米老排杂交子代苗期生长性状遗传变异及选择.pdf
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1、收稿日期:修回日期:基金项目:广东省重点领域研发计划项目子课题“米老排新品系定向培育研究”()广州市基础与应用基础研究项目“米老排杂交子代遗传变异及 关联分析”()第一作者简介:莫崇杏()男 硕士研究生 从事森林培育学研究:.通信作者:杨锦昌()男研究员 博士 从事森林培育学研究:.:./.米老排杂交子代苗期生长性状遗传变异及选择莫崇杏 董明亮 李荣生 余 纽 郑显澄 杨锦昌(.中国林业科学研究院热带林业研究所 广东 广州.南京林业大学林学院 江苏 南京)开放科学标识码(码)摘要:为分析米老排杂交子代苗期苗高、地径的遗传变异规律 以析因交配获得的杂交子代为对象通过方差分析、配合力遗传参数估算和
2、个体育种值比较 筛选出优良亲本、杂交组合和个体 苗高、地径的变异系数均超过 各性状主要在母本、组合、父本之间存在极显著差异(.)在区组上无显著差异(.)杂交子代生长性状变异丰富 遗传改良潜力大 苗高和地径母本加性效应大于父本 单株遗传力分别为.、.表明苗高和地径分别受高度和中度的遗传控制 苗高与地径呈极显著的遗传正相关与表型正相关 表明同步改良可行 联合苗高和地径的一般配合力与特殊配合力选出了两个优良母本、两个优良父本和 个优良杂交组合 入选组合的苗高和地径的遗传增益分别为.和.比较个体育种值 筛选出 个优良个体 入选率为.入选个体的苗高和地径遗传增益分别为.和.米老排杂交子代苗高和地径存在丰
3、富的遗传变异 遗传改良效果明显关键词:米老排 析因交配 生长性状 遗传参数估算中图分类号:.文献标识码:文章编号:()(.):()().(.).:杂交育种是开展林木种质创制和遗传改良的主要手段之一 也是林木育种较为高效的方法之一学者们针对美洲黑杨()、小叶杨(.)及桉树()等主要用材树种开展了杂交育种研究 并在遗传改良方面取得显著成效 相比之下 乡土阔叶树种的杂交育种试验森林与环境学报 ():第 卷 第 期 年 月起步较晚 遗传改良工作亟待加强米老排()为金缕梅科壳菜果属常绿乔木 天然分布于我国的广东、广西、福建等省(区)以及东南亚的越南、老挝等国家 是热带和亚热带地区的优良乡土阔叶树种 米老
4、排适生性强、生长速度快、木材物理力学性能好、机械加工性能优秀、凋落物量大且改土持水能力强 是我国南方珍贵用材林和生态公益林建设的重要种质资源 一些学者开展了米老排遗传多样性分析和种源与家系的早期评价等方面的研究 初步筛选出了优良的种质材料 为米老排遗传改良工作和种质创制奠定了良好的基础 由于米老排是一种特殊的闭花授粉植物 花药隐藏于药隔 使用常规控制授粉方式进行杂交非常困难 导致其杂交育种和遗传改良工作进展偏慢 因此 如何通过研制杂交技术 开展杂交育种成为米老排遗传改良的重点工作 本研究利用前期筛选的米老排优良家系和单株基于米老排繁殖生物学特性研制杂交授粉的新方法 采用析因交配设计 并结合简单
5、重复序列标记技术 获得相应的米老排杂交子代 基于此 本研究采用混合线性模型 对获得的杂交子代苗高、地径进行遗传力、配合力等遗传参数估算 通过比较个体育种值 筛选优良个体 为挖掘米老排新种质和加快遗传改良进程提供参考 材料与方法.试验地概况研究区域位于广州市天河区龙洞街道渔沙坦苗木基地(.)该区属南亚热带季风海洋气候 温暖多雨 光热充足 夏季长 霜期短 年平均气温 极端最高温.、极端最低温.年平均积温 年平均日照时间 无霜期 以上 年平均相对湿度 年平均降雨量 .试验材料与设计 年 月 在广东省郁南林场 年生米老排种源家系试验林中 基于前期生长评价和开花物候观察 选择了 个优良母本 个优良父本(
6、表)按照 析因交配设计 采用新研制的授粉方法开展杂交试验每个组合选择 个花序进行授粉 而后对每个杂交组合及每个花序进行编号和观察 年 月 采集 个杂交组合的果实 并将其带回实验室进行去壳、除杂和水选等处理 随后将获得的净种播种于黄心土的苗床表 析因交配亲本基本信息 亲本树高/胸径 /来源.广西靖西县 .广西德保县 .广西靖西县 .广西德保县 .广西德保县 .广西凭祥县 .广西德保县 .广西容县 .广西容县 .广西靖西县 .广东封开县 .广西德保县 .广西凭祥县 上 年 月初 将不同杂交组合的种子苗按照完全随机区组设计移植入塑料容器袋中 次重复 每个小区 株 并适时浇水除草 后 分别使用游标卡尺
7、和直尺测定所有杂交子代苗木的地径与苗高.统计方法与遗传参数估算.模型选择 采用 软件、语言包进行数据的统计与遗传参数分析 采用单地点混合线性模型对各性状进行限制性最大似然法分析 采用亲本模型计算各性状的遗传力与配合力 利用个体之间的亲缘关系构建个体模型估算个体育种值 亲本模型与个体模型分别为:亲本模型()个体模型()式中:所有效应均符合服从正态分布 为()母本与()父本的子代在()区森 林 与 环 境 学 报第 卷组内的第()个观测值 为总体平均值 为区组 的固定效应()遗传方差的随机效应包括:为母本 的加性效应()为父本 的加性效应()为母本 与父本 的交互效应 即显性效应()为区组 与父本
8、 的互作效应()为区组 与母本 的互作效应()为区组 与母本、父本 的互作效应()为个体加性效应 是随机误差.变异系数、遗传力和相关性计算 单株遗传力狭义遗传力()广义遗传力()、一般配合力方差分量()、遗传变异系数()和表型变异系数()参考文献 区组与苗木值采用调和平均数代替 苗高和地径的遗传相关系数()、表型相关系数()计算公式如下:遗传相关系数 /()()表型相关系数 /()()式中:为性状、的遗传协方差 为性状 的遗传方差 为性状 的遗传方差 为性状、的表型协方差 为性状 的表型方差 为性状 的表型方差.配合力分析与增益估算配合力采用以下模型进行分析:()一般配合力 ()()特殊配合力
9、 ()式中:为第 个母本的一般配合力 为第 个父本的一般配合力 为第 个母本与第 个父本组合的特殊配合力 为随机误差 为第 个母本的子代性状平均值 为第 个父本的子代性状平均值为第 个母本与第 个父本组合的性状平均值 为性状的群体平均值增益采用以下公式估算:遗传增益/()/()现实增益/()/()式中:为遗传增益 为狭义遗传力 为入选群体性状平均值 为群体性状平均值 为现实增益 结果与分析.子代生长性状表现与差异性分析由表 可知 个家系的苗高、地径变异幅度和变异系数均较大 苗高的变异系数大于地径 苗高和地径在杂交组合、母本、父本上均达到了极显著差异(.)但在区组上均无显著差异 这表明变异主要来
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