木荷家系遺傳及其育種親本特性的研究.doc

專(zhuān) 業(yè)： 林 學(xué)研 究方向 ： 林 木遺傳育種獲 得 學(xué)位 名稱(chēng) ： 農(nóng)學(xué)碩士 華 中 農(nóng) 大學(xué)學(xué)位 論文 獨(dú)創(chuàng) 性 聲 明及 使用授權(quán)書(shū)否本 入聲 明所 呈 交的論文 是 我個(gè)人 在 導(dǎo) 師指導(dǎo) 下述 行的研 究工 作及 取褥妁 研 究成聚。 盡 我所知 ， 除了文 中 特別 加 以 標(biāo) 注和致 謝的地方外， 論文 中 不包含 其 氌 人 已 經(jīng) 發(fā)表 或 撰 寫(xiě) 過(guò) 囂 磺究成 果 ， 也 不包含 為 獲 得 華 中 農(nóng)韭 大學(xué)或 其 他 教 育機(jī) 構(gòu) 的學(xué)位 或 證書(shū)褥使用過(guò) 的材莘 睪 ， 指導(dǎo) 教 師對(duì) 詫進(jìn) 行了審定 。 與我 一圈 工 作的同 志對(duì) 本 研 究所 做的任何 貢 獻(xiàn) 均 巴 在 論文 中 鐓 了明確的說(shuō) 明， 并表 示了謝意。簽 名疆期 ： 吣月強(qiáng) 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 晟 競(jìng) 杉 蟻敵宰 幢 硐值 囊 糯湟臁 華 中 農(nóng)業(yè)大學(xué) 屆 碩士 研 究生 論文 木荷生 長(zhǎng) 和 形質(zhì) 性 狀 的家 系 效 應(yīng) 生 長(zhǎng) 和 形質(zhì) 性 狀 的立 地效 應(yīng) 及 家 系 立 地互 作 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究樹(shù) 家 系 進(jìn) 行的多 點(diǎn) 試驗(yàn)， 揭示 家 系 遺傳變 異 規(guī) 律 ， 并初選 出一批速 生 優(yōu)質(zhì) 家 系 。無(wú)性 系進(jìn) 行聚類(lèi)， 揭示其 遺傳多 樣性 規(guī) 律 ， 為 今后 雜交制 種親 本 選配 提 供 理 論基 宰 捶講罘 治黿 峁 允 荊 年 生 木荷生 長(zhǎng) 和 形質(zhì) 性 狀 的家 系 效 應(yīng) 和 家 系 華 中 農(nóng)業(yè)大學(xué) 屆 碩士 研 究生 論文關(guān) 鍵詞： 木荷； 家 系 ； 生 長(zhǎng) ； 形質(zhì) ； 遺傳變 異 ； 選 擇 ； 育種親 本 ； 生 長(zhǎng) ； 開(kāi) 花 ； 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 畇 畇 琣 瓸 華 中 農(nóng)業(yè)大學(xué) 屆 碩士 研 究生 論文 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究升， 但 可 供 采 伐 的木材資源仍 然 匱 乏。 珍稀 闊葉 用材樹(shù) 種的木材蓄積量 和占 森 林面積的百 分 比 分 別 約 為 ， 而 珍貴 木材的年 需 求量 約 為 億 ， 為 了 解 決和 供 應(yīng) 中 國(guó) 木材根本 需 求之 間 的矛 盾 ， 必 須大力發(fā)展珍貴 的優(yōu)質(zhì) 木材， 提 高膠 合板 的利用效 率， 增加 國(guó) 家 的戰(zhàn) 略 儲(chǔ)備 虢 齲 ， 實(shí)行 珍貴 用材樹(shù) 種的可 持 續(xù) 發(fā)展戰(zhàn) 略 醺 頻齲 。林 和山 毛櫸 英國(guó) 非 常 注重 鄉(xiāng) 土 珍稀 樹(shù) 種的挖 掘 ， 比 如橡樹(shù) 就是 該國(guó) 大肆培 養(yǎng)的珍稀用材闊 葉樹(shù) 種 華 中 農(nóng)業(yè)大學(xué) 屆 碩士 研 究生 論文 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究始 進(jìn) 入林 木育種工 作 的研 究 雜賂 眨 煥鈐 玫齲 ， 并且 取得 了 豐 碩率大于 產(chǎn) 地為 西 班 牙 歐洲 赤 松 ， 而 其 他 生長(zhǎng)分 枝性 狀卻 不及 西 班 牙 的歐洲 赤 松 表現(xiàn) 良 好。 痠 阨 等 對(duì) 歐洲 赤 松 種子階 段的遠(yuǎn) 交率和自 交率進(jìn) 行模型設(shè)計(jì) ， 研 究發(fā)現(xiàn) 大多 針 葉 樹(shù) 種的早期 近 交衰退 是 由于 受 精后 基因 型 的致 死基因 數(shù)量 的差 異 引起 的， 與種子階 段的自 交率的變 化 沒(méi) 有 任 何 關(guān) 系 。 除此 之 外， 花 旗 松 、道 格拉 斯 冷杉 和 火炬松 等 也 是 國(guó) 外進(jìn) 行 育種的主要 樹(shù) 種， 如 等 對(duì) 花 旗 松 花 期 的物候 條 件進(jìn) 行了 研 究， 為 育種親 本 的遺傳改良 和 培 育等 方面的研究奠定 了 基礎(chǔ)； 等 研 究得 出花 旗 松 育種親 本 無(wú)性 系 的配 置成 功 世 紀(jì) 年 代 我 國(guó) 才開(kāi) 展林 木的育種工 作 ， 起 步相 對(duì) 較 晚 ， 但 是 針 葉 用材樹(shù) 種已 經(jīng) 往 更高級(jí)的世 代 育種方向 邁進(jìn) 縷 降 齲 。 我 國(guó) 研 究者們充分 利用地理 變 異 、林 分 變 異 、家 系變 異 和家 系內(nèi) 個(gè)體間 的變 異 ， 在 各 個(gè)層次內(nèi) 進(jìn)行中 選 優(yōu)， 繁育并推 廣 更優(yōu)異 的繁殖材料， 進(jìn) 一步提 高改良 效 果 。 年 來(lái) ， 國(guó)內(nèi) 的研 究者對(duì) 主要 造林 樹(shù) 種杉 木、馬 尾松 、落葉 松 、油松 、側(cè)柏、白 愉等 主要 樹(shù)種作 了 全 分 布區(qū) 的種源試驗(yàn)， 對(duì) 其 中 多 數(shù) 樹(shù) 種劃 分 了 種子區(qū) 和 種源區(qū) 的劃 分 ， 并篩選了上 百 個(gè)優(yōu)良 種源； 而 對(duì) 于 杉 木、落葉 松 、油松 、馬 尾松 及 楊、柳、泡 桐、白 蛭躉 罰 。 如 周志春等 發(fā)現(xiàn) 不同 種源的馬 尾松 父 母 本 的一般 配 合 力相 對(duì) 較 高， 后 代 會(huì) 表 現(xiàn) 出較 強(qiáng) 的雜種優(yōu)勢(shì)， 但 是 規(guī) 律 性 并不顯 著， 若是 父 母 本 配 合 力較 低， 后 代 的衰退 速 度 會(huì) 加 速 。 馬 尾松 既 是 建筑 用材， 也 是 紙 漿和造紙 工 業(yè)優(yōu)良 原材料， 徐有 明等 對(duì) 馬 尾松 作為 紙漿 材的材性 進(jìn) 行分 析，同 時(shí)確定 采 伐 林 齡 的最佳 時(shí)問(wèn)。 分 子輔 助育種在 林 木育種方面被 廣 泛 應(yīng) 用， 如萬(wàn)愛(ài) 華 等 通 過(guò) 方法 對(duì) 馬 尾松 無(wú)性 系 種子園的多 樣性 進(jìn) 行了 分 析 ， 發(fā)現(xiàn) 其 遺傳距離 與緯度 之 間 的相 關(guān) 性 較 為 顯 著。 張一等 對(duì) 馬 尾松 第二 代 育種親 本的生 長(zhǎng) 性 狀 及 開(kāi) 花 結(jié) 實(shí)性 狀 進(jìn) 行調(diào) 查 和 分 析 ， 以 便從 中 選 取生 長(zhǎng) 和 生 殖表 現(xiàn) 都較好的無(wú)性 系作為 育種親 本 進(jìn) 行種子園的建立 。 杉 木種子園發(fā)展最快， 在 二 代 育種群 體 喂 篤 降齲 的基礎(chǔ)的研 究上 已 出現(xiàn) 第三 代 育種群 體 噯僮浚 。施季森 等 研 究分 析發(fā)現(xiàn) 杉 木木材密度 對(duì) 材積具 有 一定 程度 的負(fù) 相 關(guān) 影響 ，其 作 用效 果 不明顯 ， 但 與木材的力學(xué)指標(biāo) 卻 具 有 顯 著地線 性 關(guān) 系 ， 這為 杉 木的高世 代 育種奠定 了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究應(yīng) 的增加 ， 而 外界環(huán) 境 的選擇 為 進(jìn) 化 確定 了明確的方向 ， 所以 豐 富的遺傳多 樣性更有 利于 物種開(kāi) 拓新環(huán) 境 ， 擴(kuò)增分 布范 圍 。 大量 的實(shí)驗(yàn)證明， 物種的遺傳變 異 越高， 其 進(jìn) 化 速 度 就 越快， 人 們從 基因 分 子方面了 解 生 物的起 源和 進(jìn) 化 方向 及 過(guò) 程，除此 之 外， 宏觀上 生 物的分 類(lèi)和 進(jìn) 化 及 微 觀上 物種親 緣 關(guān) 系 的遠(yuǎn) 近 的分 析 也 都離不開(kāi) 遺傳多 樣性 的研 究。 其 次， 物種的滅絕意味 著 生物界里 遺傳資源的丟失， 通過(guò) 遺傳多 樣的分 析利于 對(duì) 其 稀有 或 瀕 危物種形成 的原因 進(jìn) 行探討， 然 后 采 取更有 與其 變 種親 緣 關(guān) 系 很近 ， 但 是 變 種資源應(yīng) 該作 為 一個(gè) 木荷葉 片含 水 量 較 高， 著 火點(diǎn) 變 低， 一般 森 林 起 火后 ， 不易 成 為 易燃 物， 起到隔離 得 作用。 樹(shù) 冠高大， 葉 子濃 密， 能 將 熊 熊 大火阻 隔離 ： 木荷純 林 的長(zhǎng)勢(shì)不如混交林 的長(zhǎng)勢(shì)， 再加 上 其 生物防 火的作用， 往 往 與馬 尾松 ， 杉 木， 香 樟等 油性含 量 高的樹(shù) 種混種， 起 到暫時(shí)阻 火的作 用， 除此 之 外， 木荷的再 生 能 力很強(qiáng) ， 火災(zāi)發(fā)生 后 ， 修復(fù) 能 力使其 恢 復(fù) 生機(jī) ， 也 是 其 防 火的一大優(yōu)點(diǎn) 。 得 出木荷混交林 的生物量 ， 在 保 持 水 土 流失， 涵 養(yǎng)水 源、保 護(hù) 土 壤肥 力及 防 火阻 火方面要 比 純 林 優(yōu)越。 律 芩 齲 蛔 尬 目 。 為 了 提 高苗 木的質(zhì) 量 和 數(shù) 量 以 及 人 工 林 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 木荷家 系 生 長(zhǎng) 和 形質(zhì) 性 狀 的遺傳變 異 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究其 中 ， ： 單 點(diǎn) 試驗(yàn)中 第櫚冢蟻檔趉單 株的觀測(cè) 值 ； “： 平 均 值 ； 局： 第 樾 豢潰 旱冢 蟻檔男 籅 旱趂家 系 和 第 區(qū) 組的互 作 效 應(yīng) ； ：性 狀 多 點(diǎn) 方差 分 析 的統(tǒng) 計(jì) 模型 為 ： 木荷無(wú)性 系 的生 長(zhǎng) 和 開(kāi) 花 習(xí) 性 分 析平 均 氣 溫 。 杲 鄧 耆照 帳 筆 嘉 ， 數(shù) 和花 量 的調(diào) 查 及 花 期 的觀測(cè) 。 在 樹(shù) 木的東、西 、南 、北四 個(gè)方向 的上 部 、中 部和 下部 各 選 擇 一個(gè)中 等 大小 的一級(jí)側(cè)枝， 記 錄 下一級(jí)側(cè)枝的數(shù) 目和 側(cè)枝上 花 朵 的平 均 值 ， 一級(jí)側(cè)枝數(shù) 與平 均 花 朵 數(shù) 相 乘 ， 估 算 整個(gè)植 株的花 量 。 把 開(kāi) 花 量 達(dá) 總花量 的日期 定 為 初花 期 ， 達(dá) 開(kāi) 花 量 日期 定 為 盛 花 期 ， 達(dá) 開(kāi) 花 量 日期定 為 末 花 期 。參 考 和 梁 機(jī) 等 方法 ， 以 觀察 的植 株中 最早記 錄 到 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究第 氐冢 鑫扌 韻檔趉單 株的觀測(cè) 值 ， ， ； 孔 繁玲 ， 本 ， 銀 染 后 用 撼上 穹 治魷 低 ， 上 海 為 參 照 ， 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 木荷生 長(zhǎng) 和 形質(zhì) 性 狀 的家 系 效 應(yīng) 和 。 在 分 枝等 形質(zhì) 性 狀 中 ， 枝下高、最大分 枝角 、 最大分 枝角 痮 最大分 枝粗 分 叉 干數(shù) 甇 瑀 籺 篐 籇 ： ； 篊 ； ： 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究慧樹(shù) 高 痬 ”枝下， 高眥。 螂 畬 驦 種 牽瑂 ， ”分 叉 干數(shù) 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 ， 痵 琭 現(xiàn) ， ； 生 長(zhǎng) 和 形質(zhì) 性 狀 的家 系 遺傳力性 狀 的家 系 遺傳力估 算 值 相 對(duì) 略 低， 受 到中 等 強(qiáng) 度 的遺傳控制 。 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 喚 饔 婪 岬 愕 、 楦鞒躚 齙 個(gè)優(yōu)良 家 系 ， 其 樹(shù) 高分 別 高于 對(duì) 照 畇 塑 堡堡墮 墨 塑 ： 竺 竺 竺 食塑 婆墮 查 圭 塑 墜 曼壘豎竺 檬 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 無(wú)性 系 的生長(zhǎng) 和 開(kāi) 花 習(xí) 性 分 析翱穗糍霾嬲黝黝彩啪綴 綴 聰鰳 掰 刪鞴蕊鱖 纜燃淵 笏駐鞘臻灝州彩燃燃 燃 鼎 黼 蹦 囂搿鞘黼纜纜緇燃 糕 辮 黼 酬 刪 【 生 長(zhǎng) 和 開(kāi) 花 性 狀 的方差 分 析 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 籔 篜 ； ： 篐 籘 一 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究類(lèi)群 個(gè)無(wú)性 系 、 和 ， 類(lèi)群 內(nèi) 無(wú)性 系 的樹(shù) 高、胸 徑 、冠幅和 花 量 的平 均 值 分 別 是 群 體平 均 值 的 、 、 和 ， 無(wú)性 系生長(zhǎng)性 狀表 現(xiàn) 優(yōu)良 ， 花 朵 量 較 多 ， 但 產(chǎn) 地緯 里 旦旦絲 里平 均 值 籒 珽 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究產(chǎn) 地間 親 本 無(wú)性 系 的遺傳多 樣性來(lái) 自 不同 產(chǎn) 地的木荷優(yōu)樹(shù) 無(wú)性 系多 態(tài)位 點(diǎn) 百 分 比 存在 著 較 大差 異 ， 其 中 ， 來(lái) 數(shù) 和 疭 指數(shù) 與產(chǎn) 地緯度 相 關(guān) 分 析 發(fā)現(xiàn) ， 兩 者間 呈 顯 著的負(fù) 相 關(guān) ， 相 關(guān) 系 數(shù) 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究省 余 江 、銅 鼓 及 鷹 潭 的無(wú)性 地理 位 置相 隔較 遠(yuǎn) ， 但 是 產(chǎn) 地緯度 相 似 ， 因 此 聚集成 華 中 農(nóng)業(yè)大學(xué) 屆 碩士 研 究生 論文 木荷家 系 生 長(zhǎng) 和 形質(zhì) 性 狀 遺傳變 異分 枝粗 和分 叉 干數(shù) 等 生長(zhǎng)和形質(zhì) 性 狀均 存在 顯 著的家 系遺傳差 異 ； 分 叉 干數(shù) 在 家系間 差 異 較 大， 有 些 家 系無(wú)分 叉 干， 有 些 有 個(gè)分 叉 干； 木荷生 長(zhǎng)和形質(zhì) 性狀 均 存在 顯 著的家 系 地點(diǎn) 互 作 效 應(yīng) ， 必 須加 強(qiáng) 木荷優(yōu)樹(shù) 家 系 的多 點(diǎn) 區(qū) 域 試驗(yàn)，為 不同 地點(diǎn) 或 地區(qū) 優(yōu)選 出適 合 的速 生 優(yōu)質(zhì) 家 系 。 木荷無(wú)性 系 的生長(zhǎng) 和 開(kāi) 花 習(xí) 性 分 析木荷育種親 本 的花 期 觀察 結(jié) 果 表 明， 個(gè)優(yōu)樹(shù) 無(wú)性 系 的始花 期 、盛 花 期 和末 花 期 的日期 及 持 續(xù) 的天數(shù) 存在 很大的差 異 。 方差 分 析結(jié) 果 顯 示， 木荷生 長(zhǎng)、分枝和 開(kāi) 花 等 性 狀存在 顯 著的產(chǎn) 地和 產(chǎn) 地內(nèi) 無(wú)性 系效 應(yīng) 。 相 關(guān) 分 析顯 示， 木荷無(wú)性系 生 長(zhǎng) 與花 期 之 間 的相 關(guān) 性 不顯 著或 呈 弱的負(fù) 相 關(guān) ， 與張一等 研 究馬 尾松 樹(shù) 高、胸 徑 等 生長(zhǎng)性 狀與雄 球 花 花 枝數(shù) 的相 關(guān) 性 不顯 著及 與雌 球 花 數(shù) 量 、球 果數(shù) 均 呈 弱的負(fù) 相 關(guān) 的結(jié) 果 相 似 ， 這為 選擇 生長(zhǎng)和開(kāi) 花 性 狀均 表 現(xiàn) 優(yōu)良 的種子園建園材料提 供 了 可 能 性 。 木荷家 系 遺傳及 其 育種親 本 特性 的研 究 研 究的馬 尾松 性 狀 表 現(xiàn) 結(jié) 果 不同 。 但 開(kāi) 花 的日期 隨著 緯度 提 高發(fā)生 推 遲 現(xiàn) 象， 說(shuō) 明緯度 和海拔的高低對(duì) 木荷無(wú)性 系生殖性 狀的影響比 對(duì) 生 長(zhǎng) 性 狀 的影響 大。差 異 且 與產(chǎn) 地緯度 呈 顯 著的負(fù) 相 關(guān) ， 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 為 和 華 中 農(nóng)業(yè)大學(xué) 屆 碩士 研 究生 論文多 數(shù) 無(wú)性 系 的花 期 會(huì) 隨著 產(chǎn) 地緯度 的提 高而 相 應(yīng) 推 遲 ， 這與梁 機(jī) 等 研 究的代 高緯度 杉 木無(wú)性 系花 期 會(huì) 發(fā)生 推 遲 現(xiàn) 象類(lèi)似 。 優(yōu)樹(shù) 無(wú)性 系的產(chǎn) 地海拔越高， 開(kāi) 花 日期 也 會(huì) 推 遲 。 根據(jù)產(chǎn) 地緯度 和海拔高低， 可 初步判 定 木荷無(wú)性 系花 期 的早晚 。 花 期 的長(zhǎng)短還 與日照 時(shí)數(shù) 、溫 度 和降雨 量 等 有 關(guān) 。 因 此 ， 需 進(jìn) 一步加 強(qiáng) 木荷無(wú)性 系 開(kāi) 花 物候 的觀察 、記 錄 與分 析 ， 初步了 解 整個(gè)木荷育種群 體中 育種親 本 開(kāi) 花 物候 規(guī) 律 ， 為 雜交育種親 本 選配 和種子園建園材料的選 擇 提 供 科學(xué)的數(shù) 據(jù)。 不同 產(chǎn) 地優(yōu)樹(shù) 組成 育種群 體， 但 無(wú)性 系的生長(zhǎng)和開(kāi) 花 習(xí) 性 差 異 較 大， 需 加強(qiáng) 優(yōu)樹(shù) 無(wú)性 系的當(dāng) 代 觀測(cè) ， 同 時(shí)開(kāi) 展子代 測(cè) 定 ， 對(duì) 育種親 本 作出綜 合 評(píng)價(jià) ， 以 提高雜交育種效 率及 種子產(chǎn) 量 和質(zhì) 量 。 由于 本 文 育種群 體中 木荷親 本 無(wú)性 系的嫁 接時(shí)間 較 短， 無(wú)法 對(duì) 其 材積等 進(jìn) 行測(cè) 評(píng)， 但 樹(shù) 高和 胸 徑 的重 復(fù) 力均 較 高， 可 以 把不同 類(lèi)群 的性 狀 表 現(xiàn) 作 為 親 本 選 配 的依 據(jù)。育種親 本 是 連接 著 基礎(chǔ)群 體和 生產(chǎn) 群 體的紐 帶 ， 收 集保 存的材料越多 ， 表 明育種時(shí)可 供 選擇 的資源越豐 富， 因 此 必