日本落叶松种子园自由授粉种子发芽性状的测定与评价

以柳河五道沟林木种子园2014年采集的日本落叶松自由授粉种子为材料,对不同方法处理的种子发芽性状进行测定与评价,结果表明:种子发芽率、发芽势、平均发芽时间、发芽指数分别为65%、19%、7.1 d和10.8。种子发芽率分别高出国家标准和吉林省地方标准20个和15个百分点,种子活力实际使用价值分别提高了44%和30%,发芽性状遗传品质显著高于一般商品种子。

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人工林优树自由授粉家系试验林比较

【目的】为日本落叶松持续遗传改良提供应用材料和初级无性系种子园去劣疏伐提供依据。【方法】在甘肃小陇山沙坝国家落叶松/云杉良种基地,采用完全随机区组试验设计,在日本落叶松采伐迹地营造了30个优树自由授粉家系(Ⅰ)和25个日本落叶松种子园自由授粉家系(Ⅱ)试验林,试验林Ⅰ和Ⅱ均为15个区组,区组内家系株数2株×2株配置,株行距1.5 m×1.5 m。【结果】种子园自由授粉家系试验林胸径、树高、材积平均达到(6.474±1.474)cm、(6.429±0.885)m、(1.274±0.599)×10^(-2) m^(3),显著高于人工林优树自由授粉家系试验林胸径、树高、材积的13.99%、9.18%和26.94%(P>0.05)。种子园自由授粉家系胸径、树高、材积的表型变异系数和遗传变异系数为13.76%、22.76%、47.02%和4.52%、1.96%、9.54%,家系遗传力和单株遗传力为0.729、0.544、0.735和0.214、0.156、0.210;优树自由授粉家系胸径、树高、材积的表型变异系数和遗传变异系数是21.92%、26.82%、60.03%和4.36%、2.91%、9.76%;家系遗传力和单株遗传力依次为0.645、0.626、0.598和0.169、0.175、0.148;优树自由授粉家系试验林胸径、树高、材积性状的遗传变异比种子园自由授粉家系更加丰富。种子园自由授粉家系子代测定回向选择指导初级无性系种子园去劣疏伐升级1.5代种子园,入选单株直接无性繁殖利用或作为高阶育种应用材料,种子园自由授粉家系按照40%的入选率,入选10个家系,入选家系平均胸径、树高、材积为6.6148 cm、6.8420 m、0.0143 m^(3),在家系选择的基础上,选择50个单株,单株入选率3.58%,入选单株平均胸径、树高、材积达到9.16 cm、7.60 m、0.026 m^(3);入选家系和单株材积的平均遗传增益达到9.39%和22.09%。优树自由授粉家系和单株入选率为30%和3.01%。【结论】种子园自由授粉家系试验林入选单株预期遗传增益为22.09%,可作为高世代种子园营建和进一步遗传改良的应用材料,并直接进行无性系繁殖利用,使育种早见成效。优树自由授粉家系试验林入选单株预期遗传增益为20.66%,补充遗传改良材料,不断丰富和拓展遗传改良材料的遗传基础,确保长期稳定的遗传增益和持续遗传改良。

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。

杉木初级种子园遗传效应的一个验证

从杉木林中采集七株优树的种子,并在种子园内采集相同优树无性系自由授粉种子,进行成对造林比较试验。造林四年后,来自种子园的后代其生长量显著高于来自林分的后代。树高增长9.1%,胸径增加14.5%。由此,对杉木初级种子园的遗传效应加以肯定并进行评论。