基于分组群状多系杂交的杉木一般配合力研究开题报告

1. 研究目的与意义

杉木(cunninghamialanceolata（lamb.）hook.)为亚热带树种，为一属一种的常绿乔木，是我国特有的重要造林树种。目前,杉木水平分布范围,自北纬2141′到3341′，东经102到122，遍及我国南方15个省（区）。我国杉木的分布范围大体上可视为杉木的自然分布区域（陈岳武，施季森，1983）。多系杂交通常是利用制定的一组亲本的混合花粉，对所有待测亲本进行授粉。这对亲本的育种值和一般配合力方差能得出良好的估计（李力等，2000）。配合力是杂交组合中各性状配合能力的指标，是选择亲本的重要依据之一。配合力是评价杉木种源来源（家系）利用价值的重要指标。一般配合力表现的是基因的加性效应，是能够稳定遗传的部分，杉木生长量性状一般配合力高的种源来源（家系）的子代生长量通常优于其他种源来源（家系）的子代。特殊配合力表现的是基因的非加性效应，不能稳定遗传给后代。但特殊配合力是针对某一对亲本材料而言，它能够比较直观地反应杂交组合本身的表现（方扬辉，2012）。

本研究试验材料为从福建三明和建阳两地区选出的嫁接在洋口南山收集区的200个表型优树。于1983年按自交排外法进行分组群状多系杂交，把200个亲本分成19组（群组），每组包含9-11个亲本，待测的亲本用本组内以外的所有其他亲本的混合花粉授粉，获得了161个满足试验设计要求的组合种子，1984年在洋口林场统一育苗，1985年在洋口林场造林。基于以上材料计算杉木生长性状的特殊配合力。多系杂交通常是利用指定的一组亲本的混合花粉，对所有待测亲本进行授粉。这种方法能较好地估计亲本的育种值和一般配合力方差。

通过对生长性状数据的分析，旨在达到以下几个目的：（1）通过群组间和群组内亲本间的相互比较，筛选优良群组和优良亲本；（2）了解方差分量和遗传力等遗传参数，为制定正确的选择方案提供依据。

2. 国内外研究现状分析

国内研究动态

为了挖掘和发挥杉木在国民经济中的重要作用，建国后，我国加强了杉木科研工作，并取得了重要和丰硕成果(俞新妥，1988)。其涉及杉木森林培育、经营、遗传育种、计测、木材加工利用等领域（吴火和，叶功富，俞新妥等，2002）。其中，杉木遗传改良为其中最为活跃，研究成果及报道文献最多的领域（梁一池，1997）。而杂交育种又是林木遗传改良中广泛采用的一种方法，杂交能创造出适合生产上需要的新基因型，其生长发育或抵抗性往往比两个亲本原种更为优越;还可以利用杂交手段组配特殊的性状，以解决生产上的特殊间题。随着杉木遗传改良研究工作的深入，杉木杂交育种也得到了长足发展，同时，杂交育种的进步也促进了杉木遗传改良的发展。

我国从1974年开展杉木配合力育种，选出了一些优良杂交组合（叶忠培等，1983）。洪昌端等对浙江省六五、七五期间所营建的多批杉木双亲子代林中的149个杉木杂交组合进行筛选，并进行配合力分析，得出杉木杂交组合间树高、胸径、材积生长差异显著或极显著，而这种差异主要由一般配合力引起，特殊配合力也起到一定作用;组合间木材密度也存在显著差异，而这种差异主要由特殊配合力引起的结果（陈代喜，1994）。陈代喜对6年生混系测交、测交、半双列杂交设计的杉木子代进行遗传测定,综合评选出了5个一般配合力高的亲本以及23个材积比对照大20%以上的优良组合(叶志宏，施季森,1991)。叶志宏等利用杉木11个亲本进行双列交配遗传分析，结果认为对于8年生杉木的树高、胸径、材积和木材比重这4个性状都显示出近乎一致的遗传控制模式，一般配合力效应和母本效应十分显著，而特殊配合力效应、父本效应、特殊正反交效应则可以忽略（阮梓材，1998）。李力等报导杉木分组群状多系杂交子代测定的遗传分析，认为各群组亲本具有丰富变异，经过综合评价选出高产、稳定的群组2个、亲本23个（李力等，2000）。胡德活等利用6个杉木优树无性系进行半双列杂交试验，认为杉木生长同时受一般配合力和特殊配合力控制，特殊配合力效应不低于一般配合力效应（胡德活等，1998）。李梅等以30个杉木杂交亲本的rapd分析为基础，对亲本间分子遗传变异及其变异系数和亲本间各性状的特殊配合力的相关关系进行了研究，最后认为杉木亲本的分子遗传变异与子代生长的相关关系较为复杂;亲本的分子遗传变异对亲本选配有一定的参考价值（何祯祥，施季森，王明庥等，2000）。对于杉木木材材性的变异，不同学者有不同的看法，洪昌端等认为特殊配合力控制这种变异，而支济伟等认为一般配合力控制这种变异。叶志宏等认为特殊配合力效应的大小则随测定的性状、试验材料、测试地点以及分析模型等有较大的变化。李力等对2套杉木亲本在种源和个体2水平的双列杂交试验进行了遗传分析，认为杉木种源间杂交组合生长量存在显著的遗传差异，主要受一般配合力效应的影响，在杉木生长性状的遗传改良中，一般配合力和特殊配合力具有相对的重要性，对于已经过一般配合力测定的材料，要加强特殊配合力的测定，而对于未经过一般配合力测定的材料，则其一般配合力的测定比特殊配合力的测定更重要。这正好与齐明的一般配合力的测定与评选和特殊配合力的测定与评选之间具有相对的独立性的看法相吻合。可见，随着杉木杂交育种的不断深入，丰富的研究成果涌现出来，这主要在通过生长性状对杉木杂交组合的选择上得到体现。但同时，新问题也不断出现，这主要在杉木木材材性和特殊配合力的关系上得到体现。

3. 研究的基本内容与计划

对杉木分组群状多系杂交子代测定，通过树高、胸径和材积等不同方面在不同地点间可能存在着差异，群组和亲本与地点的交互作用，在各地点参试的群组及亲本具有丰富的遗传变异；胸径、树高和材积的家系遗传力变动在0.36和0．40之间，单株遗传力在0.07和0.11之间，当亲本入选率为0.050.15时，胸径、树高和材积的遗传增益分别为多少；根据对群组和亲本的综合评价，选出即高产又稳定的群组；并对分组群状多系杂交设计的方珐和效果进行讨论。

研究计划为2105年1月-2月数据采集，2015年2月-3月数据分析，2015年4月-5月论文撰写与答辩。

4. 研究创新点

材料创新

本研究试验材料为从福建三明和建阳两地区选出的嫁接在洋口南山收集区的200个表型优树。于1983年按自交排外法进行分组群状多系杂交，把200个亲本分成19组（群组），每组包含9-11个亲本，待测的亲本用本组内以外的所有其他亲本的混合花粉授粉，获得了161个满足试验设计要求的组合种子，1984年在洋口林场统一育苗，1985年在洋口林场造林。这批材料具有一定的研究意义，是一批有创新性的材料。

方法创新