日本落叶松无性系遗传变异及早期选择的研究

摘要

日本落叶松(Larixkaempferi)是我国主要针叶纸浆用材树种。建立在优良无性系选择基础上的直接无性系扩繁利用，是提高我国落叶松纸浆用材良种化和集约化培育的有效途径。本文以辽宁省清原县大孤家林场10年生日本落叶松无性系试验林为对象，以纸浆材培育为目标，全面、系统地研究了日本落叶松无性系生长、干形和材质性状地遗传变异规律，首次从数量遗传学方面探索了日本落叶松无性系生长变异及遗传增益的预测，通过Lambeth模型对日本落叶松无性系进行了早期选择研究，并借助多性状选择指数首次为辽宁等地筛选出一批生长、干形和材质兼优地纸浆专用材无性系。得出的主要结论如下： 1.性状的遗传变异。方差分析结果表明，无性系间树高和胸径存在着极显著的变异，无性系内个体间也存在着丰富的变异。无性系间冠幅、主枝粗、主干夹角和主枝长的变异达0.01的极显著水平，园满度变异达显著水平，而树皮厚度无性系间差异不显著。材质性状中除了早材壁腔比和早材壁厚差异不显著外，其他的材性指标在0.05的水平上均达到显著水平。日本落叶松无性系生长、材质性状及大部分的形质性状受中等或较强的遗传控制，无性系重复力一般在0.5以上，圆满度和树皮厚度性状的重复力较低，在0.3左右。 2.性状间相关分析。日本落叶松无性系不同性状间存在着不同程度的相关关系，且利弊共存，在开展性状的间接选择时应根据选育目标进行取舍，以达到综合性状最优的目的。生长性状与冠幅、主枝粗、主枝长、皮厚等形质性状遗传相关方向一致，遗传相关关系密切；早材微纤丝角与晚材微纤丝角、基本密度和早材壁腔比表型相关和遗传相关均呈极显著的正相关，木材基本密度与早材壁腔比也存在着极显著的表型和遗传相关；微纤丝角、基本密度与管胞长度之相关不显著；晚材管胞长度与早材管胞长度存在着紧密的正相关，早、晚材管胞长度与晚材壁腔比之间存在着极显著的正相关。 3.组织比量的径向变异。管胞比量由髓心向外，前期变化曲线呈“梯形”，后期变化曲线呈“V”型；木射线比量由髓心向外，开始迅速下降，到第2年轮后缓慢波动下降或上升；树脂道比量比量由髓心向外，开始缓慢下降，到第3年轮后迅速上升，达最大值后又迅速下降。 4.微纤丝角的径向变异。无性系早、晚材微纤丝角的径向变异都遵循共同的模式即在同一年轮内早材的微纤丝角比晚材的大，从髓心向外微纤丝角在髓心处最大，以后逐渐减小。 5.基本密度和纤维形态的径向变异。基本密度、早晚材的管胞长度、早晚材管胞宽度和早晚材长宽比遵循共同的变异模式，即从髓心向外以曲线形式不断增加，有时亦有起伏；而早晚材的细胞壁厚度和早晚材的壁腔比变异模式相同，即晚材的始终大于早材的，早材从髓心向外以近似直线的形式缓慢增加，晚材从髓心向外以曲线形式增加，初期增加幅度较大，到一定年龄后趋于水平变化并略有波动；在同一生长轮内，早材的腔径比始终大于晚材的腔径比，早晚材的腔径比遵循共同的变异模式，即从髓心向外，变化较缓，曲线的斜率接近于0；在同一生长轮内，晚材的胞壁率始终大于早材的，晚材的胞壁率从髓心向外缓慢增大，而早材的胞壁率从髓心向外则逐渐减小。 6.材质性状的年度变异。早晚材微纤丝角与树木年轮间的相关关系均以乘幂式方程描述效果较好，R2分别为0.854和0.968，P值都为0.001，均达到了极显著的水平；木射线比量用双曲线方程拟合效果较好，其相关系数为0.868，并且达到显著水平；树脂道比量采用指数式方程拟合效果较好，其相关系数为0.609，并且在0.05水平上显著；管胞比量采用三次多项式方程拟合效果较好，其相关系数为0.845，并且达到了0.10的显著水平；早材管胞长、晚材管胞长、早材管胞宽和早材腔径比与树木年轮间的相关关系以对数方程描述效果较好，R2分别为0.995、0.982、0.998和0.984，P值都为0.001，均达到极显著水平。晚材管胞宽和早材胞壁率与树木年轮间的相关关系以双曲线形式描述效果较好，相关系数分别为0.980和0.979，也达到极显著水平。早材长宽比、晚材长宽比、早材壁厚、晚材壁厚、早材壁腔比和晚材胞壁率与树木年轮间的相关关系以幂函数方程描述效果较好，R2分别为0.962、0.997、0.954、0.984、0.954和0.816，均达到0.01极显著水平。基本密度、晚材壁腔比与树木年轮间的相关关系以多项式拟合效果较好，相关系数分别为0.986和0.984，也达到显著水平。晚材腔径比与树木年轮间的相关关系以线性方程拟合效果较好，相关系数为0.852，达到了0.01的极显著水平。 7.材质性状的综合评价。由木材基本密度、早材管胞长度、晚材管胞长度、早材微纤丝角、晚材微纤丝角、早材壁腔比和晚材壁腔比7个材质性状构成的等权重综合指数方程I=82.0851X1-0.0145X2+0.0158X3+3.2616X4-1.8063X5-68.2233X6-10.9374X7，并根据综合指数值，评价出台20、台12、台13、台14和大孤家20等5个综合材质性状优良的无性系。 8.多性状联合选择。由树高、胸径、主枝粗、冠幅、基本密度、早材纤维长度、晚材纤维长度、早材微纤丝角和晚材微纤丝角这9个性状构建等权重选择指数方程I=0.3884X1-2.8494X2+7.6336X3+3.9495X4-18.7212X5-0.0013X6+0.0026X7+0.0971X8-0.5336X9并根据综合指数值选育出优8、台11、台13、台14和大孤家20等5个生长、形质和材质性状具优的无性系。 9.树高的早期选择。日本落叶松无性系树高早－晚相关紧密，且主要受遗传因素制约。在集约经营条件下，当日本落叶松20年主伐时，树高的最适早期选择年龄为10年。

目录

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致谢

摘要

1引言

2文献综述

3材料与方法

4结果与分析

5结论与讨论

参考文献