杉木杂交子代遗传变异及优良杂交组合选育研究

摘要

利用老龄杉木种质资源库中花芽较多的嫁接株和经过单亲子代测定的杉木优良无性系为亲本，采用测交系交配设计(NCⅡ)开展老龄杉木和优良无性系、优良无性系和优良无性系之间的杂交育种试验。先后营造4片杉木杂交子代测定林，对其多年跟踪调查数据进行分析。参试处理间生长差异分析结果表明：前3片试验林各参试处理间树高、胸径(地径)、材积差异显著或极显著，这些变异主要受遗传因索控制，这是优良杉木杂交组合选择的依据。第4片试验林参试处理间树高、胸径(地径)、材积各年度差异不显著，从中不能选择出杉木优良杂交组合，这说明了对杉木杂交所得杂种进行遗传测定、选择的必要性；生长性状相关分析结果表明：杉木早、中期的性状表现和后期表现呈极显著正相关关系，并且相关系数有随树龄增大而增大的趋势，说明对杂交组合性状早期选择是有意义的，并且通过指数选择早、中期选择的漏选率比较，认为在选择强度加大的情况下，早期选择的漏选率会增加。所以对于杉木性状选择，应根据不同的选择时期制定不同的选择强度：杂种优势度估算结果表明：杂交组合在不同性状、不同林龄上存在不同的杂种优势，并且在早期比较明显，随着树龄的增大，杂种优势有下降的趋势，这说明杂种的超亲优势确实存在，并在早期己得到体现。对比以老龄杉木为亲本的杂交育种试验杂种优势分析结果后认为，以老龄杉木为父本的杂交组合比以老杉木为母本的杂交组合具有更明显的正向超亲优势；配合力方差分析和遗传参数估算结果表明：一般配合力对生长性状起主要控制作用，而特殊配合力的控制作用其微。认为在进行杉木优良杂交组合及优良亲本性状选择时，主要以一般配合力效应的大小为依据，特别是杉木优良无性系杂交，对亲本的配合力选择尤为重要；配合力效应估算结果表明：不同母本或父本的一般配合力存在明显的差别，同一母本或父本在树高、胸径、材积性状上的差异也很明显，同一母本或父本在同一性状上不同林龄时也差异明显，表明参试亲本中存在一般配合力差异显著的杂交亲本，从中可以选择到GCA值大的好材料。一般配合力高的杉木亲本不一定能产生特殊配合力高的杂交组合，而一般配合力低的杉木亲本一定不能产生特殊配合力高的杂交组合，这也证实杂交可以对基因进行重组，基因重组的杂种不一定具有优良性状，对其进行选择至关重要，同时也说明杉木生长性状的遗传比较复杂，在遗传改良中，可根据不同性状的遗传规律，制定不同的育种方案：另外，杂交组合子代遗传分析各结果都表明以老龄杉木为父本进行杂交比以其为母本更容易取得理想结果，这对老龄杉木种质资源的利用具有指导意义。 根据亲本树高、胸径、材积一般配合力效应值，从参试亲本中选出尤溪、茂地、三7、建36、三 52、三54为杉木杂交优良母本，建38、闽1、王混、锦9为杉木杂交优良父本；选择出37株优良单株，这些单株生长表现明显优于各自群体平均表现和对照，其平均材积遗传增益达到64.687％，其中最优单株材积遗传增益达到100.843％，优良单株选择的效果是明显的；用树高、胸径、材积三个生长性状建立选择指数方程。对杉木杂交子代测定参试家系进行指数选择。再综合配合力分析结果和指数选择结果，兼顾遗传增益、杂种优势、木材基本密度评选出三7×闽1、三54×闽1、三54×茂地、建36×锦9、建38×锦9共5个优良杂交组合。各杂交组合树高遗传增益分别为2.481％、2.052％、4.873％、3.430％、2.377％：胸径遗传增益分别为4.900％、5.872％、0.981％、4.584％、3.327％；材积遗传增益分别16.650％、23.290％、10.793％、11.662％、8.936％。各优良杂交组合木材基本密度均优于群体平均表现和对照。 选择山的杉木优良亲本具有较高的一般配合力效应，其对杉木生长性状有着较强的遗传控制能力，可在这些亲本间再开展杂交育种工作，以获得具有更高杂种优势的杉木杂交组合：选择出的杉木优良单株可通过无性繁殖技术直接应用于生产，以提高杉木人工林生产力：选择出的杉木优良杂交组合可作为杉木高世代种子园的建园材料及补充到杉木高世代遗传改良育种群体中。

目录

声明

摘要

第一章文献综述

1林木遗传改良研究进展

1.1林木遗传改良特点及其林业地位

1.2我国林木遗传改良研究进展

2杉木遗传改良概述

2.1杉木种源选择研究

2.2杉木种子园研究

2.3杉木无性系选择研究

2.4杉木杂交育种研究

3论文研究内容及其意义

第二章杉木优良交组合选育及遗传变异研究

1试验地概况

2材料与方法

2.1材料来源

2.2试验方法

2.3统计分析方法

3结果与分析

3.1参试处理间生长差异分析

3.2生长性状相关分析

3.3杂交组合杂种优势分析

3.4杂交子代遗传分析

4优良杂交组合和单株选择

4.1选择指数方程构建及优良参试家系指数选择

4.2优良单株选择

4.3优良杂交组合选择

5小结

第三章总结与讨论

1杉木遗传变异规律

1.1参试处理间生长差异

1.2杂交组合早期选择

1.3杂种优势

1.4杂交组合子代遗传

2优良亲本、单株及杂交组合选择

2.1优良亲本选择结果

2.2优良单株选择结果

2.3优良杂交组合选择结果

参考文献

致谢