相关显著或极显著,组分间遗传相关系数为0.59 0.78;在倍半萜内,长叶蒎烯、长叶环烯、洒剔烯和长叶烯之间遗传相关达极显著水平,遗传相关系数为0.67 1.00,β-石竹烯和α-石竹烯遗传相关性也达极显著水平;但在二萜类内和各萜类间,遗传相关性较弱,未达到显著水平。依据在家系间差异显著的10个松脂化学组分将所有家系聚为3类。【结论】马尾松树干木质部松脂共检出20种组分,其中,莰烯、柠檬烯、长叶环烯、洒剔烯、β-石竹烯、α-石竹烯、海松酸和新枞酸受家系影响较大,受中度遗传控制。在单萜、倍半萜类和双萜类内和类间,较强的遗传相关主要出现在单萜和倍半萜类内。

高脂马尾松优树松脂化学组分及其地理变异的研究

采用逐步回归和典型相关分析方法,对分布在广东、广西、福建、浙江、江西、安徽6省( 区) 的274 株优树的产脂力、含油率、软化点和松香、松节油化学组分等18 个因子与经纬度进行分析,结果表明,各因子之间存在着不同的地理变异:即随着纬度的降低,产脂力、长叶松酸+ 左旋海松酸、新枞酸和去氢枞酸的含量由北向南递增;而含油率、莰烯、石竹烯、山达海松酸的含量则由北向南递减;并显示出产脂力与含油率和某些化学组分含量同时受经纬度的双重控制。

马尾松3代杂交子代幼林松脂化学组分的GCA／SCA分析

[目的]研究马尾松松脂化学组分的一般配合力(GCA)/特殊配合力(SCA)效应,促进优质脂用马尾松的遗传改良。[方法]利用设置在浙江省淳安县姥山林场的5年生6×6半双列遗传交配设计的马尾松3代种质幼林,通过调查各单株生长性状以及测定松脂化学组分,揭示马尾松松脂化学组分的遗传变异规律及遗传控制方式和它们与生长性状的相关性。[结果]试验材料共检测出23种松脂组分,单萜类、倍半萜类、二萜类组分含量分别占松脂含量的7.29%、1.50%和91.17%。13种平均含量高于松脂总量0.1%且杂交组合间差异显著的马尾松松脂主要组分均表现出显著或极显著的GCA效应,而SCA效应较不显著。除去氢枞酸主要受显性基因效应控制,左旋海松酸/长叶松酸、8,12-枞二烯酸加/显性效应相当外,其余主要组分均是以加性基因效应占主导地位。各松脂主要组分家系遗传力为0.655 0.949,受中度或高度的遗传控制。研究还发现,马尾松松脂单萜主要组分中α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯间呈极显著正相关关系,对其中一种组分的选择可能会带来其它单萜组分的同增或同减。而二萜组分中左旋海松酸/长叶松酸与单萜、倍半萜、二萜组分呈较普遍负相关,与长叶烯、海松醛、去氢枞酸、8,12-枞二烯酸、枞酸和新枞酸则呈极显著的负相关关系,对左旋海松酸/长叶松酸的选择将会对大部分松脂组分产生抑制作用。此外,马尾松多数松脂主要组分与树高、地径相关性并不明显,松脂化学组分与生长似受不同的遗传机制控制,两种性状可能相互独立。[结论]幼龄期马尾松松脂大部分组分具有显著的GCA效应,加性基因效应占主导地位,受中度或高度遗传控制。树高和地径与松脂各组分含量不相关,但部分松脂组分间存在显著的相关性。该结果为马尾松脂用性状的改良提供理论依据。