木荷家系遗传及其育种亲本特性的研究.doc

专 业： 林 学研 究方向 ： 林 木遗传育种获 得 学位 名称 ： 农学硕士 华 中 农 大学学位 论文 独创 性 声 明及 使用授权书否本 入声 明所 呈 交的论文 是 我个人 在 导 师指导 下述 行的研 究工 作及 取褥妁 研 究成聚。 尽 我所知 ， 除了文 中 特别 加 以 标 注和致 谢的地方外， 论文 中 不包含 其 氇 人 已 经 发表 或 撰 写 过 嚣 磺究成 果 ， 也 不包含 为 获 得 华 中 农韭 大学或 其 他 教 育机 构 的学位 或 证书褥使用过 的材莘 睾 ， 指导 教 师对 诧进 行了审定 。 与我 一圈 工 作的同 志对 本 研 究所 做的任何 贡 献 均 巴 在 论文 中 镦 了明确的说 明， 并表 示了谢意。签 名疆期 ： 吣月强 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 晟 竞 杉 蚁敌宰 幢 硐值 囊 糯湟臁 华 中 农业大学 届 硕士 研 究生 论文 木荷生 长 和 形质 性 状 的家 系 效 应 生 长 和 形质 性 状 的立 地效 应 及 家 系 立 地互 作 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究树 家 系 进 行的多 点 试验， 揭示 家 系 遗传变 异 规 律 ， 并初选 出一批速 生 优质 家 系 。无性 系进 行聚类， 揭示其 遗传多 样性 规 律 ， 为 今后 杂交制 种亲 本 选配 提 供 理 论基 宰 捶讲罘 治鼋 峁 允 荆 年 生 木荷生 长 和 形质 性 状 的家 系 效 应 和 家 系 华 中 农业大学 届 硕士 研 究生 论文关 键词： 木荷； 家 系 ； 生 长 ； 形质 ； 遗传变 异 ； 选 择 ； 育种亲 本 ； 生 长 ； 开 花 ； 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 畇 畇 琣 瓸 华 中 农业大学 届 硕士 研 究生 论文 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究升， 但 可 供 采 伐 的木材资源仍 然 匮 乏。 珍稀 阔叶 用材树 种的木材蓄积量 和占 森 林面积的百 分 比 分 别 约 为 ， 而 珍贵 木材的年 需 求量 约 为 亿 ， 为 了 解 决和 供 应 中 国 木材根本 需 求之 间 的矛 盾 ， 必 须大力发展珍贵 的优质 木材， 提 高胶 合板 的利用效 率， 增加 国 家 的战 略 储备 虢 龋 ， 实行 珍贵 用材树 种的可 持 续 发展战 略 醺 频龋 。林 和山 毛榉 英国 非 常 注重 乡 土 珍稀 树 种的挖 掘 ， 比 如橡树 就是 该国 大肆培 养的珍稀用材阔 叶树 种 华 中 农业大学 届 硕士 研 究生 论文 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究始 进 入林 木育种工 作 的研 究 杂赂 眨 焕钤 玫龋 ， 并且 取得 了 丰 硕率大于 产 地为 西 班 牙 欧洲 赤 松 ， 而 其 他 生长分 枝性 状却 不及 西 班 牙 的欧洲 赤 松 表现 良 好。 痠 阨 等 对 欧洲 赤 松 种子阶 段的远 交率和自 交率进 行模型设计 ， 研 究发现 大多 针 叶 树 种的早期 近 交衰退 是 由于 受 精后 基因 型 的致 死基因 数量 的差 异 引起 的， 与种子阶 段的自 交率的变 化 没 有 任 何 关 系 。 除此 之 外， 花 旗 松 、道 格拉 斯 冷杉 和 火炬松 等 也 是 国 外进 行 育种的主要 树 种， 如 等 对 花 旗 松 花 期 的物候 条 件进 行了 研 究， 为 育种亲 本 的遗传改良 和 培 育等 方面的研究奠定 了 基础； 等 研 究得 出花 旗 松 育种亲 本 无性 系 的配 置成 功 世 纪 年 代 我 国 才开 展林 木的育种工 作 ， 起 步相 对 较 晚 ， 但 是 针 叶 用材树 种已 经 往 更高级的世 代 育种方向 迈进 缕 降 龋 。 我 国 研 究者们充分 利用地理 变 异 、林 分 变 异 、家 系变 异 和家 系内 个体间 的变 异 ， 在 各 个层次内 进行中 选 优， 繁育并推 广 更优异 的繁殖材料， 进 一步提 高改良 效 果 。 年 来 ， 国内 的研 究者对 主要 造林 树 种杉 木、马 尾松 、落叶 松 、油松 、侧柏、白 愉等 主要 树种作 了 全 分 布区 的种源试验， 对 其 中 多 数 树 种划 分 了 种子区 和 种源区 的划 分 ， 并筛选了上 百 个优良 种源； 而 对 于 杉 木、落叶 松 、油松 、马 尾松 及 杨、柳、泡 桐、白 蛭趸 罚 。 如 周志春等 发现 不同 种源的马 尾松 父 母 本 的一般 配 合 力相 对 较 高， 后 代 会 表 现 出较 强 的杂种优势， 但 是 规 律 性 并不显 著， 若是 父 母 本 配 合 力较 低， 后 代 的衰退 速 度 会 加 速 。 马 尾松 既 是 建筑 用材， 也 是 纸 浆和造纸 工 业优良 原材料， 徐有 明等 对 马 尾松 作为 纸浆 材的材性 进 行分 析，同 时确定 采 伐 林 龄 的最佳 时问。 分 子辅 助育种在 林 木育种方面被 广 泛 应 用， 如万爱 华 等 通 过 方法 对 马 尾松 无性 系 种子园的多 样性 进 行了 分 析 ， 发现 其 遗传距离 与纬度 之 间 的相 关 性 较 为 显 著。 张一等 对 马 尾松 第二 代 育种亲 本的生 长 性 状 及 开 花 结 实性 状 进 行调 查 和 分 析 ， 以 便从 中 选 取生 长 和 生 殖表 现 都较好的无性 系作为 育种亲 本 进 行种子园的建立 。 杉 木种子园发展最快， 在 二 代 育种群 体 喂 笃 降龋 的基础的研 究上 已 出现 第三 代 育种群 体 嗳僮浚 。施季森 等 研 究分 析发现 杉 木木材密度 对 材积具 有 一定 程度 的负 相 关 影响 ，其 作 用效 果 不明显 ， 但 与木材的力学指标 却 具 有 显 著地线 性 关 系 ， 这为 杉 木的高世 代 育种奠定 了 坚实的基础。 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究应 的增加 ， 而 外界环 境 的选择 为 进 化 确定 了明确的方向 ， 所以 丰 富的遗传多 样性更有 利于 物种开 拓新环 境 ， 扩增分 布范 围 。 大量 的实验证明， 物种的遗传变 异 越高， 其 进 化 速 度 就 越快， 人 们从 基因 分 子方面了 解 生 物的起 源和 进 化 方向 及 过 程，除此 之 外， 宏观上 生 物的分 类和 进 化 及 微 观上 物种亲 缘 关 系 的远 近 的分 析 也 都离不开 遗传多 样性 的研 究。 其 次， 物种的灭绝意味 着 生物界里 遗传资源的丢失， 通过 遗传多 样的分 析利于 对 其 稀有 或 濒 危物种形成 的原因 进 行探讨， 然 后 采 取更有 与其 变 种亲 缘 关 系 很近 ， 但 是 变 种资源应 该作 为 一个 木荷叶 片含 水 量 较 高， 着 火点 变 低， 一般 森 林 起 火后 ， 不易 成 为 易燃 物， 起到隔离 得 作用。 树 冠高大， 叶 子浓 密， 能 将 熊 熊 大火阻 隔离 ： 木荷纯 林 的长势不如混交林 的长势， 再加 上 其 生物防 火的作用， 往 往 与马 尾松 ， 杉 木， 香 樟等 油性含 量 高的树 种混种， 起 到暂时阻 火的作 用， 除此 之 外， 木荷的再 生 能 力很强 ， 火灾发生 后 ， 修复 能 力使其 恢 复 生机 ， 也 是 其 防 火的一大优点 。 得 出木荷混交林 的生物量 ， 在 保 持 水 土 流失， 涵 养水 源、保 护 土 壤肥 力及 防 火阻 火方面要 比 纯 林 优越。 律 芩 龋 蛔 尬 目 。 为 了 提 高苗 木的质 量 和 数 量 以 及 人 工 林 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 木荷家 系 生 长 和 形质 性 状 的遗传变 异 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究其 中 ， ： 单 点 试验中 第榈冢蚁档趉单 株的观测 值 ； “： 平 均 值 ； 局： 第 樾 豢溃 旱冢 蚁档男 籅 旱趂家 系 和 第 区 组的互 作 效 应 ； ：性 状 多 点 方差 分 析 的统 计 模型 为 ： 木荷无性 系 的生 长 和 开 花 习 性 分 析平 均 气 温 。 杲 邓 耆照 帐 笔 嘉 ， 数 和花 量 的调 查 及 花 期 的观测 。 在 树 木的东、西 、南 、北四 个方向 的上 部 、中 部和 下部 各 选 择 一个中 等 大小 的一级侧枝， 记 录 下一级侧枝的数 目和 侧枝上 花 朵 的平 均 值 ， 一级侧枝数 与平 均 花 朵 数 相 乘 ， 估 算 整个植 株的花 量 。 把 开 花 量 达 总花量 的日期 定 为 初花 期 ， 达 开 花 量 日期 定 为 盛 花 期 ， 达 开 花 量 日期定 为 末 花 期 。参 考 和 梁 机 等 方法 ， 以 观察 的植 株中 最早记 录 到 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究第 氐冢 鑫扌 韵档趉单 株的观测 值 ， ， ； 孔 繁玲 ， 本 ， 银 染 后 用 撼上 穹 治鱿 低 ， 上 海 为 参 照 ， 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 木荷生 长 和 形质 性 状 的家 系 效 应 和 。 在 分 枝等 形质 性 状 中 ， 枝下高、最大分 枝角 、 最大分 枝角 痮 最大分 枝粗 分 叉 干数 甇 瑀 籺 篐 籇 ： ； 篊 ； ： 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究慧树 高 痬 ”枝下， 高眦。 螂 畲 驦 种 牵瑂 ， ”分 叉 干数 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 ， 痵 琭 現 ， ； 生 长 和 形质 性 状 的家 系 遗传力性 状 的家 系 遗传力估 算 值 相 对 略 低， 受 到中 等 强 度 的遗传控制 。 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 唤 饔 婪 岬 愕 、 楦鞒跹 龅 个优良 家 系 ， 其 树 高分 别 高于 对 照 畇 塑 堡堡堕 墨 塑 ： 竺 竺 竺 食塑 婆堕 查 圭 塑 坠 曼垒竖竺 檬 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 无性 系 的生长 和 开 花 习 性 分 析翱穗糍霾嬲黝黝彩啪缀 缀 聪鳓 掰 删鞴蕊鳜 缆燃渊 笏驻鞘臻灏州彩燃燃 燃 鼎 黼 蹦 嚣搿鞘黼缆缆缁燃 糕 辫 黼 酬 删 【 生 长 和 开 花 性 状 的方差 分 析 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 籔 篜 ； ： 篐 籘 一 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究类群 个无性 系 、 和 ， 类群 内 无性 系 的树 高、胸 径 、冠幅和 花 量 的平 均 值 分 别 是 群 体平 均 值 的 、 、 和 ， 无性 系生长性 状表 现 优良 ， 花 朵 量 较 多 ， 但 产 地纬 里 旦旦丝 里平 均 值 籒 珽 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究产 地间 亲 本 无性 系 的遗传多 样性来 自 不同 产 地的木荷优树 无性 系多 态位 点 百 分 比 存在 着 较 大差 异 ， 其 中 ， 来 数 和 疭 指数 与产 地纬度 相 关 分 析 发现 ， 两 者间 呈 显 著的负 相 关 ， 相 关 系 数 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究省 余 江 、铜 鼓 及 鹰 潭 的无性 地理 位 置相 隔较 远 ， 但 是 产 地纬度 相 似 ， 因 此 聚集成 华 中 农业大学 届 硕士 研 究生 论文 木荷家 系 生 长 和 形质 性 状 遗传变 异分 枝粗 和分 叉 干数 等 生长和形质 性 状均 存在 显 著的家 系遗传差 异 ； 分 叉 干数 在 家系间 差 异 较 大， 有 些 家 系无分 叉 干， 有 些 有 个分 叉 干； 木荷生 长和形质 性状 均 存在 显 著的家 系 地点 互 作 效 应 ， 必 须加 强 木荷优树 家 系 的多 点 区 域 试验，为 不同 地点 或 地区 优选 出适 合 的速 生 优质 家 系 。 木荷无性 系 的生长 和 开 花 习 性 分 析木荷育种亲 本 的花 期 观察 结 果 表 明， 个优树 无性 系 的始花 期 、盛 花 期 和末 花 期 的日期 及 持 续 的天数 存在 很大的差 异 。 方差 分 析结 果 显 示， 木荷生 长、分枝和 开 花 等 性 状存在 显 著的产 地和 产 地内 无性 系效 应 。 相 关 分 析显 示， 木荷无性系 生 长 与花 期 之 间 的相 关 性 不显 著或 呈 弱的负 相 关 ， 与张一等 研 究马 尾松 树 高、胸 径 等 生长性 状与雄 球 花 花 枝数 的相 关 性 不显 著及 与雌 球 花 数 量 、球 果数 均 呈 弱的负 相 关 的结 果 相 似 ， 这为 选择 生长和开 花 性 状均 表 现 优良 的种子园建园材料提 供 了 可 能 性 。 木荷家 系 遗传及 其 育种亲 本 特性 的研 究 研 究的马 尾松 性 状 表 现 结 果 不同 。 但 开 花 的日期 随着 纬度 提 高发生 推 迟 现 象， 说 明纬度 和海拔的高低对 木荷无性 系生殖性 状的影响比 对 生 长 性 状 的影响 大。差 异 且 与产 地纬度 呈 显 著的负 相 关 ， 相 关 系 数 分 别 为 和 华 中 农业大学 届 硕士 研 究生 论文多 数 无性 系 的花 期 会 随着 产 地纬度 的提 高而 相 应 推 迟 ， 这与梁 机 等 研 究的代 高纬度 杉 木无性 系花 期 会 发生 推 迟 现 象类似 。 优树 无性 系的产 地海拔越高， 开 花 日期 也 会 推 迟 。 根据产 地纬度 和海拔高低， 可 初步判 定 木荷无性 系花 期 的早晚 。 花 期 的长短还 与日照 时数 、温 度 和降雨 量 等 有 关 。 因 此 ， 需 进 一步加 强 木荷无性 系 开 花 物候 的观察 、记 录 与分 析 ， 初步了 解 整个木荷育种群 体中 育种亲 本 开 花 物候 规 律 ， 为 杂交育种亲 本 选配 和种子园建园材料的选 择 提 供 科学的数 据。 不同 产 地优树 组成 育种群 体， 但 无性 系的生长和开 花 习 性 差 异 较 大， 需 加强 优树 无性 系的当 代 观测 ， 同 时开 展子代 测 定 ， 对 育种亲 本 作出综 合 评价 ， 以 提高杂交育种效 率及 种子产 量 和质 量 。 由于 本 文 育种群 体中 木荷亲 本 无性 系的嫁 接时间 较 短， 无法 对 其 材积等 进 行测 评， 但 树 高和 胸 径 的重 复 力均 较 高， 可 以 把不同 类群 的性 状 表 现 作 为 亲 本 选 配 的依 据。育种亲 本 是 连接 着 基础群 体和 生产 群 体的纽 带 ， 收 集保 存的材料越多 ， 表 明育种时可 供 选择 的资源越丰 富， 因 此 必