2026年林木育种学试题及答案

2026年林木育种学试题及答案一、名词解释题（共5题，每题4分，总计20分）1.全基因组选择辅助轮回选择答：指在林木轮回选择的基础群体构建、优良亲本选择、子代测定全流程中，利用覆盖全基因组的高密度SNP分子标记，通过训练群体的表型-基因型关联数据构建基因组估计育种值（GEBV）预测模型，无需候选株系完成长期田间测定即可提前完成育种值预判的现代育种方法。与传统表型轮回选择相比，该方法可将杨树、桉树等速生树种的育种周期从10-12年缩短至3-4年，遗传增益提升15%-25%，是2020年以来林木育种领域广泛应用的核心技术体系。2.无性系原种穗条区（第2代）答：指根据《林木良种繁育基地建设技术规程（LY/T3185-2020）》建设的、用于保存经2轮以上子代测定确认遗传增益稳定的优树无性系，专门生产初级良种穗条的良种繁育核心区。区域内要求定植密度不低于3m×4m，每个无性系定植不少于25株，无性系间随机排列、3次以上重复，周围设置不少于2行的同树种隔离带，距商品林、非目标无性系林分距离不少于100m，所产穗条遗传纯度需达100%，用于营建第1代无性系采穗圃或直接用于试验林定植。3.抗逆性状表观遗传记忆答：指林木在苗期或幼龄期经历干旱、盐碱、病虫害等胁迫刺激后，DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等表观遗传修饰发生稳定可遗传的改变，使植株在后续生长阶段甚至子代中持续保持高抗逆表型的现象，且该性状变异不依赖DNA序列的改变。2024年中国林科院在侧柏抗旱育种中证实，苗期连续2次干旱锻炼诱导的表观记忆可使侧柏幼林在年降水量400mm以下地区保存率提升32.7%，且该性状可通过无性繁殖稳定传递，为困难立地良种选育提供了全新路径。4.混系品种（复合品种）答：指针对某一特定生态区，选择4-8个表型一致、遗传背景互补、配合力经过测定、无明显共同缺点的优良无性系，按照等比例混合繁殖形成的林木栽培品种。与单一无性系相比，混系品种的林分遗传多样性更高，对区域性病虫害、极端气候的抗逆稳定性更强，木材产量或经济产品产量的年际波动可降低40%以上，2022年以来审定的杨树、杉木工业原料林良种中混系品种占比已达38%。5.核心种质资源库（CoreCollection）答：指以最小的种质资源份数、最大程度代表某一树种整个种质资源群体的遗传多样性为原则构建的种质保存子集，要求核心种质的遗传覆盖度达到原收集群体的70%以上，且不丢失原群体的重要农艺性状等位变异。核心种质库可大幅降低种质保存成本、提升育种材料筛选效率，目前我国已建成杉木、马尾松、油茶等17个主要造林树种的国家级核心种质库，平均种质保存规模仅为原群体的10.2%，遗传覆盖度达76.3%。二、单项选择题（共10题，每题2分，总计20分）1.根据2025年发布的《主要林木良种审定技术规范》，用材林品种进行区域试验时，试验点设置需满足每个生态区不少于（B）个，连续测定年限不少于1/2个轮伐期且最低不少于（B）年。A.2；3B.3；5C.3；3D.2；5答案解析：新版规范针对林木生长周期长、基因型与环境互作强烈的特点，要求区域试验点需覆盖品种适宜推广区的不同立地类型，每个生态区至少3个固定试验点，速生用材林测定周期不少于5年、慢生树种不少于1/2轮伐期，避免因短期试验数据高估良种生产潜力。2.下列分子标记类型中，目前被我国林木全基因组选择育种广泛作为首选高通量标记的是（C）。A.RFLP标记B.SSR标记C.SNP标记D.AFLP标记答案解析：SNP标记为单核苷酸多态性标记，在林木基因组中分布密度可达1个/100-500bp，适合基于高通量测序的自动化基因分型，单个样本基因分型成本从2015年的2000元降至2025年的80元以下，已完全替代传统分子标记成为基因组选择的核心标记类型。3.开展杉木杂交育种时，下列花粉采集与贮藏操作中符合技术规范的是（A）。A.雄球花从即将散粉的母株上采集后，置于25℃、相对湿度40%的室内阴干24h散粉，过筛后装入密封管置于-20℃冰箱贮藏B.雄球花从已开放散粉的母株上采集后，直接装入纸袋置于常温下贮藏，1周内完成授粉C.新鲜花粉采集后直接置于-80℃超低温冰箱贮藏，无需干燥处理D.花粉活力检测采用肉眼观察颜色，亮黄色花粉即可判定为高活力花粉答案解析：杉木雄球花在即将散粉时（小孢子叶球由绿转黄、轻触即有少量花粉散出）采集的花粉活力最高，阴干温度超过28℃会导致花粉活力快速下降，花粉贮藏前需将含水量降至6%-8%，长期贮藏需置于-20℃以下环境，花粉活力需通过培养基萌发法或TTC染色法检测，肉眼观察误差可达50%以上。4.下列育种方式中，获得的林木品种性状整齐度最高、遗传增益最大的是（D）。A.实生种子园生产的种子繁殖B.半同胞家系混合繁殖C.全同胞家系混合繁殖D.优良单株无性系繁殖答案解析：无性系繁殖的个体基因型与优株完全一致，林分表型整齐度可达95%以上，可充分利用加性、显性、上位性等所有遗传效应，遗传增益比实生繁殖高30%-50%；实生繁殖材料因存在基因分离与重组，林分内个体性状变异大，整齐度和遗传增益显著低于无性系。5.针对松材线虫病高风险区的马尾松抗性育种，目前最可靠的抗性鉴定方法是（C）。A.室内离体枝条接种松材线虫后观察病斑长度B.分子标记筛选抗性基因型C.2年生容器苗人工定量接种+田间自然感病验证连续3年以上D.成株期林间自然感病调查答案解析：松材线虫抗性受多基因控制，且受媒介昆虫、环境温度、树势等多因素影响，室内离体接种结果与成株期实际抗性吻合度仅为42%，现有分子标记准确率不足60%，成株期自然感病调查周期长达15年以上；采用2年生容器苗每株接种2000头松材线虫悬浮液，连续观察2年发病率，再结合田间感病点验证3年的方法，抗性判定准确率可达90%以上，目前是我国马尾松抗松材线虫病育种的标准鉴定流程。6.营建第3代无性系种子园时，下列配置方式中既能降低近交衰退风险，又能保证无性系间充分随机授粉的是（B）。A.同一无性系植株集中连片定植B.完全随机排列，同一无性系植株间距不小于30m，固定设计3次重复C.按照无性系来源分区定植D.顺行向排列同一无性系，方便采种答案解析：第3代种子园亲本经过多轮选择，无性系间亲缘关系较近，若同一无性系植株间距小于30m，自交率可达18%以上，会导致种子空粒率上升、子代生长量下降15%以上；完全随机排列且保证足够的无性系内株间距，可将种子园自交率控制在3%以下，同时满足不同无性系间的随机授粉需求。7.下列关于林木引种的表述，符合气候相似性原理的是（B）。A.将桉树从澳大利亚引种至我国东北寒温带地区，只要采取冬季防寒措施即可成功B.将湿地松从美国东南部（北纬28°-35°，年降水量1000-1500mm）引种至我国长江中下游低山丘陵区（北纬27°-33°，年降水量1000-1600mm），引种成功率可达90%以上C.林木引种不需要考虑病虫害的协同传入风险，只要生长表现好即可推广D.引种成功的判定标准是引种植株在引种区能够存活即可答案解析：气候相似性原理指出，引种地与原产地的温度、降水、光照等主要气候因子相似度越高，引种成功率越高；引种成功需满足能够正常开花结实（或无性繁殖）、保持目标经济性状稳定、无严重生态风险、综合表现优于当地主栽品种10%以上，且需开展严格的病虫害检疫，防止外来有害生物入侵。8.开展多世代林木育种时，下列维持育种群体长期遗传增益的核心措施是（A）。A.每个选择世代保留不少于200个无紧密亲缘关系的优株，每轮选择的遗传进展控制在10%-15%，避免遗传基础过度狭窄B.每个世代只选择生长量排名前5的优株作为下一代育种亲本，最大化选择强度C.完全通过引进外来种质组建育种群体，不使用本地种质D.所有亲本都通过无性繁殖固定，不再开展新的杂交重组答案解析：林木多世代育种需要平衡短期遗传增益与长期遗传多样性，若每轮选择的亲本数量过少，会导致群体有效种群规模下降，近交衰退速率加快，育种潜力在3-4个世代后完全耗尽；按照数量遗传学原理，育种群体有效规模保持在200以上、每轮遗传进展控制在合理区间，可实现10个世代以上的持续遗传增益。9.油茶高油品种选育中，下列性状不属于主要目标性状的是（D）。A.种仁含油率B.单位面积鲜果产量C.抗油茶炭疽病能力D.树皮厚度答案解析：油茶作为木本油料树种，育种目标围绕“高产、高油、高抗、优质”设置，单位面积鲜果产量、种仁含油率直接决定产油效益，炭疽病是造成油茶落果、减产的主要病害，而树皮厚度与产油量、抗逆性无显著关联，不属于核心育种目标性状。10.根据2024年国家林草局公布的数据，我国通过国家审定的林木良种中，遗传增益最高的树种类型是（C）。A.生态防护树种B.珍贵用材树种C.速生工业原料林树种D.木本中药材树种答案解析：截至2024年底，我国累计审定国家级林木良种3217个，其中速生工业原料林树种（杨树、桉树、杉木、马尾松等）良种的平均遗传增益达28.7%，显著高于生态防护树种（16.2%）、珍贵用材树种（19.4%）和木本中药材树种（17.8%），主要原因是速生树种生长周期短、育种效率高，已完成3-4个世代的轮回选择。三、简答题（共4题，每题10分，总计40分）1.简述林木全基因组选择育种的核心技术流程与相较于传统育种的优势。答：（1）核心技术流程：①构建训练群体：选择遗传背景丰富、覆盖育种目标性状变异的200-500个育种材料，开展多年多点的表型精准测定，获取所有目标性状的可靠表型数据（3分）；②基因型鉴定：对训练群体所有个体进行高通量测序，获得覆盖全基因组的高密度SNP标记，完成基因分型（2分）；③模型构建：通过最佳线性无偏估计（GBLUP）、贝叶斯模型等方法，关联表型数据与基因型数据，构建基因组估计育种值（GEBV）的预测模型，通过交叉验证将模型预测准确率提升至0.7以上（2分）；④候选群体选择：对尚未完成田间测定的候选育种材料进行基因型鉴定，利用构建好的模型直接预测GEBV，选择排名靠前的优良材料进入下一轮育种或品种审定，无需等待全周期表型测定（1分）。（2）技术优势：①大幅缩短育种周期：传统林木育种依赖子代测定，需等待树木进入成熟期才能完成育种值评估，周期长达10年以上，全基因组选择可在苗期完成选择，育种周期缩短60%以上（1分）；②提升选择准确性：传统表型选择受环境干扰大，选择准确率通常为0.3-0.5，全基因组选择可排除环境效应影响，准确率可达0.7-0.85（0.5分）；③可实现低遗传力性状的有效选择：对于木材密度、纤维长度、抗逆性等测量难度大、遗传力低的性状，全基因组选择的效率比传统表型选择高2倍以上（0.5分）。2.简述林木无性系选育的基本程序及生产中需防范的主要风险。答：（1）基本程序：①优株选择：在天然林、人工林、杂交子代群体中，按照目标性状选择标准选择表型优良的单株，初选入选率控制在1/1000-1/5000（2分）；②无性系测定：将初选优株通过扦插、组培等方式无性繁殖，建立无性系对比试验林，采用完全随机区组设计，3-5次重复，以当地主栽良种为对照，开展连续多年的表型测定，筛选生长、抗性、品质等性状显著优于对照的无性系（3分）；③区域试验：将筛选出的优良无性系在不同生态区开展多年多点区域试验，测定基因型与环境互作效应，明确品种适宜推广范围（2分）；④良种审定与规模化繁育：对通过区域试验的无性系申请林木良种审定，建立采穗圃、组培繁育体系，实现规模化扩繁与推广（1分）。（2）主要风险：①遗传单一性风险：大面积种植单一无性系会导致林分遗传多样性极低，一旦发生毁灭性病虫害或极端气候事件，可能造成大面积林分死亡，例如20世纪80年代我国南方大面积种植单一杨树无性系I-69杨，曾因天牛危害造成超过100万亩林分受损（1分）；②无性系退化风险：长期多代次无性繁殖会积累病毒、类菌原体等病原，同时成熟效应、位置效应会导致树体提前老化、生长量下降、抗逆性降低（0.5分）；③适应性风险：部分无性系仅在特定立地条件下表现优良，若盲目跨区域推广，可能因气候、土壤不适导致生长不良甚至死亡（0.5分）。3.简述林木种子园营建与管理的核心技术环节。答：（1）园址选择：选择地形平缓、立地条件中等以上、光照充足、隔离条件好的地块，周围与同种或近缘树种的林分距离不少于300m（杨、柳等花粉传播距离远的树种不少于500m），避免非目标花粉污染（2分）；（2）亲本选择与配置：选择经过子代测定确认、配合力高、遗传增益显著、亲缘关系较远的优良无性系作为建园亲本，第1代种子园亲本数量不少于50个，高世代种子园亲本不少于30个；采用完全随机排列或阶梯式排列，同一无性系植株间距保持在20-30m以上，减少自交概率（2分）；（3）树体管理：对种子园植株进行矮化整形，控制树高在6-8m，方便采种与病虫害防治；及时疏伐，疏除生长不良、结实量低、亲缘关系过近的植株，保留合理的郁闭度（0.5-0.6），保证树冠通风透光（2分）；（4）花粉管理：在种子园开花期开展人工辅助授粉，特别是开花期遇阴雨天气或雌雄花期不遇时，采集多个优良无性系的混合花粉进行授粉，提升坐果率与种子遗传品质；及时清除园内及周围的非目标树种，减少花粉污染（2分）；（5）抚育管理：根据土壤肥力情况合理施肥，结实期增施磷钾肥，及时开展中耕除草、病虫害防治；每年测定种子的播种品质与遗传品质，确保种子质量达到国家标准（2分）。4.简述我国林木种质资源保护的主要体系与当前育种工作中种质资源利用的主要方向。答：（1）保护体系：我国目前建成了“原地保存-异地保存-设施保存”三位一体的林木种质资源保护体系：①原地保存：依托国家公园、自然保护区、天然林保护工程等，划定林木种质资源原地保存区，重点保存珍稀濒危树种、野生近缘种的天然种群，目前已建成国家级原地保存库263个，保存面积超过180万公顷（2分）；②异地保存：通过建立种质资源收集圃、良种基地等，将分散的种质材料迁移到适宜地点集中保存，目前已建成国家级异地保存库132个，收集保存主要造林树种、珍稀乡土树种种质材料12万余份（2分）；③设施保存：建设低温种子库、离体组织库、DNA库，在-20℃低温、离体培养、超低温保存条件下长期保存种质的繁殖材料与遗传物质，目前国家级林木种质设施库已保存种子、离体材料、DNA样品共28万份，保存时间可达50年以上（2分）。（2）种质资源利用方向：①发掘高产、优质、抗逆的优异等位基因：针对抗病虫害、耐盐碱、耐旱、高油、高纤维含量等目标性状，通过关联分析、基因定位等技术，从野生种质、农家品种中筛选优异基因资源，通过分子育种、杂交育种整合到栽培品种中（2分）；②拓宽育种群体遗传基础：利用不同地理来源的种质、野生近缘种开展远缘杂交，解决目前多世代育种中遗传基础狭窄、近交衰退的问题，持续提升育种群体的长期增益潜力；③针对特殊立地需求选育专用品种：从盐碱地、干旱区、高寒地区的野生种质中筛选适应性强的材料，选育适合困难立地植被恢复的生态修复树种良种，以及适合木本粮油、生物质能源、碳汇林等特殊用途的专用品种（2分）。四、论述题（共1题，总计20分）结合2023-2025年我国林木育种领域的最新研究进展与生产需求，论述“双碳”目标下林木育种的发展方向与技术路径。答：“双碳”目标提出以来，我国森林覆盖率需在2030年达到25%左右，森林蓄积量提升至190亿立方米，森林碳汇能力在现有基础上提升30%以上，林木良种作为提升森林生产力与碳汇能力的核心物质基础，育种工作需围绕碳汇提升、生态适配、高效培育等核心需求优化方向与路径，具体内容如下：1.核心发展方向（1）高碳汇良种选育：将单位面积生物量、木材密度、碳封存效率、林分长期稳定性作为核心育种目标。传统用材林育种以单株生长量为核心目标，对木材密度、林分群体生产力、长期碳封存能力的选择权重不足30%；据2024年中国林科院测算，选育生长量提高20%、木材密度提高10%、轮伐期延长5年的杉木良种，单位面积林分碳汇量可比普通良种提升42%。同时要兼顾细根生物量、根系分泌物输入等地下部分碳汇相关性状，提升森林土壤有机碳封存能力，实现林分全系统碳汇能力提升（4分）。（2）极端气候适配型抗逆良种选育：针对全球气候变化背景下极端高温、干旱、低温冻害、林业生物灾害频发的问题，重点选育耐旱、耐盐碱、耐极端温度、抗重大病虫害的多抗良种。2022年长江流域极端干旱导致马尾松、杉木人工林受灾面积超过2000万亩，林分碳汇能力下降60%以上，选育多抗良种可大幅提升林分在极端气候下的稳定性，避免碳汇损失。例如我国2025年审定的抗干旱侧柏良种，在年降水量350mm的黄土丘陵区保存率达89%，林分生物量比普通侧柏高37%（4分）。（3）多功能协同良种选育：改变过去单一目标育种的模式，选育兼顾碳汇、生态防护、木材生产、经济产出的多功能品种。例如生态公益林树种需同时具备高生物量、水源涵养能力强、为野生动物提供栖息地等性状；商品林树种需兼顾高生长量、优质木材产出、低碳培育属性，降低营林过程中的碳排放；木本粮油树种需同时具备高经济产量、高碳汇能力，实现生态效益与经济效益协同，提升林分经营的可持续性（3分）。2.核心技术路径（1）构建多性状高效