两种青冈家系遗传变异分析及优良家系选择

作     者：杨孟晴 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐小牛;周志春

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0829[工学-林业工程] 

主      题：赤皮青冈 小叶青冈 家系 遗传变异 选择 

摘      要：赤皮青冈和小叶青冈是我国亚热带地带性常绿阔叶树种,生长快、适应性强,主要用于珍贵用材林营造和退化森林生态修复。开展这两种青冈多试验地造林评价,通过测定相同家系在不同立地条件下的生长和形质性状,衡量参试家系与立地环境交互作用的高低,评定其稳定程度好坏,可为其良种选育提供前期的研究基础。基于2019年在浙江建德、江西分宜和江西安远采用两种青冈的优树家系1年生容器苗营建的遗传测定林,利用SAS软件分析其家系性状、遗传力和遗传相关差异及家系与地点的互作,利用主成分分析和最佳线性无偏估计(BLUP)方法开展优良家系初选,为不同区域和立地筛选出速生优质赤皮青冈和小叶青冈家系。结果表明:(1)两种青冈的不同家系之间生长和形质性状均达到极显著水平,家系遗传力较高,单株遗传力较低。不同家系性状间相关性较高,立地对其生长影响较大。3年生赤皮青冈平均树高和地径分别为2.04 m和3.15 cm,不同家系间生长和形质性状差异均达到极显著水平,树高、地径、冠幅和最长侧枝长度等性状的家系遗传力较高(0.393～0.753),单株遗传力相对较低。不同家系各性状间相关性较高,树高和地径表现优异的家系,林木较通直,分叉干少但分枝多、枝长且粗。产地效应对赤皮青冈生长影响显著。赤皮青冈家系与栽植立地互作效应明显,立地对其生长影响较大。3年生小叶青冈生长和形质性状在家系间的差异均达到极显著水平,变异幅度亦较大,具有丰富的遗传差异,3个试验点各性状的家系遗传力均大于单株遗传力。小叶青冈生长和形质性状受家系遗传影响较大,多数性状受中等至偏强遗传控制,且存在一定的家系与环境互作效应。小叶青冈家系各性状间总体呈极显著相关,树高和地径生长突出的家系,其冠幅较大、侧枝多且粗。(2)两种青冈GGE双标图分析的前2个主成分方差解释百分比均较高,树高和地径的GGE双标图结果不同,具速生性、丰产性和稳定性的家系不同,表明家系与地点的互作效应显著。赤皮青冈区分力最好的地点是安远,小叶青冈区分力最好的地点是建德。赤皮青冈基于树高和地径BLUP数据GGE双标图分析的前2个主成分(PC1和PC2)的方差解释百分比分别为94.22%和90.5%;树高GGE双标图显示,3个试验点之间均存在正相关关系,可分为2组:江西分宜与江西安远为一组,浙江建德为另一组;地径GGE双标图显示,3个试验地之间同样均存在正相关关系,也分为两组:浙江建德和江西分宜为一组,江西安远为另一组。小叶青冈基于树高和地径BLUP数据GGE双标图分析的前2个主成分(PC1和PC2)的方差解释百分比分别为83.54%和91.62%;树高GGE双标图显示,3个试验点之间均存在正相关关系,被分为2组:江西分宜与江西安远为一组,浙江建德为另一组;地径GGE双标图显示,江西分宜与江西安远紧密相关,江西分宜与江西安远几乎不相关,浙江建德和江西安远呈负相关,分组情况与树高相同。(3)种植生境的改变对两种青冈家系生长和形质性状影响较大。赤皮青冈3个试验点以建德点生长表现最好,其次为安远和分宜,以生长和形质性状进行综合排序,HNCB8和HNHT5在3个试验点排序均靠前,整体表现较好;以树高和地径BLUP值排名前20%进行选择,3个试验点共初选出13个优良家系,HNCB8为3个试验点均入选家系。以生长和形质性状进行综合排序,小叶青冈1号家系在3个地点皆表现较好且稳定;以不同家系树高和地径BLUP值进行排序,在3个试验点共初选出12个优良家系,没有在3个试验点均入选的优良家系。综上所述,两种青冈具有丰富的遗传变异,家系遗传力较大,立地环境对家系影响较大,相关研究为两种青冈优良家系的选择和应用提供了一定理论依据。