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木麻黄遗传变异规律的研究

仲崇禄  
【摘要】:研究以生物学、生理学、微生物学和遗传学等多学科理论为依据,采取科学地设计,借助 木麻寅种群背景研究资料、野外调查、野外试验、温室试验、室内测定和统计分析(GENSTATS 软件包,SAS软件包和南京林大的‘林木遗传育种软件包’)等研究方法,针对世界上木麻黄 研究热点 问题及我国木麻黄人工林存在的主要问题,充分利用在华南地区10余年科研工作 积累的27片树种、种源、家系和无性系试验的22万余个数据,及本文副导师澳大利亚科学与 工业组织(CSIRO)林研所主任级科学家KhongsakPinyopusarerk提供设在泰国、越南、斯里兰 卡、肯尼亚、洪都拉斯、台湾省等6个国家或地区的8个地点12万余个短枝木麻黄种源试验 的数据,系统分析和研究了短枝木麻黄和山地木麻黄树种的物候特性、繁殖特点,种源、家系、 无性系的多性状边传变异规律,主要林木性状在时间序列上的遗传变异,种源适生区预测,无 性系抗病能力,我国木麻黄人工林林地营养现状、木麻黄对土壤营养需求,本麻黄营养遗传型、 木麻黄并生遗传型等,并制定和概述了短枝木麻黄和山地木麻黄的育种策略,主要结论如下: l.短枝和山地木麻黄的繁殖方式有种子繁殖和无性繁殖,无性繁殖包括扦插、嫁接和微繁殖。 两种参试木麻黄能在华南地区正常有性繁殖,多数适生种源,在2-3年生开始开花、结实,为 开展其育种策略研究提供了基础保障.短枝木麻黄的开花、结实与种源关系密切,来自东南亚 的种源开花、结实早,结实量大,而来自澳大利亚东海岸的部分种源的开花、结实相对晚且数 量较少,育种策略中应注意不同来源的育种材料的开花、结实特点问题。利用幼树幼嫩枝条水 培繁殖是两种参试木麻黄的有效繁殖手段之一。成功地利用微繁殖技术繁殖出了短枝木麻黄, 为我国短枝木麻黄优良遗传资源的收集和保存提供了有效方法。 2.7个树种/36个种源的比较分析表明7个树种在华南表现优劣顺序为山地木麻黄>细枝木 麻黄、短枝木麻黄、粗枝木麻黄、滨海木麻黄>森林木麻黄或鸡冠木麻黄。每个树种表现较 好的种源如下:山地木麻黄(13950)、短枝木麻黄(试验E873中的Wenchang种源)、细枝木麻黄 (试验E873中的13515和Qionghai种源,试验E883中的13518和13514)、粗枝木麻黄(试验 E873中Llizhou 种源,试验E883中13128)、滨海木麻黄(13986)、森林木麻黄(13992),鸡冠 木麻黄的种源间在多数性状上差别不大。山地木麻黄表现最好,造林后62月(试验E873)时其 单株材积是最差的鸡冠木麻黄的 80.15倍,50月时(E883)为 60.16倍。 3.短枝和山地木麻黄种源的树高、胸径和单株材积等性状在地点间、种源间和种源与地点 (PxS)互作间均存在极显著差异,43个短枝木麻黄种源主要质量性状在地点间、种源间和PxS 互作间也存在显著差异。而且多数性状上,短枝木麻黄种源、山地木麻黄种源/家系的地点方差 分量均较大。表明短枝和山地木麻黄种源,家系筛选,性状的地点效应、PXS互作效应是不可 忽视的因素,在育种策略中应采用不同类型的育种群体。本文中利用 6个国家、10个地点、43 个短枝木麻黄种源试验数据估算的15个性状遗传变异系数和遗传力的结果可作为今后华南地 中国林业科学研究院博士学位论文 区短枝木麻黄种源筛选、确定选择性状的依据。 4.从多年的短枝木麻黄种源试验结果看,总的遗传变异规律是来自澳大利亚北部至菲律宾的 天然种源和一些非天然分布区种源,如来自印度、斯里兰卡、越南和肯尼亚等,在华南地区均 能良好地生长,而来自澳大利亚天然分布区南部的种源的表现不佳,使短枝木麻黄种源呈现出 不连续性变异特点。这与短枝木麻黄分布区广,引种栽培面积大,参试种源的分布常常是被海 洋隔离和分布区生态条件差异大等因素有密切关系。同时,参试种源与立地互作效应极显著差 异,说明参试种源稳定性有差异。因此,不断扩大种源引种试验范围,筛选稳定高产的种源为 木麻黄遗传育种服务是非常必要的。 5.按地点对43个参试短枝木麻黄种源进行评定,结果为:试验E946(福建东山)中,优良 种源为18086(Ha hinh,VTM)、18118(AdinmpanaPura,India)、18355(CCffonouBenin,BEN)、 ledl3peempur KUaug,Indial、18244(BakoBormeo Sar。e,Malaslyed、18119(Rameswaramlsland, Indis)、18288(Mambsfl:Ot Sri Lank、18348opan-tanPehang,Malasiyal、18015(Ch ndndipu riBrlBalasore, Indial和 18008(Danvin Casuarina B,NT,Australied种源;试验 E944(广东阳西)中优良种源有 1815耳(*Man,Pan叫互s,*m)、18355(*Mou,BenZn)、1吕128(Non NuNuoc,川ham)、18143 (Gene For.Res.Static几际)、18153(ElaBeach,PNG)、18127(hachLienVietnam)、 18134(KenyattaBeachKopa)、14233(RayofigProv,hailand)和18288(MadmpasriLank)。 这些种源均好于国内对照种源,分别占各自参试种源的25.0%和20.93%,相当于选择强度分别 为i=1.242和卜1.343。18355和18288种源在两个试验点均表


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