一种林木实生种子园改建成实生和无性系混合种子园方法

摘要

本发明涉及一种林木实生种子园改建成实生和无性系混合种子园方法，属于林木育种技术领域。包括(1)原实生种子园生长、结实数据调查与分析；(2)根据生长、结实数据分析结果制定留优去劣方案和定砧图；(3)采用种子园设计软件重新设计；(4)将去劣的个体采用无性系嫁接苗替换。实现由实生种子园改建成实生和无性系混合种子园。本发明设计巧妙，提供的方法科学，兼有实生和无性系种子园各自的优点，一次改建即可实现种子园代数的升级，适合应用于各种林木实生种子园的改建，对林木种子园的升级改造具有广泛的应用价值。

说明书

技术领域

本发明属于林木育种技术领域，具体涉及林木实生种子园改建成实生和无性系混合种子园方法。

背景技术

林木种子园是大多数人工林的摇篮。为了获得可靠和可重复的种子供应，通常需要或优先选择林木种子园，但由于林木育种已处于初级阶段，遗传增益往往变得非常重要。到目前为止，林木种子园是林业与树木育种和支持研究之间最重要的接口。通过林木种子园，我们创造了后代需要的资源，另外林木种子园也是对抗全球变暖和实现可持续发展的一个工具；更好的林木种子园意味着一个更美好的未来世界。还有，林木种子园对树木的基因资源保护也起到重要作用。

20世纪30-40年代北欧国家(瑞典、芬兰、丹麦和挪威等)营建了欧洲赤松、挪威云杉、落叶松等林木种子园。进入50年代，美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、日本等国家相继建立了林木种子园。目前，有些国家已先后建立了第3代种子园，实施第3轮的林木改良工作。美国的火炬松育种现已进入第4代。

我国林木种子园的营建开始于20世纪60年代，70年代末和80年代初我国对主要造林树种都先后建立了林木种子园，目前绝大多数树种已完成了第1代的改良工作，正在向高世代改良发展，对马尾松、油松已开始了第2代、杉木已开始第4代种子园的建设。

林木种子园依据材料性质的不同，分为2大类：无性系种子园和实生苗种子园。这2类林木种子园各有优缺点。

对无性系种子园而言，其优点主要表现为：亲本优良遗传特性得到保持、提早开花结实、较快提供良种、接株矮化便于管理及采种、遗传力较高的性状效果好；缺点为：无性繁殖困难的树种技术难度大、建园成本较高、遗传力低的性状效果不大等。

对实生苗种子园而言，其优点主要表现为：建园成本低、对于早期选择小郭明显及遗传力低的性状效果好、不存在无性繁殖技术问题、能与子代测定相结合；缺点为：受早期选择效果的限制、结实较晚、初期种子产量低、近亲繁殖危险性大等。

对一个林木树种而言，通常根据建园树种的特性以及建园材料要么选择无性系种子园要么选择实生苗种子园。在实际操作中，往往可能出现下列情况：

1、由于树种的无性繁殖技术暂时没有解决，本来应该选择无性系种子园而被迫选择实生苗种子园；

2、在实生苗种子园建设中因设计缺陷或人为错误如亲本号码相邻排列，存在严重近亲繁殖。

如何科学、快速对上述2种情况的种子园进行改造是摆在科学家面前的一个重要科学问题。根据文献和专利信息查询，关于将林木实生苗种子园改造成实生和无性系混合种子园未见有报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种林木实生种子园改建成实生和无性系混合种子园方法，具有科学、简便、快速的特点。

本发明提供了一种林木实生种子园改建成实生和无性系混合种子园方法，包括以下步骤：

1)原实生种子园生长、结实数据调查与分析；

2)根据步骤1)分析结果制定留优去劣方案和定砧图；

3)采用种子园设计软件重新设计种子园；

4)将去劣的个体采用无性系嫁接苗替换。

优选的，步骤1)中所述原实生种子园生长、结实数据调查时间优选为植株生长期为3-7年。

优选的，步骤2)中所述留优去劣方案优选为去除生长性状(树高和胸径)低于种子园植株平均值15％-100％及结实量低于种子园植株平均值5％-100％的全部个体。

优选的，步骤2)中所述定砧图为留优去劣后重新绘制的2次定砧图。优选的，步骤3)中所述种子园设计软件为SPQG(Ver.1.2叶志宏)，其中包含种子园设计模块，能够自动识别2次定砧图中保留的原始植株，并能够设计出植株间亲缘关系最大化(即近交程度最低)的种子园配置图。

优选的，步骤4)中所述无性系嫁接苗的植株号为SPQG软件设计的种子园配置图上的植株号。

本发明提供的方法科学、设计巧妙，兼有实生和无性系种子园各自的优点，一次改建即可实现种子园代数的升级，适合应用于各种林木实生种子园的改建，对林木种子园的升级改造具有广泛的应用价值。

附图说明

图1为林木实生种子园改建成实生和无性系混合种子园流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的一种林木实生种子园改建成实生和无性系混合种子园方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

位于重庆市大足区西山林场国家级良种基地中的银木种子园为实生苗种子园，因设计缺陷存在相同亲本相邻的问题，为了避免重建所带来的巨大损失，采用本发明进行科学改造，实现完美的华丽变身。

首先，对现有银木种子园进行每木调查生长和结实性状。由于本实施例中的树木尚未到达开花结实年龄，所以按照生长性状进行留优去劣。

以现有银木种子园第五大区第一小区为例，原始定植图如下：

显然，该小区原始规划的各亲本(无性系/家系)为顺序排列且固定搭配，不符合种子园的设计基本准则(随机搭配且相邻亲本间的亲缘关系最远)。根据SPGG软件，该小区定植图规划的位置信息为：

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2019年底，对现有银木种子园进行了每木生长性状的调查，根据调查数据分析结果，其中第五大区第一小区需要保留的亲本及位置信息如下：

亲本信息：

2 6 8 11 13

14 18 21 22 26 29 30

33 35 37 39 42 44 47 49

52 53 55 58 1 5

6 9 12 15 17

20 24 25 27

28 32 34 36

38 40

按照SPQG软件要求的保留的亲本位置信息图：

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1000101010000000000

1010000000000000000

将上述信息按照SPQG软件要求编写对应的数据文件，在SPQG中运行后得到以下本小区最优化亲本排列图：

除保留亲本外(图中粗体数字+下划线)，其他去劣的位置根据此排列图进行无性系苗的重新定植。

至此，即完成纯实生种子园转换成1.5代实生和无性系混合种子园的改建升级。

本发明提供的方法科学、设计巧妙，兼有实生和无性系种子园各自的优点，一次改建即可实现种子园代数的升级，适合应用于各种林木实生种子园的改建。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。