卷荚相思无性系综合评价与选择

摘要

卷荚相思无性系是近十几年引入到我国的速生树种，也是荒山造林，改善立地环境的先锋树种之一。当前引进的卷荚相思树种仍处在良莠不齐阶段，无性系的选育显得极为重要，因此有必要开展关于卷荚相思无性系良种遗传选育。 本文通过对15个7a生卷荚相思无性系生长性状、材性性状、光合特性、叶绿素荧光特性以及养分利用效率等指标进行遗传选择与综合评价。具体结果如下： （1）对15个卷荚相思无性系生长性状分析结果显示，卷荚相思无性系群体呈现正态分布，表明整个林分结构较为稳定；其次，多个年度各性状在无性系间存在显著差异，无性系间存在丰富的遗传变异；对无性系各性状做相关分析，性状间大致表现为显著相关，性状年度相关显示，无性系早期性状年度间关系较为紧密，后期紧密性降低；对多年度卷荚相思无性系进行主成分分析，并对入选无性系进行稳定型（ZJ22、SS3）、上升型（亭下2、SS2、中4、ZJ29、ZJ12）、波动型（ZJ1）和下降型（SS1、ZJ17、ZJ18、NS2）分类，根据相关分析、主成分分析结果选出胸径、材积可作为卷荚相思无性系的主要经济性状，对这两个性状无性系进行多重比较，结果显示材积、胸径均入选的无性系有ZJ22、ZJ18、亭下2、SS3、SS2、中2、NS2；此外对胸径、材积重复力进行估算，结果显示重复力均值在0.3~0.8之间，为中高度遗传范围；对其进行遗传增益计算有ZJ22、ZJ18、亭下2、SS3、SS2、中2材积遗传增益较高，分别为31.97%、17.58%、7.19%、22.81%、14.35%。 （2）对无性系材性性状进行分析，结果显示卷荚相思无性系各性状变异系数基本相对较小，表明无性系性状较为稳定；无性系方差分析结果显示纤维宽、木材基本密度在无性系间存在显著差异；对无性系各材性性状进行多重比较，结果显示从纤维性状看，根据制浆要求纤维需细长，纤维长宽比大于30，则有ZJ29、亭下2、SS3、中4、中2入选，从木材基本看，基本密度较大的有ZJ29、ZJ22、ZJ12、ZJ17、ZJ18、ZJ31、SS1、中4、金18。此外，对材性性状进行重复力估算，结果显示纤维性状重复力低于0.3，为低度遗传，基本密度重复力为0.463，为中度遗传，遗传稳定性较高。将材性指标与生长指标做相关分析，结果显示材性与生长相关性不显著，由此对生长与材性进行平均隶属函数计算、主成分分析，两种分析结果大致相同，选出生长材性兼优的ZJ22、中2、亭下2、SS3、中4、金18卷荚相思无性系。 （3）对无性系光合特性、叶绿素荧光特性进行分析，结果显示光合特性中，中2、金18、亭下2、SS14个无性系生长较好、净光合速率较高；中2、SS3、金18、SS1无性系生长较好、水分利用效率较高；蒸腾速率较小、生长较好的无性系有中4、SS3、SS1、中2；从胞间CO2浓度上看，光能利用较好、生长较好的无性系有SS1、金18、亭下2。叶绿素荧光特性中，金18、SS3、ZJ17、中2、ZJ18、亭下2、ZJ22SPAD值较高，表明这7个无性系对所处的生长环境适应性较强，叶片生理活性较高。PSⅡ最大光能转换效率与生长较好的无性系有中2、金18、SS3、ZJ22；PSⅡ潜在活性较强、生长较好的无性系有中2、金18、SS3、ZJ22。从这几个指标联合选择看，入选无性系大致相同，即有中2、金18、SS3、ZJ22入选叶绿素荧光与生长兼优的卷荚相思无性系。此外，生长与光合生理相关分析显示，SPAD、Fo、Fv/Fo与生长存在显著相关，其余光合指标与生长相关性不显著；最后通过主成分分析对光合生理指标与生长指标进行分析，选出ZJ31、NS2、ZJ18、亭下2、SS1、金18、ZJ22为两方面兼优的卷荚相思无性系。 （4）对无性系养分生理进行分析，结果显示C、N、P、K含量在无性系间均存在显著差异，表明在无性系间进行养分选择是可行的；对无性系养分利用效率进行比较，结果显示碳素养分利用效率较高入选无性系ZJ17、ZJ12、亭下2、ZJ22、ZJ31、ZJ18、SS3，入选无性系碳素养分效率较未入选的高48.9%；氮素利用效率较高的ZJ18、ZJ31、亭下2、ZJ29、ZJ22、SS1入选，入选无性系较未入选无性系氮素利用效率高18.14%；磷素利用效率较高中2、金18、NS2、SS3、亭下2、ZJ31、ZJ17入选，入选无性系较未入选无性系磷素利用效率高33.16%；钾素利用效率较高的有SS3、SS2、金18、NS2、中2、ZJ29、ZJ31入选，入选无性系较未入选无性系钾素利用效率高44.16%。对养分利用效率与生长进行相关分析，结果显示生长与养分效率间无显著相关关系；对各养分利用效率重复力进行计算，结果显示重复均大于0.5，为中度遗传。最后利用隶属函数法对养分利用效率与生长性状进行综合评价，选出养分效率高，生长表现优的中2、SS3、亭下2、金18、ZJ18、ZJ31、NS2卷荚相思无性系。 （5）最后通过综合评价亭下2为综合全优型无性系，其次ZJ22、ZJ18、SS3、中2则稍差于亭下2，为中优型无性系。此外利用改良后的层次分析法进行卷荚相思无性系评价，结果显示SS3、中2、金18、SS2、亭下2入选较优无性系。

目录

第一个书签之前

摘 要

ABSTRACT

１ 前言

1.1 国内速生丰产林现状

1.2 福建省速生丰产林现状

1.3 相思树种现状

1.4 卷荚相思国内外研究进展

1.4.1 卷荚相思生物学特性

1.4.2 卷荚相思国内外引种栽培历史

1.4.3 现有领域与热点

1.4.4 卷荚相思栽培利用、存在问题与不足

1.5 无性系选育历史、原理、方法、评价

1.5.1 研究无性系林业的意义与发展趋势

1.5.2 无性系遗传选择方法与评价

1.6 研究目的

1.7 研究内容

2 试验方法

2.1 材料来源

2.2 试验地概况

2.3 试验设计

2.3.1 试验林样地设计

2.3.2 采样与测定方法

2.4 统计分析方法

3 不同卷荚相思无性系生长性状评价

3.1 卷荚相思无性系林分结构

3.1.1 正态性检验

3.1.2 群体性状表现

3.2 卷荚相思无性系间不同年度变异分析

3.3 相关分析

3.3.1 性状相关分析

3.3.2 年度相关分析

3.4 主成分分析

3.4.1 5a生卷荚相思无性系主成分分析

3.4.2 6a生卷荚相思无性系主成分分析

3.4.3 7a生卷荚相思无性系主成分分析

3.5 方差分析

3.6 多重比较

3.7 遗传参数估算

3.8 综合选择与评价

4 不同卷荚相思无性系材性性状评价

4.1 群体材性基本情况

4.2 材质变异分析

4.3 方差分析

4.4 无性系材性性状多重比较

4.5 遗传参数估算

4.6 无性系生长与材性相关分析

4.7 无性系生长与材性联合选择

4.7.1 主成分分析结果

4.7.2 隶属函数法分析结果

5 不同卷荚相思无性系光合荧光特性评价

5.1 不同无性系光合作用分析

5.1.1 方差分析

5.1.2 不同无性系净光合速率比较

5.1.3 不同无性系蒸腾速率以及水分利用效率研究

5.1.4 不同无性系胞间CO2研究

5.1.5 基于光合特性的卷荚相思无性系选择

5.2 不同无性系SPAD分析

5.3 不同无性系叶绿素荧光分析

5.3.1 不同无性系初始荧光分析

5.3.2 不同无性系最大荧光分析

5.3.3 不同无性系PSⅡ最大光能转换效率的特点

5.3.4 不同无性系的PSⅡ潜在活性的特点

5.3.5 基于叶绿素荧光特性的无性系选择

5.4 各性状相关分析

5.4.1 各光合指标相关分析

5.4.2 各叶绿素荧光参数相关分析

5.4.3 光合、叶绿素荧光与生长相关分析

5.5 基于光合、叶绿素荧光参数卷荚相思无性系的联合选择

6 不同卷荚相思无性系营养生理评价

6.1 无性系叶片养分方差分析

6.2 无性系叶片养分比较

6.3 无性系养分利用效率比较

6.4 遗传参数估计

6.5 无性系生长与叶片养分相关分析

6.6 卷荚相思无性系生长与养分利用效率综合选择

7 卷荚相思无性系多性状联合选择与综合评价

7.1 各指标隶属函数值

7.2 评价指标权重的确定

7.3 卷荚相思无性系各性状判断矩阵的构建

7.3.1 判断矩阵一致性检验

7.3.2 生长指标判断矩阵构建

7.3.3 材性指标判断矩阵构建

7.3.4 光合荧光特性指标判断矩阵构建

7.3.5 养分利用效率指标判断矩阵构建

7.3.6 卷荚相思无性系综合性状评价A-B判断矩阵构建

7.3.7 各参评指标权重

7.4 卷荚相思无性系综合评价与选择

8 结论与讨论

8.1 卷荚相思无性系生长选择

8.1.1 卷荚相思无性系林分情况

8.1.2 卷荚相思无性系间差异情况与选择

8.1.3 卷荚相思无性系相关分析与主成分分析

8.1.4 卷荚相思无性系遗传参数估算

8.2 卷荚相思无性系材性评价

8.3 卷荚相思无性系光合、荧光生理评价

8.3.1 无性系光合特性评价

8.3.2 无性系叶绿素荧光特性评价

8.3.3 无性系光合、叶绿素荧光特性综合分析与选择

8.4 卷荚相思无性系营养生理评价

8.5 卷荚相思无性系综合评价与选择

参考文献

致谢