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澳大利亚桉树的新型育种技术

2013-07-09来源:《澳大利亚的林木遗传改良工作》

育种计划的目的是评定已有的遗传资源,选择最佳的种源和单株,通过优树间的交配,不断生产遗传品质愈来愈高,增益愈来愈大的繁殖材料,以提高林分及其产品的经济价值。遗传增益大小,主要取决于群体中现有的变量、性状受遗传控制的程度、世代长度及选择的强度。可靠地评定主要性状的遗传和环境方差和协方差并有效地用于选择,都是为更好地制定育种计划服务的。

他们与美国佛罗里达大学等合作,采用最佳线性无偏预测法( BLUP)评选优树,估测育种值,还对处理父本、自交、小种、竞争、立地和年龄等情况不清楚的试验材料,制定了适当的估测模型,并研究了引入各种参数对提高选择精度的影响。此外,编制了蓝按基本群体的数据库。对蓝按生长的育种值、亮果按和蓝按的耐霜冻育种值也作了估测。在按树选择中对单一变量模型(不同年龄和立地的单一性状)和多变量模型(各个年龄和立地的多种性状)选择精度作比较,并使育种值的表达能与标准的生长模型兼用。分析表明,BLUP等方法在评定不同谱系材料中极为有用。

规定育种目标,并确定其相对重要性,是对选择个体进行排序的依据。在按树育种中,虽然材积生长是重要的性状,但如只考虑材积而不考虑木材的品质,仅能节省按两种性状综合选择的1/ 2费用,有时甚至还不到1/ 4的费用。因此,要重新评估材积、木浆、木材密度在制浆造纸过程中的经济权重。同时,也要考虑造林成活率、分枝、树皮厚度以及木材和木浆的质量。圆木生产的育种日标与上述不同。

在营养繁殖方面做了蓝按的组织培养,因改进了培养基,发根及根的生长状况有所改进,还研究了激素代谢与无性系发根的关系及微插条繁殖技术。近年,正准备进行体细胞胚胎发生等的研究。在有性繁殖方面,研究了蓝按和亮果按开花机理,特别是激素代谢和开花间的关系。通过施用化学试剂,如Paclobutrazo1,矮壮素和Rohexadionea,以及控制环境条件,如温度高低、容器大小等来促进开花。利用Paclobutrazo1处理蓝按幼苗能增加开花量,同时药粉的生活力和种子的重量不受影响。这种处理有后续作用,正研究后续作用的起因及其消除办法。

育种工作的成效有赖于有效的良种繁殖推广体系,按树最常用的繁殖方法是嫁接、无性系种子园和实生苗种子园。近年发展起来的插条和组织培养技术,还仅适用于少数优良无性系的大量繁殖。因此,为充分利用无性繁殖的优点,还需要开发适用于无性繁殖的专门选择方式及其策略,如研究按树繁殖性状的遗传变量及其与选择性状的关系,评价繁殖性状在育种计划中的经济意义,探讨将繁殖特性列入选择计划的可能性。模拟的选择和繁殖试验研究表明,按前向选择挑选最优植株,无性繁殖,或对选择单株杂交繁殖,所能取得的增益要比从田间测定中挑选最优的家系繁殖,或繁殖由最优亲本组配的子代都要大。如果家系的幼龄性能够维持数年,那么经无性系测定后再选择最优无性系繁殖,可明显地提高增益。在受成熟效应和生根因素限制的情况下,大量繁殖家系的办法更为可取。当然,无性繁殖从综合利用家系和个体选择中能够得到的好处最大。

近交的抑制作用和产生的后果,目前还不很清楚。自由授粉不仅容易做,所需费用也较少,但自由授粉种子是由异交种子和近交种子组成。因此,在一个育种计划中,如果对近交效应不加考虑,就很难确切估算育种值和遗传增益。为此,他们研究了下列问题:不同共祖率水平的近交效应;育种值与自由授粉和自交表现间的关系;自交不育的遗传。其目的是要对异交、自交和自由授粉对死亡率及以后性状的效应作出定量分析;确定自交不育的遗传力;不同共祖率水平的近交效应对遗传参数的影响;育种值与异交家系、近交家系田间表现间的关系。

迄今尚没有经评定或可资采用的按树杂交育种计划。有报道说,按树种间杂交有杂种优势,但受粉过程一般缺乏严格控制,还难说清种内异交能否取得同样的效果。

 

来源:沈熙环,澳大利亚的林木遗传改良工作,世界林业研究,1996-06