桉树杂种无性系纸浆材性状的遗传与环境效应研究

【摘要】：桉树是世界性的重要纸浆原料树种，杂交育种、以无性系形式推广是桉树纸浆材育种的重要特点。但目前桉树杂交种、无性系的纸浆材重要性状的遗传效应、环境效应、基因型与环境的交互作用特点等系统研究较少。本研究以20个我国主要栽培及新选育桉树优良无性系为材料(无性系来自6个不同的种或杂交种)，通过在4-5个地点近伐龄（5.5年）的数据，对其生长、材性、纸浆性能等进行了较全面、系统的研究，期望为今后的桉树良种选育和推广应用提供基础。主要研究结果如下： 所研究无性系的纸浆材重要性状在种间（杂交种间）、杂交组合间、组合内个体间均存在显著的遗传变异。其中无性系生长性状的差异幅度（250%）大于木材质量和浆纸性能性状（20%），虽然生长性状的无性系重复力（30%-45%）低于木材质量性状（70%-85%），但生长性状可能获得的遗传增益显著高于木材质量性状。 生长性状、木材质量性状的地点间差异均极显著，但生长性状在地点间的变异（35%）显著高于木材质量性状（4%）；木材的主要化学成分、浆纸强度性状等的地点间变异很小（1%-4%），未达到显著水平。纸浆材性状与环境因子相关性分析发现，年均气温、年降雨量、土壤有机质含量是影响桉树品种生长的主要因素，土壤粒度显著影响树皮厚度、木材抽出物含量。 生长性状、木材密度的G×E交互作用显著，纤维质量性状的G×E互作不显著；显著的G×E交互作用主要发生在杂交种水平，而在树种内的杂交组合、杂交组合内的无性系等水平的G×E交互作用均不显著。 研究结果表明，20个桉树优良无性系均有较高的生产力，与目前生产上广泛推广的无性系相比，新选育的无性系表现优良，其中2个最优无性系材积和干物质量的增益可达60%以上。值得注意的是， G×E交互作用可能导致各性状遗传增益的损失（在所试验的4个地点材积产量的增益损失约4.0%）。 通过本研究使我们认识到，桉树纸浆材改良应注重杂交亲本（种）的选择，同时进行杂交种内的组合选择（在种内选择适合的个体作亲本），然后再在优良组合中选择最优良个体（无性系）；改良的重点应在生长性状，然后兼顾木材质量性状等；应根据不同环境特点，选定其优良无性系，以避免G×E交互作用导致的增益损失。