林木遗传育种学课程线上+线下混合式教学模式研究与实践

林木遗传育种学是为林学本科学生开设的一门专业基础核心课程。由于林学专业缺少遗传学的专业基础课,学生专业基础薄弱,再加上近年来课程设置的改革,林木遗传育种学的课时被大大压缩,这门课程已成为林学专业学生公认的最难核心课程。因此,原有的教学方式已难适宜新的教学要求。该文根据课程特点,探索以学生为中心的线上线下混合式教学新模式,对教学实践、经验和体会进行总结,以期充分发挥学生的主体作用和为相关教师的教学改革提供参考。

油茶高产无性系的ISSR分子鉴别

采用ISSR分子标记方法,对江西25个每hm2产量达到750 kg的油茶高产无性系进行分子鉴别研究.结果表明:从100条ISSR引物中筛选出9条具有多态性的引物进行PCR扩增,得到108个位点,其中95个为多态位点,多态比率达87.96%;建立了25个油茶无性系的DNA指纹库,并分析出这些油茶无性系分子鉴别的最优引物组合;聚类分析显示,各无性系遗传背景复杂.研究结果可为油茶新品种的登记和保护及分子标记辅助选择育种提供分子依据.

赣油茶25个优良无性系品质评价

以油茶Camellia oleifera茶油产量、果实经济性状及其脂肪酸组成成分为综合指标,评价了赣油茶各无性系品质,旨在为油茶良种选育及优中选优提供科学依据。采用主成分分析的方法对25个赣无性系的品质进行了比较与优劣排序。研究结果表明:赣油茶各无性系间性状差异明显,达到中等强度的变异;评价油茶品质的11个性状指标中,鲜果含油率、干出籽率、亚油酸、产油量和油酸起决定作用;品质优劣依次为赣石84-8,赣无1,赣无11,赣石83-4,赣抚20,赣无16,赣71,赣石83-1,赣6,赣无24,赣石84-3,赣8,赣兴48,赣55,赣永6,赣兴46,赣68,赣无15,赣70,赣无12,赣无2,赣77024,赣190,赣447,赣永5。

油茶子代林群体产量性状的研究

通过对油茶无性系及其半同胞子代、自交子代和杂交子代4种不同群体的产量结构、产量频率分布、产量构成等产量性状进行系统深入的研究,探索4种群体及其优良林分的结实特性和产量规律,为油茶杂交子代,优良家系和无性系等良种的生产应用和栽培技术、以及进一步开展杂交和选择育种研究积累了必要的技术和理论知识．

50个赤桉家系抗风性与生长、材性性状的相关性

为获得影响赤桉Eucalyptus camaldulensis家系抗风性能的主要因子,筛选能生产应用的优良抗风家系,在连续3 a调查114个赤桉家系高产抗风家系排序基础上,选取50个赤桉家系为材料,对其生长性状(树高、胸径、单株材积),材性性状(木材基本密度、纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比),材性相关的无损指标(Pilodyn值、应力波值)以及台风风害指数进行了测定和分析。结果表明:除胸径(P=0.062),纤维长宽比(P=0.636)和树皮厚度(P=0.174)外,家系在各性状间差异均达到极显著水平(P<0.01),单株、家系遗传力变化范围分别为0.046~0.885和0.077~0.777,纤维宽度、树高、木材基本密度、应力波值等性状具有高遗传力。各性状变异系数范围为5.11%~87.57%,遗传变异系数范围为1.78%~34.57%,环境变异系数范围为4.43%~80.74%,风害指数和单株材积变异较大,有利于优良抗风家系的评价选择。相关性分析结果表明:赤桉纤维长度与木材基本密度、Pilodyn值、应力波值呈及显著相关,纤维宽度与生长性状(树高、胸径、单株材积、树皮厚度)呈极显著相关。风害指数与木材纤维长度、纤维长宽比相关性不显著,与树高、单株材积达极显著相关,与应力波值、树皮厚度呈显著相关,与胸径、Pilodyn值、木材基本密度相关性不显著,树高、单株材积与风害指数的相关关系在遗传、环境及表型上均高于其他性状。通过综合选择筛选出5个优良抗风家系,分别为家系2007,2006,20027,2005,2008,其遗传增益范围为0.53~22.39。

山核桃RAPD反应体系的优化

建立山核桃RAPD反应优化体系是进行山核桃遗传多样性分析的前提。通过对影响PCR扩增结果的主要因子的组合研究,确定了山核桃Caryacathayensis的最适反应体系和扩增程序,即在20μL反应体系中,含2 5mg·L-1(50ng)模板,2 0μL10×Buffer,16 67pmol·s-1TaqDNA聚合酶;各0 2mmol·L-1dNTPs,3 0mmol·L-1MgCl2,0 3μmol·L-1引物。扩增程序为:94℃预变性300s,94℃变性30s,38℃退火30s,72℃链延伸90s,38次循环,72℃后延伸420s。

中国大陆林木遗传育种学科1949—2003年的研究历程

运用文献计量法 ,统计了包括《建国以来森林培育学科专题文献数据库》、《中国期刊全文数据库》以及正式出版的全国性重要学术论文集 ,检索了中国学者基于国内工作在国际刊物和国际会议正式发表的学术论文 ,共获得自 1 94 9年以来的关于林木遗传育种学科论文 1 0 0 0 0余篇 .根据《图书资料分类法》 ,主要从育种、引种驯化和良种繁育几方面分类统计了各研究方向发表的论文数 ,以及树木生物学基础研究领域近 1 0年来所发表的论文数 .论述了林木遗传育种学科的发展趋势和所面临的问题 .

兴安落叶松基本群体与育种群体RAPD多样性分析

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)分子标记并结合表型性状对来自乌伊岭、甘河、库都尔、嫩江、莫尔道嘎、阿尔山等6个兴安落叶松Larix gmelinii基本群体的270个样本进行遗传多样性分析。从450个RAPD引物中筛选出23个条带清晰、多态性高的引物,共检测出186个条带,其中182个为多态性条带,多态位点百分率为97.85%,各群体多态位点百分率(PPB)为87.10%～94.09%,所有群体的基因多样度指数(Ht)为0.374 3,群体内基因多样性(Hs)为0.322 6,群体间遗传多样性为0.051 7,86.19%的遗传变异存在于群体内,13.81%的遗传变异存在于群体之间,Shannon指数平均值为0.482 1,Nei′s指数平均值为0.322 6;通过对6个群体聚类分析,以0.09的遗传距离可将6个群体聚为3个类群,为小兴安岭分布区、大兴安岭西北部分布区、大兴安岭南部分布区,遗传距离与地理距离存在显著正相关;兴安落叶松4个群体的生长性状表明,树高、胸径、材积遗传变异系数分别为10.25%～20.78%,14.93%～28.37%,35.03%～74.36%,存在着丰富的变异。同兴安落叶松育种群体的遗传变异比较,多态位点百分率、等位变异标记数、Nei′s指数、Shannon指数分别高出5.32%,1.13%,4.94%,5.68%,群体总遗传变异高出8.78%,表明兴安落叶松基本群体的遗传变异水平、遗传多样性均高于育种群体,基本群体在群体间的遗传分化要高于育种群体,两者都证实遗传变异主要存在于群体内。

鹅掌楸不同交配组合子代苗期生长变异及遗传稳定性分析

种间杂交和杂种优势利用是鹅掌楸Liriodendron spp.遗传改良的重要途径。报道了鹅掌楸不同交配类型和不同交配组合子代的生长表现及遗传稳定性,为杂交鹅掌楸品种选育提供参考依据。参试鹅掌楸交配组合39个,分属3种交配类型(种间杂交、种内杂交及回交),以鹅掌楸自由授粉子代为对照,在3个试验点进行子代测定。通过对各交配组合子代2年生苗进行苗高和地径比较分析。结果表明,就苗期生长量而言,鹅掌楸种间杂交、种内杂交及回交均显著高于对照。其中,种间杂交组合子代生长最好,种内杂交组合子代次之,回交组合优势较小。种间正反交组合间差异不显著,而同一交配类型的不同组合间差异达极显著水平(P<0.01)。表明在鹅掌楸杂种优势利用时,应重视杂交亲本的选择。同时,利用Eberhart和Russell模型评价了各杂交组合的生长适应性与遗传稳定性,并初选出生长快、适应性强、综合性状较优的组合J×L,而组合BK1×H和Z×WYS1生长较快,但稳定性较差。

Pilodyn在林木遗传改良应用中的研究进展

Pilodyn是一种间接测定木材密度的无损检测仪器。在总结国内外学者对Pilodyn应用和研究的基础上,阐述了Pilodyn的工作原理、使用方法、优点与不足以及在实际应用中的注意事项。肯定了Pilodyn作为一种方便快捷的的无损检测仪器,具有其低价、快速和准确获得大量试验数据的性能及其在林木材性改良选择中的重要作用,展望了Pilodyn在我国用材林改良选择中应用的广阔前景。

油松第2代无性系种子园营建技术

在初级种子园研究的基础上,确立了油松Pinustabulaeformis第2代种子园建园材料的选择标准;通过对3批142个油松优树进行半同胞子代测定,选出36个优良家系,再从优良家系内选择出263个优良单株,树高、胸径和材积平均增产27.2%,41.1%和125.9%,预期遗传增益分别为13.3%,11.7%和37.2%,提出了第2代种子园营建技术。

林木遗传图谱构建的技术与策略

对林木遗传图谱构建中的有关概念、实验技术与策略及计算机分析软件等进行了系统阐述。全面总结了当前国内外林木遗传图谱构建研究的现状，指出了目前林木遗传图谱的应用价值及图谱构建中存在的主要问题，并对下一步的发展进行了一些探讨。

通直型巨龙竹不同地理种源遗传分化的ISSR分析

通直型巨龙竹Dendrocalamus sinicus是云南重要的经济竹种资源之一。为了保护和开发通直型巨龙竹种质资源,应用简单序列重复区间扩增(ISSR)标记对通直型巨龙竹核心分布区不同地理种源的遗传变异进行了研究。从80个引物中筛选出7个用于正式扩增,在所研究的4个居群共54个个体中检测到54个多态位点。在居群水平上,多态位点百分率为9.59%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.036 3和0.053 6;在物种水平上,多态位点百分率为73.97%,H和I分别为0.260 0和0.392 1。居群间的遗传分化系数(Gst)达0.863 4,显示不同居群间遗传分化很大。造成通直型巨龙竹不同地理种源遗传分化的主要原因可能是生境片断化和自然条件下花而不实造成的种子传播困难。

林木遗传育种学实验教学改革探索

林木遗传育种学实验在培养高素质的林科综合性人才方面具有非常重要的作用,为了提高林木遗传育种学实验教学的质量,我们对实验教学中存在的问题进行了分析总结,并对实验教学改革进行了初步探索。

山茱萸优良无性系选育

山茱萸为传统珍贵中药材,长期处于野生和半野生状态,种内性状变异十分复杂。通过在自然资源中进行优良单株初选、复选和无性系测验等育种程序,筛选出果大皮厚,干出皮率高,加工性能好等综合性状优良的10个无性系,早期(4～7a)产量(干皮)超过71个参试无性系平均值的24 66%～82 44%;另选出特早熟及高含糖量无性系各1个,其中11个无性系于2002年通过浙江省林木良种审定委员会审定,并进行命名。

白桦子代家系幼林期生长表现及适应性分析

林木子代家系的多点试验是研究其适应性及稳定性的重要环节。以6个白桦Betula platyphylla三倍体家系、4个二倍体家系为材料,分别在尚志、辉南、凌海、丹东等4个试验点营造子代测定林,对3年生树高和地径等性状进行多地点联合分析。结果表明:树高在各试验点均达到差异显著水平(P<0.01);地径仅在丹东、凌海试验点各家系达到显著水平(P<0.05)。尚志试验点最优三倍体家系为314和319;辉南试验点为318和320;凌海试验点为314,316和320;丹东试验点为316,318和319。采用生产力指数法及基因型分组法将参试家系分为3种类型,即高产非稳产型家系,包括202,314和320;低产稳产型家系,包括201,318和319;低产非稳产型家系,包括203,204和315。各试验点入选的优良家系分别属于高产非稳产型家系及低产稳产型家系。研究结果不仅为白桦三倍体家系的早期推广提供参考,而且也为高世代三倍体制种园的改建提供重要依据。

桤木地理种源/家系选择试验初报

为选出适宜湖北省发展的桤木优良地理种源/家系,对桦木科桤木属的15个桤木种源124个家系和江南桤木3个种源2个家系总计18个种源126个家系进行了育苗、造林对比试验,并对苗期生长及造林后的幼林生长进行了年度生长测定调查,通过6 a的观测数据分析,结果表明:桤木各种源、家系高生长迅速,远远优于江南桤木;桤木各种源之间高生长差异不显著,仅有四川剑阁种源家系间呈现出显著差异;有金堂盐井、金堂长乐、金堂淮口、盐亭、珙县等5个种源长势较优,适宜在湖北省推广发展.

濒危树种金钱松RAPD体系的建立和遗传多样性分析

通过优化随机扩增多态性DNA(RAPD)反应体系,对浙江省不同来源的金钱松Pseudolarix amabilis进行遗传多样性分析。结果表明:18条随机引物在62个样品中可检测到172个可重复位点,其中多态性位点有170个,多态性比率为99.2%。聚类分析的结果表明:同一来源金钱松材料聚为一类,说明金钱松天然群体的RAPD多态性分类和其地理分布有一定的关系,但也有特殊个体不一致,表明金钱松天然种群体存在较高的遗传多样性,并建议对金钱松进行就地保存和迁地保存。

麻疯树遗传多样性的相关序列扩增多态性(SRAP)分析

采用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记对中国6省(区)及印度尼西亚共8个麻疯树Jatropha curcas种源样本进行研究,旨在阐明麻疯树种源间的遗传关系和遗传多样性。结果表明:麻疯树相关序列扩增多态性-聚合酶链式反应(SRAP-PCR)最佳反应体系为:10×PCR buffer2μL,DNA模板20ng,Taq酶16.67nkat,Mg2+2.50mmol·L-1,三磷酸脱氧核苷酸(dNTP)120.00μmol·L-1,引物0.15μmol·L-1,总体积为20μL;并从274对引物中选出具有多态性的45对引物,共检测出500条清晰的条带,其中多态性条带141条,占总条带数的28.20%。非加权成对算术平均法(UPGMA)聚类分析及主成分分析表明,各个种源间的亲缘关系均很近,其相似系数为0.791～0.940,8个种源被聚为3类,其中印度尼西亚种源单独聚为1类,来自不同地域的7个中国种源被混聚为另外2类。

《林木遗传育种学》实验教学改革初探

分析了《林木遗传育种学》传统实验教学中存在的问题和不足,就《林木遗传育种学》实验教学改革的必要性、实验教学改革、改革后的效果等方面进行探讨,认为开设综合性实验能充分调动学生的学习积极性、有效提高实习课程的教学质量,并有利于培养学生的综合分析能力、创新意识、团队精神。同时,提出从理论教学课程中分离出实验课,设置综合性实验,形成独立的实践课程,以及将综合性实验与"实习一体化"有机结合的建议。