Clonal Variation in Growth and Wood Quality and the Multi-Trait Index Selection of Chinese Fir

Two clonal trial stands of Chinese Fir （Cunninghamia lanceolata） were used in this study, one was 19-year-old stand which included 38 clones, and the other was 17-year-old stand including 102 clones.The statistical analyses showed that there were very significant genetic variations in height, DBH,volume and ratio of heartwood(Rhw),wood basic density（ρb ） of the clones in the two stands. The repeatability of clones was in median to high level,and the genetic CV was different over the all five traits.There were very significant phenotypic and genetic correlations among height,DBH and volume,and negative correlations among growth, Rhw andρb.The selection method experiment indicated that index selection could improve volume, Rhw andρb,showing synthetically superior selection effects compared to any individual trait selection methods.

红心杉不同无性系性状早期变异与综合选择

【目的】考察了红心杉无性系生长(树高、胸径)和形质(冠幅、枝盘数、坐生密度)性状,为红心杉优质用材良种选育和定向培育提供理论依据。【方法】以5年生红心杉试验林50个无性系为原材料,对其生长性状和性质性状进行测定和分析,通过遗传变异分析、方差分析、重复力估算,利用聚类分析和隶属函数法综合选择优良无性系。【结果】不同无性系间性状变异类型丰富,变异幅度为2.06%~13.88%。胸径与树高,胸径与冠幅间呈显著或极显著正相关,与枝盘数间呈极显著负相关,形质性状间差异不显著。各性状的重复力为0.144 6~0.505 4,除了枝盘数外,都受中等的遗传控制。各性状间具有一定相关性,相关系数为-0.074~0.638。聚类分析可将50个无性系分为3类,其中,类群Ⅲ的生长性状最佳,类群Ⅰ的形质性状最优。针对不同育种目标,利用隶属函数法发现综合性状平均隶属函数值为19H30>19H38>19H25;生长性状平均隶属函数值为19H25>19H42>19H30;形质性状平均隶属函数值为19H47>19H16>19H38。【结论】5年生红心杉无性系间各性状存在丰富的遗传变异,且性状受到中等的遗传控制,有较好的遗传改良潜力,且生长性状与形质性状具有独立性,可进行单独定向选择。红心杉无性系19H25、19H30在综合性状和生长性状排序都位列前三,可考虑作为优良无性系在当地推广。

杉木无性系生长和干形性状的遗传变异及多性状指数选择

掌握植物重要性状变异情况对遗传资源保护及再利用有重要意义。为选择出适于湖南省杉木高效栽培的新种质资源,比较分析了湖南省会同县广坪国有林场的60个18年生杉木无性系的生长性状(胸径、树高、材积、冠幅)和干形性状(枝下高、冠长、冠长率、高径比、冠高比和胸高形数)等林木特征因子,并采用多性状指数函数对无性系进行了综合评价。结果表明:60个杉木无性系的树高、胸径、单株材积、冠幅、枝下高、冠长、冠长率、高径比、冠高比和胸高形数的平均值分别为16.5 m、26.80 cm、0.5042 m 3、5.78 m、2.15 m、14.35 m、0.87、62.23、0.1854、0.5082,生长和干形性状在无性系间差异极显著,受较强的遗传控制,且生长性状、干形性状间存在不同程度的表型和遗传相关性;以10%入选率为目标,通过等权值的多性状指数方程I 2选择出排名前6的无性系分别为26、31、1110、35、1108、1204;通过强调生长的多性状指数方程I 6选择出排名前6的无性系分别为26、31、1110、35、1204、27;通过强调干形的多性状指数方程I 10选择出排名前6的无性系分别为26、1110、31、1108、2、1204。无性系26、31、1110和1204可作为入选的生长、干形兼优的杉木优良无性系在生产中大力推广。

赣南杉木半同胞家系子代测定及早期选择

[目的]比较赣南地区杉木种子园半同胞家系子代的生长性状变异特征,选择早期优良家系,为杉木良种选育及推广提供参考。[方法]在江西省赣州市森源科技种苗场姜坑工区建立杉木种子园半同胞子代测定林,比较36个半同胞家系6年生子代测定林的树高、胸径和单株材积等生长性状,以扦插苗(CK_(1))、一代混系(CK_(2))和三代混系(CK_(3))为对照,并评选出早期生长表现优异的家系。[结果]6年生杉木子代测定林树高、胸径和单株材积在家系间均存在极显著差异;树高、胸径和单株材积平均值分别为5.92 m、8.06 cm和0.0182 m^(3),表型变异系数和遗传变异系数分别为14.70%、18.73%、52.75%和18.96%、25.32%、65.01%,遗传力分别为0.4547、0.5096和0.3925,各生长性状间存在较大的遗传差异。以参试家系树高、胸径均大于平均值5%为标准,初选出13、47、57、59、100、103、176号等7个优良家系。其中103、59和13号家系树高、胸径及单株材积的遗传增益分别最高,分别为5.22%、7.97%、16.17%。[结论]筛选出的7个家系可作为早期优良家系加以利用,其中103、59和13号家系可作为赣南地区后续重点跟踪的推广应用材料。

5年生杉木无性系主要生长性状及优良无性系选择研究

选择SW01—SW36共36个5年生3代杉木无性系及1个当地杉木种子苗作为试验对象,对其树高、胸径和材积3个主要生长性状进行测定和分析,采用对比法选择优良无性系。结果表明,5年生杉木无性系的3个主要生长性状间差异均存在统计学意义(P<0.01),且重复力较高(68.15%~81.34%),材积变异系数17.68%,可利用材积性状进行优良无性系选择;对比法选择了SW03、SW07和SW09等8个早期速生型优良无性系,其平均材积比试验平均值高25.94%,与试验对照相比,平均现实增益48.79%,平均遗传增益33.25%,增产潜力明显,应用推广价值较高。研究结果为杉木优良无性系选择及推广提供参考。

不同造林密度对杉木家系生长特性的影响分析

本实验旨在研究不同家系和密度对杉木生长的影响。选择福建省大田桃源国有林场莲花山工区作为实验点,选取了官庄1号、官庄2号和官庄3号三个杉木家系,并将其混合作为混合家系进行研究。通过观察2020年和2022年的数据发现,不同家系在不同密度下杉木的生长情况存在一定差异。较低的密度有利于杉木生长,可以使植株获得更大的高度和地径。不同家系对于密度的适应能力可能存在差异,部分家系在较低密度下表现出更好的生长,而其他家系则相反。此外,高径比和冠幅变化也受到家系和密度的影响。

杉木优良无性系早期生长和侧枝发育特征比较

为探究不同杉木无性系早期生长和侧枝发育特征的差异,筛选适合杉木大径材和无节材培育的优良无性系,以福建省顺昌埔上国有林场的12个3年生洋系列无性系为研究对象,并以该林场培育的2代、3代实生苗为对照,连续2 a进行早期生长和侧枝发育特征调查分析。结果表明,不同杉木无性系生长与侧枝发育特征存在显著差异(P<0.05)。其中,洋058和洋064的树高和地径均显著大于多数参试无性系和对照实生苗(P<0.05),洋023和洋063的侧枝节间距在3年生和4年生时均较大,3年生和4年生杉木无性系的侧枝长度分别以洋023和洋053为最小,两者分别显著小于其他无性系和两个对照实生苗(P<0.05),洋054的枝条年轮宽度显著小于其他无性系和两个对照实生苗(P<0.05),洋023的冠幅直径、冠幅面积、冠幅体积均显著大于其他无性系和两个对照实生苗(P<0.05)。不同杉木无性系生长与侧枝发育特征之间存在一定相关性,其中树高、地径与侧枝长度、侧枝基径和侧枝角度呈极显著正相关(P<0.01),与冠幅高度、冠幅面积和冠幅体积呈正相关,侧枝节间距、侧枝长度和侧枝基径两两之间呈极显著正相关(P<0.01)。综上可知,洋058和洋064的生长性状优良,可作为大径材选育无性系;洋023的形态性状优良,可作为无节材选育的优良亲本。

杉木家系苗期性状的遗传变异、相关性及综合评价研究

【目的】探究杉木苗期生长、叶片和根系性状的遗传变异规律,为赣南地区选育优良造林家系提供参考。【方法】以信丰县林木良种繁育中心选育的15个杉木家系1年生苗为研究材料,对地上生长、叶片和根系等21个性状进行测量、遗传分析和相关性分析,并采用聚类分析和隶属函数法进行综合评价和优良家系的选择。【结果】不同家系间各表型性状的变异系数变化范围为2.86%~65.06%,叶片性状的变异系数较小(2.86%~20.93%),地上部分性状和根系性状的变异系数较大(13.45%~65.06%和19.38%~60.12%);地上生长和根系性状的遗传力变化范围为0.22~0.96,受中度或强度遗传控制;相关性分析结果表明,地上部分有关性状与根系性状之间的相关性高于叶片性状,根系生物量、根长、根表面积、根直径、根体积与所有地上部分性状呈极显著的正相关。聚类分析显示,在遗传距离为15时,可将杉木家系分成3个类群。以遗传力>0.5和变异系数>50%的8个性状为选择指标,利用隶属函数法对家系进行综合评价,家系11×12、7×8、13×18等排名靠前,其地径、冠幅、地上生物量、总根长、根体积和根系生物量的现实增益分别为2.42%、5.67%、46.29%、45.92%、41.53%、42.22%,遗传增益分别是2.08%、5.27%、20.69%、30.77%、23.67%、24.91%,具有较高的遗传表现,选择效果较为显著。【结论】15个家系总体受较强遗传控制,具有很大的选育潜能。根系性状对杉木早期地上部分生长的影响超过叶片性状,可作为杉木早期选择的重要参考指标。本研究初步筛选出的优良家系可为赣南地区后续的遗传改良和林分建造提供种质材料。

杉木早期生长性状多点遗传测定及耐瘠薄家系选择

采用12个杉木家系,分别在福建省将乐国有林场(JL)、福建省官庄国有林场(GZ)、福建省洋口国有林场(YK)进行多点试验,并利用混合线性模型对5年生的试验林生长性状进行遗传参数估计,筛选杉木耐瘠薄家系。结果表明:杉木早期没有表现出显著的基因与环境互作;以家系一般配合力作为杉木家系选择的标准,筛选出洋口林场的11号、10号、2号、4号家系,将乐林场的3号、8号家系,官庄林场的3号、7号、9号、5号家系作为杉木耐瘠薄新品种选择的候选材料。

杉木纤维用材优良无性系的选择

对杉木无性系生长性状、木材基本密度和管胞长度的遗传变异进行了研究。结果表明,无性系间树高、胸径、材积、木材基本密度和管胞长度存在显著至极显著差异。5个性状(树高、胸径、材积、木材基本密度和管胞长度)都受中等强度的遗传控制,无性系重复力分别为0.771,0.651,0.566,0.529和0.495。树高、胸径和材积与木材基本密度、管胞长度间以及木材基本密度与管胞长度间呈遗传负相关。通过多性状综合指数选择选出2个纤维用材优良无性系。

江西省优质速生杉木无性系选育研究

在种源、林分和个体选择的基础上,选育出一批杉木无性系,通过13 a的测定表明,各无性系间胸径、树高、单株材积、无性系木材基本密度和纤维长度差异极显著,且具有较大的广义遗传力。根据杉木无性系培育目标,选择出一批生长、材性兼优的杉木无性系以供生产上应用。12年生入选杉木无性系平均胸径、树高和单株材积、木材基本密度和纤维长分别为16.8 cm、11.0 m、0.133 1 m3、0.319 3 g.cm-3和331 7μm,遗传增益分别为27.99%、8.09%、94.29%、6.72%和4.53%。

杉木无性系生长和材性变异及多性状指数选择

对19年生和17年生2块杉木无性系测定林开展生长和材性变异及多性状指数选择研究,其中,19年生测定林包括38个参试无性系,17年生测定林包括102个参试无性系。2块测定林数据分析结果均显示:无性系树高、胸径、单株材积、心材率和木材基本密度存在极显著的遗传差异,无性系重复力达中等偏上至较高水平,遗传变异系数各性状间差异较大;树高、胸径、材积生长性状间存在极显著的表型和遗传相关,与基本密度存在弱负相关。不同选择方法的结果表明,指数选择能整体提高单株材积、心材率和木材基本密度综合的遗传增益,达到比单性状选择更好的选择效果,是多性状改良较理想的选择方法。

磷胁迫对不同杉木无性系酸性磷酸酶活性的影响

缺磷是限制目前农林业产量的一个重要因子,传统的农林业生产主要通过施肥和土壤改良来满足植物对 磷的需求,近年来人们开始发掘磷高效利用植物来替代传统方法提高磷的利用效率。杉木(Cunninghamia lanceola- ta)是我国亚热带地区最重要的造林树种之一,生长快、材质好、产量高,在中国人工林经营中占有重要地位。为揭 示磷素胁迫条件下杉木无性系酸性磷酸酶的变化规律和筛选磷高效利用杉木无性系,通过土培试验,设计4种磷 素处理水平(正常供磷16.mg·kg-1、轻度磷胁迫8 mg·kg-1、中度磷胁迫4 mg·kg-1、重度磷胁迫0 mg·kg-1),进行磷 素胁迫条件下不同杉木无性系酸性磷酸酶(APA)活性的比较研究。结果表明:缺磷条件下1年生杉木叶片和根际 的APA活性明显高于正常供磷处理。随缺磷时间的延长、不同杉木无性系酸性磷酸酶的变化规律不同,其中8号、 24号、37号无性系叶片和根际的APA活性明显高于正常供磷处理;5号、9号无性系根际APA活性虽然增幅较大, 但其叶片酶活性变化较小;3号、23号、34号无性系整体而言对磷胁迫不敏感,缺磷条件不对其叶片APA及根系 APA活性造成显著影响。在磷胁迫条件下,杉木无性系可通过叶片及根际酸性磷酸酶活性的增强来适应环境磷缺 乏,但不同杉木无性系对磷缺乏的适应性存在明显差异。

32个杉木无性系木材密度和力学性质的变异

３２个杉木无性系间，木材密度和抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度均有较大差异；无性系内株间亦存在一定差异。木材密度与抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度间的相关极显著，相关系数分别为０．３９５７、０．８３６８和０．９０２０；木材密度与生长速度呈负的遗传相关。

不同杉木无性系磷素特性的比较

通过土培试验,进行磷素胁迫条件下不同杉木(Cunninghamialanceolata)无性系磷素特性的比较研究。结果表明:在磷胁迫条件下不同杉木无性系的干物质积累、磷素吸收效率和磷素利用效率均存在显著差异。随着磷胁迫的加剧,不同杉木无性系的干物质积累量和磷素吸收效率下降,而磷素利用效率增强。总体而言,8、9、24、37号无性系的干物质积累量受胁迫影响最小,23号无性系受胁迫影响最大。其中8号无性系的磷素吸收和利用效率均较高,24、37号无性系的磷素吸收效率较高,而9号无性系的磷素利用效率较高,23号无性系的磷素吸收和利用效率均较低。在磷胁迫条件下,杉木无性系可通过提高磷素吸收效率和利用效率途径来提高杉木对环境磷素的利用。

杉木无性系生长和木材品质性状遗传变异研究

【目的】研究杉木无性系生长性状和木材品质性状的遗传变异规律,为广西杉木栽培区选择优良无性系、提高广西杉木人工林经营效益提供参考。【方法】对34个杉木无性系的单株材积、木材基本密度和管胞形态性状进行方差分析,估算无性系重复力、遗传相关和遗传增益等遗传参数,采用多性状综合指数选择方法选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系并估算遗传增益。【结果】杉木的生长性状具有丰富的遗传变异,变异系数较大的是材积、胸径和树高,其变异系数分别为41.06%、16.44%和12.41%。杉木无性系间的胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度和管胞宽度差异极显著(P<0.01),管胞长宽比差异显著(P<0.05),且无性系重复力除管胞长宽比外均在0.5以上。木材密度与胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度在表型相关和遗传相关上呈负相关。采用多性状综合选择指数法选出3个优良无性系,其胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比的遗传增益分别为9.83%、7.58%、24.60%、-3.92%、4.65%、2.12%和1.26%。【结论】杉木无性系间具有良好的选择潜力,采用多性状综合指数选择法可以选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系。

杉木无性系微纤丝角遗传变异的研究

对55个杉木无性系管胞微纤丝角的遗传变异进行了研究。结果表明,管胞微纤丝角在无性系间差异极显著;广义遗传力变化为0.734~0.867,微纤丝角无性系间的差异受很强的遗传控制;按10%的入选率,无性系选择的平均遗传增益为19.51%。无性系管胞微纤丝角自髓心向外随树龄的增加逐渐降低,第 10 年的微纤丝角比第1年的约小32.1%,方差分析表明,从第 3 年起,不同林龄微纤丝角之间的相关系数达到了极显著水平,说明对管胞微纤丝角进行早期选择是有效的。

杉木无性系扦插生根能力遗传变异的研究

从种子园、家系、个体三个水平上详细研究了杉木768个无性系扦插生根能力的遗传变异规律。衡量无性系扦插生根能力的4个性状(不定根总数、不定根总长、侧根总数和最长一根不定根长度),在种子园、家系、无性系各个水平上均存在极显著的差异,其中大部分变异在无性系水平。首次揭示了杉木扦插生根能力的家系效应和无性系效应。杉木无性系各生根性状均受到较强的遗传控制,通过对杉木的生根性状进行选择,可能具有较大的选择响应。本文还对无性系生根能力与原株的繁殖系数、原株的生长性状与生根能力间的关系进行了讨论。

杉木不同无性系主要经济性状变异分析

对广东省乐昌市龙山林场杉木基因库中272个10年生杉木无性系的树高、胸径、树皮厚、单株材积4个生长性状,心材比、木材基本密度等2个材质性状进行测定分析。结果表明：272个杉木无性系间存在丰富的表型变异,表型变异系数均〉10%;以单株材积变异系数最大,为69.04%,遗传变异系数为73.97%,变异幅度0.003 8~0.479 1 m3。6个重要性状在无性系间均表现为极显著差异,表明所测各性状均受较强的遗传控制。遗传相关系数和表型相关系数均是材积最高;密度遗传变异系数最低,为13.03%,重复力属中上水平（0.684 3）,仅心材比的重复力低于0.5。在10%、20%、30%和50%不同入选率下计算,所测性状遗传增益值均随入选比例的增大而降低。树高、胸径、树皮厚、材积4个生长性状间呈显著正相关,且均与木材基本密度呈极显著负相关。

氮素高效基因型杉木无性系的选择研究

为筛选适应退化地生长的杉木无性系 ,通过N素胁迫进行N素高效基因型杉木无性系的选择研究 ,结果表明 :不同杉木无性系的N素利用效率存在差异。随N素胁迫加剧 ,杉木无性系NR活力及光饱和点下降 ,CO2 补偿点增加 ,不同杉木无性系对N素胁迫的反应日趋明显 ,根据不同无性系在胁迫条件下的反应 ,把供试无性系分成 3类 :耐N肥性强、耐N肥性弱及耐N肥性一般无性系 ,其中 16 3号和 30 1号无性系是具有较高N素利用效率的省肥高产无性系 。