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尾叶桉种内种间交配遗传分析及F_1选择研究

陆钊华  
【摘要】: 本文以华南地区桉树人工林的主栽树种—尾叶桉为研究对象,开展种内全双列交配以及与赤桉、巨桉和粗皮桉等重要桉属树种的种间析因交配的遗传分析研究,分析交配后代性状的遗传方式,估算家系和单株遗传力,为桉树多世代育种和杂种优势利用提供理论依据;评选优良亲本进入下阶段育种计划,开展高产抗逆性优良杂交组合的评选,为下一步开发优良杂交种无性系奠定基础。根据遗传分析结论,以林木遗传育种理论为基础,提出长期杂交育种策略。结论如下: (1)尾叶桉种内6×6全双列交配遗传分析结果表明:34个全双列交配组合的苗期性状、田间生长性状和形质性状在组合、母本、父本间均存在极显著差异。交配遗传分析结果表明,尾叶桉的交配子代性状主要由显性基因与加性效应共同影响,其中显性效应起主导作用。尾叶桉自交后代普遍存在衰退现象,但亦有个别组合表现出一定的自交优势。亲本U64和DU1的生长性状具有较高的一般配合力效应和母本效应,将其作为杂交亲本在育种中应用可望获得更大的杂种优势。单株材积大于最优亲本U22号的杂交组合有21个。U22×U56和U21×U64和U21×U56在生长性状上具有较高的特殊配合力。 (2)尾叶桉与赤桉、巨桉和粗皮桉的种间析因交配设计遗传分析结果表明:108个析因交配组合的生长性状在组合间、母本间、父本间均存在显著差异;尾叶桉种间杂交具有较大的杂种优势,利用优良的亲本作有目的性的交配,可望获得更大的种间杂种优势。综合来看,TH05107、TH05108和TH05094等3个组合速生性优良,可评定为速生优良组合。经一般杂交力测定,评选出尾叶桉U21和U15为优良母本,G10和G8(巨桉)、RT01(赤桉)和P5(粗皮桉)为优良父本。尾叶桉×巨桉的交配效果优于尾叶桉×赤桉和尾叶桉×粗皮桉。种间组合生长性状的变异由加性遗传基因和显示性基因效应共同控制,其中显性基因效应起主导作用。尾叶桉的种间交配试验中,父本效应所起的作用大于母本。种间组合的生长性状家系遗传力在0.36387~0.77128之间,属中等到强度遗传,受到较强的遗传控制,对全同胞和半同胞的选择可望获得较高的遗传增益。 (3)尾叶桉与赤桉正反析因交配遗传分析结果表明:72个正反交组合的生长性状在组合、母本、父本间均存在显著差异。尾叶桉的6个亲本分别作父母本的表现较为一致,作为母本GHA值高的亲本,其作为父本GHA效应值也相应较高,U21和U55是母本和父本GHA值均为正值的亲本;而同一赤桉亲本作父母本时的GHA效应值则差异较大,多呈相反趋势,只有RT09亲本的母本和父本GHA均为正值。正向交配的生长表现和杂种优势较反向交配高, U21×RT01、U2×RT09、RT07×U2和RT07×U15具有较高的杂种优势,其单株材积相对最优亲本的杂种优势分别达到41.84%、25.75%和32.30%、19.80%,可确定为生长性状优良的组合。正反交配各生长性状的变异均由加性遗传基因和显示性基因效应共同控制。反向交配的母本效应较正向交配高。各性状正反交配的家系遗传力均属中等至高强度遗传。 (4)桉树杂交组合多性状选择结果表明:杂交组合历年的生长性状、形质性状以及风害等级在杂种间均存在极显著差异,多点杂种测定试验(Expt.06H01- Expt.06H05)中,单株材积大于最优母本U22号的杂交组合有17个,大于最优对照CK2(DH201-2)的杂交组合有3个。TH04092(尾巨桉组合)是生长表现最好,超亲优势为16.61%。应用非参数法与生态价法作稳定性分析,评价出高产稳定型组合6个。Expt.07H02中,单株材积大于最优亲本RT01的杂交组合有29个。赤桉亲本(自由授粉家系)的抗风性能最好,其次是以赤桉和尾叶桉为亲本的控制授粉组合。经相关分析,风害性状具有相对的独立性,应用独立淘汰法开展杂交组合生长-抗风性综合选择出优良杂交组合2个,入选率2.5%。 (5)论述了我国桉树杂交育种现状并分析其不足。以制定尾叶桉和赤桉的高产抗逆性杂交育种方案为例,阐明亲本群体的种内改良和亲本选配是桉树杂交育种的最关键步骤,同时应重视F2代和雄性不育株的利用,开展桉树自交和回交育种;不断拓宽亲本群体遗传基础,应用强化育种技术加速育种进程,指出杂交育种与分子生物学和倍性育种等技术相结合是桉树杂交育种发展的重要方向。


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