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日本落叶松种子园亲本及其子代变异研究

潘艳艳  
【摘要】:日本落叶松亲本及子代的评价选择是种子园升级和改建的核心内容。通过综合评价选出的日本落叶松优良无性系及家系,既可以为种子园升级换代提供材料,还可以为日本落叶松良种审定提供参考。本研究以吉林省五道沟落叶松国家良种基地日本落叶松种子园亲本及子代为材料,采用综合评价法、主成分分析法,对亲本生长性状、木材性状、物候期、结实量及子代生长性状和木材性状进行分析,探讨不同材料的遗传变异状况,并对亲本及子代进行评价选择,以期为种子园建设和升级换代提供参考依据。研究结果如下:(1)对不同种源的日本落叶松无性系生长性状进行分析,结果表明在不同种源和无性系间各生长性状差异显著;其表型变异系数和遗传变异系数均较高,通过选择各性状均可实现较高的遗传增益,初选东丰种源为优良种源。对东丰种源日本落叶松无性系连续多年树高和胸径进行分析,结果表明无性系间、树龄间存在显著差异;不同树龄树高和胸径间相关性均达显著正相关;利用多性状综合评价法按照10%的入选率,选出7个优良无性系,其树高和胸径的遗传增益分别为6.46%和13.99%;提出日本落叶松无性系早期选择时间应在7年左右。(2)对不同种源的日本落叶松半同胞家系生长性状进行分析,结果表明各性状变异来源均达极显著差异水平;各家系间树高和胸径的表型和遗传变异系数均随树龄的增加而上升;家系树高和胸径的遗传力均较高,而单株遗传力较低;种源内不同树龄树高和胸径相关性均达极显著正相关,兰山种源生长性状显著优于其他种源。对兰山种源日本落叶松半同胞家系连续多年树高和胸径进行分析,结果表明树高和胸径的方差分量随着树龄的增加而上升;树高和胸径的遗传力较高;树高和胸径间相关性均达极显著正相关;利用多性状综合评价法选出6个优良家系,其树高和胸径的遗传增益分别为10.53%和15.79%;选出45个优良单株,其树高平均值比总平均值高23.47%;提出日本落叶松家系早期选择时间在6年左右。(3)对不同种源日本落叶松亲本生长性状和木材性状进行分析,结果表明各性状变异来源均达极显著差异水平;各性状表型变异系数(6.65%~25.66%)和遗传变异系数(3.42%~22.27%)变化范围较广;重复力均大于0.51;利用多性状综合评价法,以生长性状、木材性状以及生长和木材性状联合为评价指标,分别选出6个优良无性系,其遗传增益变化范围分别为5.27%~21.53%,8.02%~21.95%和4.27%~18.07%;对这些亲本的子代生长性状和木材性状进行分析,各性状表型变异系数和遗传变异系数变化范围也较广;遗传力均大于0.76;利用多性状综合评价法,以生长性状、木材性状以及生长和木材性状联合为评价指标,分别选出6个优良家系,其遗传增益变化范围分别为9.20%~37.55%,9.32%~28.82%和6.20%~22.62%;同时对亲本和子代各性状进行相关性分析,结果表明亲本与子代各测定性状间均存在极显著正相关关系。(4)对不同种源日本落叶松无性系物候期和结实量进行分析,结果表明无性系间各物候期和结实量差异极显著;各物候期重复力均高于0.84;各指标相关性均达显著正相关;不同无性系雄花散粉期和雌花可授期具有较好的同步性,根据雌雄花开花时间选出6个雄先型、9个雌先型和72个同时型无性系;东丰种源5年平均结实量显著高于其他种源,结实量遵从大小年规律,以10%的入选率选出9个无性系,其遗传增益为19.40%。(5)对日本落叶松全同胞家系树高和地径进行分析,结果表明各性状变异来源均达极显著差异水平;树高和地径的表型变异系数分别为30.23%和21.51%,遗传变异系数分别为15.98%和16.99%;树高和地径的家系遗传力均为0.94,单株遗传力均为0.52;三棚04和三棚37树高和地径的一般配合力较高,适合作为优良亲本营建改良种子园,通过特殊配合力计算,东丰18 ×兰山25、东丰81 ×兰山25、三棚98 ×三棚74和临江34 ×兰山28为优良组合,适合建立特殊配合力种子园;利用多性状综合评价法进行优良家系和单株的选择,初步选出7个优良家系,其树高和地径的遗传增益分别为35.02%和29.01%;选出50个优良单株,其树高和地径的遗传增益分别为47.92%和 34.67%。本研究选出的优良无性系及优良家系可以作为良种用于生产,选育的优良单株及亲本可以为日本落叶松种子园的升级换代提供保障,提出的早期选择时间可以为日本落叶松良种选育提供参考,采用的研究路线可以为其他树种的遗传改良提供借鉴。


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