Codesido, V., and Fernández-López, J. 2008. Juvenile genetic parameter estimates for vigour, stem form, branching habit and survival in three radiata pine (Pinus radiata D.Don) progeny tests in Galicia, NW Spain. Eur. J. For. Res. 127(4): 315–325. doi:10.1007/s10342-008-0207-9.
摘要
在加利西亞(西北西北部)的三個不同地點的自由授粉輻射松(Pinus radiata d.don)人工林進(jìn)行后代測試,在種植后2和3年估計個體和家系遺傳力,以及表型和遺傳相關(guān)性。 考慮以下因素:存活,生長(自由生長,高度,直徑,體積,高/直徑比),干形(分枝數(shù),輪數(shù),每輪分枝數(shù),每株樹高分枝數(shù),最大分枝直徑,節(jié)間長度,枝角,莖直徑,莖彎曲度,枝數(shù))和抗性(抗凍性和抗蟲性)。每一個種植園都包括50個被選為加西亞未經(jīng)基因改良種植園的優(yōu)樹的母本,以及6個從巴斯克國家(西班牙北部)的輻射松育種計劃中選擇的母本,以及兩個從加西亞獲得的商業(yè)用種子作為對照。對于所研究的每個性狀,個體遺傳力從低到高不等。家系遺傳力與個體遺傳力有相似的趨勢,但幅度更大。結(jié)果表明,除每輪分枝數(shù)和抗蟲性外,其他性狀均能根據(jù)個體表現(xiàn)進(jìn)行選擇。后代測試可以改善可遺傳性較差的特征。高與直徑呈顯著正相關(guān),兩者性狀也與枝數(shù),輪數(shù)和分枝直徑相關(guān)。結(jié)果與以前公布的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,并討論了對育種活動的影響。
關(guān)鍵詞:青少年選擇性狀;遺傳力;表型和遺傳相關(guān);育種計劃
介紹
輻射松(Pinus radiata d.don)于上世紀(jì)中葉在西班牙北部的加利西亞(Galicia)引入,由于其生長迅速(輪作年齡在25至35歲之間,約40立方米/公頃/年),因此被廣泛用于造林。目前它是加利西亞第三大林業(yè)品種(占森林面積的12%; Anonymous MMA 2001),是當(dāng)?shù)啬静墓I(yè)最重要的商業(yè)物種之一,是該地區(qū)重要的經(jīng)濟部門。 1992年在加利西亞由加拿大調(diào)查研究中心(CINAM)發(fā)起的輻射松樹改良計劃,在加利西亞種植園進(jìn)行了大量的優(yōu)樹選擇,并將該材料用于無性系種子園的種子生產(chǎn)(Codesido和Merlo 2001)和種子收集并建立子代測試。在進(jìn)行子代測試的時候,種子園還是非常年輕的,并且還沒有產(chǎn)生種子,所以后代測試的目的可以是選擇遺傳上優(yōu)越的家庭進(jìn)行進(jìn)一步的育種或在家庭內(nèi)進(jìn)行選擇。樹木育種目標(biāo)主要集中在改善制造所需產(chǎn)品的重要特性,即家具,鋸材和木桿。所需性狀如下:大體積(高度和直徑),干直度,良好的冠形態(tài)和健康的樹木,沒有疾病或昆蟲攻擊的跡象,因為輻射松經(jīng)常出現(xiàn)若干問題,如沒有良好自然修剪的大量枝條和對昆蟲或霜凍的抵抗力低。
大多數(shù)樹木改良計劃的目標(biāo)是將快速的材積生長量與高質(zhì)量的干材結(jié)合起來,為木材生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的樹木(Shelbourne 1970; Zobel and Talbert 1984)。關(guān)于選擇方案中包括哪些特性的決定取決于特性的經(jīng)濟價值,測量成本,對選擇的潛在響應(yīng)以及由于選擇另一個特性而發(fā)生的變化的方向和幅度(Doede和Adams 1998)。對通過選擇可能發(fā)生的反應(yīng)和變化的預(yù)測需要估計一些遺傳參數(shù),包括表型變異水平,遺傳力,環(huán)境相互作用的基因型以及選擇性狀間的遺傳相關(guān)性(Birot and Christophe 1983)。遺傳測定的選擇通常在青年時期進(jìn)行,目的是節(jié)省育種時間(Lambeth 1980)【早期選擇】。測量樹苗的莖干形態(tài)和分枝特征與測量老樹木相比具有其他優(yōu)勢:整個樹干和樹冠可以從地面輕松到達(dá),從而減少了測量時間和成本;可以在隨后的生長覆蓋它們之前評估幼年樹梢缺陷;并且在樹間競爭和遮蔭影響分支大小和角度之前可以評估分支特性(Doede和Adams 1998)。少數(shù)和成熟特征之間的相關(guān)性被確定在若干性狀的幾種樹中(Matziris and Zobel 1973; Hodge and White 1992; Temel and Adams 2000)。澳大利亞的輻射松(Dean et al。2006)觀察到在種植后3年的早期斷面積或身高測量值與成熟年齡(13歲)的這些性狀之間具有較強的加性遺傳相關(guān)性(rA)。來自少年性狀的數(shù)據(jù)對于包括一項或多項早期性狀的回顧性研究中的信息是必要的,其具有該領(lǐng)域中的同胞的晚期性狀,并且獲得比僅基于晚期性狀的選擇更大的遺傳獲得(Wu等,2000)。盡管如此,早期和晚期的性狀必須具有顯著的遺傳相關(guān)性。
本研究調(diào)查了生存,生長,分枝,莖直立性和對生物和非生物損害的抗性的遺傳和環(huán)境變異,從而能夠估計幾種組合的特征之間的相互關(guān)系的大小,并且還解釋了包括這些育種計劃后續(xù)階段的性狀。估計數(shù)據(jù)基于來自三個測試地點的來自加利西亞選擇的58個開放授粉后代的2年和3年后代測試。
討論
這表明個人選擇這個性狀將是相當(dāng)成功的。
盡管如此,Turner和Young(1969)推斷,從個體選擇可以預(yù)期的反應(yīng)方面,個體的遺傳力介于0.10和0.30之間可以被認(rèn)為是中等的。 有了這些標(biāo)準(zhǔn),通過個人選擇獲得的反應(yīng)可能是中等的。
總體高度,直徑,平均節(jié)間長度,分枝數(shù)和輪數(shù)是加利西尼亞人正在研究的輻射松種群中最感興趣的性狀。所有這些特性都可能受到個人選擇。其他的特點會對家庭選擇做出反應(yīng)。這些結(jié)果表明,在開放授粉家系的早期試驗信息的基礎(chǔ)上建立起第一代去劣種子園,是加速加利西亞輻射松遺傳改良進(jìn)程的一種可能手段。由于輻射松種子園中的圓鐮刀菌感染,可能的解決方案可以是在子代測試中的家庭中個體選擇以創(chuàng)建新的種子果園。因為少年選擇的有效性取決于少年性狀的遺傳性及其與成熟性狀的遺傳相關(guān)性(Riemenschneider 1988),因此必須評估以后年齡的數(shù)據(jù)。還需要在不同年齡的同一地點測量相同的性狀,以確定加利西亞輻射松選擇的最佳年齡。在這個時候,這項研究中分析的數(shù)據(jù)是有希望的。