落叶松杂种的选育

设置字体大小:【 】 【打印】 【页面调色版  发布时间:2013-12-09 点击次数:


 

落叶松杂种优势的选育

一、国内外概况:

许多国家十分重视落叶松种间杂交利用的研究,苏联是落叶松种间人工杂交最早的国家,而日本是从实用角度进行落叶松种间和种源杂交最多的国家,他们培育的兴安落叶松和日本落叶松的杂种为北海道的主栽品种,进一步的研究结果表明,杂种在木材纹理及抗枯梢病方面都倾向优良亲本,而在高生长和通直度方面往往能超过亲本。

    美国培育了日本落叶松和欧洲落叶松杂种,其经济价值及反抗病能力都优于日本落叶松,6年生时,杂种高生长比日本落叶松快12.5%,直径大于27.9%

    十年来,英国已制定了利用杂种落叶松进行人工造林的基本方针,他们在种间进行析因设计的杂交,以寻求最好的组合。一方面进行多系杂交以大量生产遗传基础较广的混交杂种用于造林,同时还在种内进行两两随机交配以求从其子代中选择可供下一代杂交育种使用的第二代优树。为加速育种进程,他们还建立了主要用于杂交育种的塑料大棚种子园,由于杂交制种成本较高,同时也是为了充分地利用所获得的杂种优势,英国对已鉴定出的最好的杂种植株均采用无性繁殖,1994年英国生产优良杂种无性系苗14万株。

1992年辽宁省森林经营研究所在日本落叶松、长白落叶松、华北落叶松、兴安落叶松四个树种之间做了21个杂交组合,建立了子代测定林,通过6-12年的观察,认为日5*16、日16*17、日78*兴等6个组合生长较快,抗枯梢病能力较强。1974年中科院沈阳林土所同辽宁省清源县大孤家林场做了日本落叶松与长白落叶松与长白落叶松、兴安落叶松、华北落叶松的杂交,获得了抗霜害、抗早期落叶病及生长速度上具有不同程度杂种优势的后代,1972年东北林学院在林口县青山林场做了日本落叶松*长白落叶松、日本落叶松*兴安落叶松、兴安落叶松*日本落叶松、兴安落叶松*长白落叶松四个杂交组合,并在帽儿山林场建立了子代测定林。七十年代,黑龙江省林科院林业所潘本立等,通过合理选配杂交组合,获得了大量的杂种供选群体,与建立子代测定林的同时,在家系间选择的基础上建立了兼具子代测定林,种子生产和供进一步选择等功能的杂种实生种子园,通过子代测定和结实能力评价选出了可供硬件杂种无性系种子园的材料并制定即保持杂种优势,又能保持遗传多样性的杂种无性系种子园、方案及落叶松杂交育种的工作程序。

二、实验的目的

长白落叶松是我省主要造林树种,以长白落叶松为亲本与其它落叶松杂交,多能在抗病、抗寒性状上综合双亲的优点,而在生长能力方面往往是有更大的优势,因此大量生产具有杂种优势的种子是人们的迫切要求。1984年,我局由中国科学院沈阳林业土壤研究所吕航副研究员提供了四个落叶松种间杂交F1二年圣庙进行造林实验,墓地是为了在我地区选择速生、抗性强的落叶松杂种优势,然后筛选最优组合的最优单株,营建杂种无性系种子园,以保持杂种优势的遗传多样性。

三、实验材料和方法

落叶松杂种是在辽宁省落叶松种子园种,选择优良无性系的最优单株,通过人工控制授粉制种得来,母本是长白落叶松。21号父本是日本落叶松、16号父本是朝鲜落叶松、15号父本是华北落叶松、20号父本是兴安落叶松,对照是辽宁省普通长白落叶松二年生苗。实验设计采用随机区组3次重复,每个组合单行栽植50株,株行距2×2,四周用临江长白落叶松做保护带,实验地面积1公顷

四、自然概况和立地条件:

实验地位于吉林省临江林业局闹枝实验林场,海拔540,坡向西南,山上腹,坡度15度,山地灰棕壤,土层厚10-15CM,年平均降水量850MM,年均气温4.2度,相对湿度76%。造林后第五年保存率90%1994年进行全林调查,树高用皮尺测量,为了提高调查精度,从山下往山上每个组合和对照调查18株进行统计分析(山下立地条件基本一致)。

五、结果与分析:

1、增产效果:

10年生的杂种子代与对照的树高和胸径平均值如下表:

落叶松杂种F110年生树高胸径生长量与对照比较

 

 

 

 

 

组 合 号

20

15

16

21

杂种

对照

平均

M

6.0

6.0

7.1

7.7

6.7

5.4

大于对照%

11

11

31

42

23

0

CM

7.8

8.2

8.5

9.2

8.4

4.7

大于对照%

65

74

80

95

78

0

由上表可以看出,杂种子代各组合平均高大于对照23%,平均胸径大于对照78%,增产效果十分显著。

2、方差分析与遗传力计算:

1)树高方差分析

  家系自由度φs=S-1=4-1=3

  总自由度φT=mi-1=72-1=71

  误差φe=mi-S=72-4=68

  各平方和计算:CF=(Xij)²/mi=(58+59......7.8)²/72=3252

  总平方和:ST=X²ij-CF=3400-3252=148

  家系平方和:Ss=X²ij/mi-CF=107.9²/18+108.5²/18+139.1²/18+128²/18-3252=3292-3252=40

 

  误差平方和:Se=ST-Ss=148-40=108

             树高一元方差分析

 

 

 

变异

自由度

平方和

均方

F

均方期望

 

 

 

来源

F值检验

 

家系

3

40

13.3

8.3

F0.053.68

误差

68

108

1.6

 

F0.013.68

总计

71

148

 

 

 

 

2)胸径方差分析:

 家系自由度:φs=S-1=4-1=3

 总自由度:φT=mi-1=72-1=71

 误差:φe=mi-S=72-4=68

各平方和计算:CF=(Xij)²/mi=(10+8.5+......8.5)²/72=5134

总平方和:ST=X²ij-CF=5505-5134=371

家系平方和:Ss=X²ij/mi-CF=140²/18+149²/18+153²/18+166²/18-1534=5154-5134=20

误差平方和:Se=ST-Ss=371-20=351

                   胸径一元方差分析

变异

自由度

平方和

均方

F

均方期望

 

来源

F值检验

家系

3

20

6.7

3

F0.053.68

 

误差

68

151

2.2

 

F0.013.68

 

总计

71

171

 

 

 

3)遗传力估算:

树高  h²=1-1/F=1-1/8.3=88%

胸径  h²=1-1/F=1-1/3=67%

六、建立杂种无性系种子园:

在各杂交组合中选最优单株,构成一个新的高质量的交配体系,以生产大量的优质杂种是建立杂种无性系种子园的方法和原则。因此,在选择建园材料时,挑选生长结实兼优的单株来代表其所在家系进入杂种无性系种子园,一个杂种无性系种子园小区(1公顷左右),为了考虑杂种的适应性,实验地点分为坡地类型和平地类型,每个种子园由四个家系,20个优良单株组成(每个家系选出5株优良单株)采用4个家系的目的是为了保证杂种种子具有一定的遗传多样性及防止自交,同时也是为了相对集中优良性状。

4个家系中第一个家系的5株优树编为1-5号,第2个家系的5株优树分别为11-15号,第3个家系的5株优树分别为21-25号,第4个家系的则分别为31-35号。配植方法采用分组复错位小群团排列,嫁接方法采用髓心形成层去砧嫁接法,株距5M,行距10M,无性系配植见下表:

1   11    2  12    3  13     4  14    5  15     1  11     2  12     3   13    4  14   5  15

21  31   22  32   23  33    24  34   25  35    21  31    22  32    23   33   24  34  25  35

 

4   14   5   15   1   11    2   12   3  13     4  14     5  15     1   11    2   12   3   13

24  34   25  35   21  31    22  32   23  33    24  34    25  35    21  31    22  32   23  33

 

2   12   3   13   4   14    5   15   1   11    2   12    3   13    4   14    5   15   1   11

22  32   23  33   24  34    25  35   21  31    22  32    23  33    24  34    25  35   21  31

 

5   15   1   11   2   12    3   13   4   14    5   15    1   11    2   12    3   13   4   14

25  35   21  31   22  32    23  33   24  34    25  35    21  31    22  32    23  33   24  34

 

3   13   4   14   5   15    1   11   2   12    3   13    4   14    5   15    1   11   2   12

23  33   24  34   25  35    21  31   22  32    23  33    24  34    25  35    21  31   22  32

 

1   11   2   12   3   13    4   14    5  15    1   11    2   12    3   13    4   14   5   15

21  31   22  32   23  33    24  34    25  35   21  31    22  32    23  33    24  34   25  35

 

4   14   5   15   1   11    2   12    3   13   4   14    5   15    1   11    2   12   3   13

24  34   25  35   21  31    22  32    23  33   24  34    25  35    21  31    22  32   23  33

 

 

2   12    3   13    4  14    5   15    1   11    2   12    3  13    4  14    5  15    1  11

22  32    23  33   24  34    25  35    21  31    22  32   23  33   24  34   25  35   21  31

 

5   15    1   11    2  12    3   13    4   14    5   15   1   11   2   12   3   13   4   14

25  35    21  31   22  32    23  33    24  34    25  35   21  31   22  32   23  33   24  34

七、结论:

通过10年的实验表明,以长白落叶松为母本的四个落叶松种间杂交F1代生长量十分显著,平均高大于对照23%。平均胸径大于对照78%,通过方差分析表明,树高的F8.3,胸径的F3.0,在1%水平上判定,杂交组合间平均值差异极显著。树高遗传力88%,胸径遗传力67%

  调查结果表明杂种后代生长量高、遗传力强、差异极显著。从各杂交组合中筛选优良单株,扩大繁殖,建立杂种无性系种子园进行杂种优势利用,很有发展前途。

   参考文献:

•1、  梁学顺等  树木遗传育种手册

                 中国林业出版社  19918

•2、  潘立本等  落叶松优良杂种的选育及其种子生产技术

              中国林学会林木育种专业委员会

              第四届全国学术大会论文

              199711

信息来源:bet365体育备用网址国家红松、水曲柳良种基地管理员 | 责任编辑:bet365体育备用网址国家红松、水曲柳良种基地管理员