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1、针叶树种良种繁育研究进展针叶树种良种繁育是提高生态公益林、商品林生产效益和生态效益的最根本途径之一。国内外对针叶树种良种繁育,在树种改良的选择上进行了大量研究。在树种改良的选择上,既重视开展乡土树种研究。又有针对性地引进外来优良树种。这些良种既有我国主要乡土造林树种,如杉木、马尾松、红松、云南松等也有引进成功的外来树种如美国的湿地松、火炬松等。对濒危树种如秃杉、银杉等树种的濒危原因、异地保存和繁殖技术也开展了研究。多性状综合选择是缩短遗传测试时间、加速育种进程的重要手段。国外的研究多集中于指数选择方法、选择指数和各性状相对权重的计算,此外颇受关注的还有间接选择方法,通
2、过间接选择,根据一个性状实现对另一性状的改良。间接选择特别适合于某些难测定性状如木材密度,国外经常采用一种类似于射钉枪被称为Pylodine的测密度仪,通过钻压树干获得钻头进入木材不同深度的读数,由于这一读数与实际木材密度相关紧密,故可用它来进行木材密度的间接选择。多性状综合选择可大大提高性状改良效率,带来极为明显的经济效益。我国多数树种的遗传改良,近年来对多性状综合选择的研究开始加强,多性状综合指数选择方法得到一定的应用,但这些性状大都是相关紧密的同类性状如反映树木生长的树高、胸径等,对相关不明显或负相关的性状的综合选择较少,近年来开始进行木材材性性状的改良。因受研
3、究经费的限制,基因型和环境交互作用的研究还很不足。国内,在进行树种改良的同时,开展良种繁育技术研究。为了使选育出的优良材料得到及时应用,在研究主要针叶树种种子园技术研究进展较快。结合良种基地建设,提出了主要针叶树种第1代种子园的营建技术,有的树种提出了高世代种子园、特殊配合力种子园的营建技术。从70年代开始,进行了杉木、柳杉种子园无性系子代测定。80年代又进行了马尾松、湿地松、火炬松等树种子代测定,到目前已选出各种优良家系702个,其中杉木397个、马尾松305个,为营建一代种子园提供优良的材料.同时利用这些优良材料进行杂交育种、取得了不少的成果。在树种内种源的研究方
4、面,80年代,对杉木、马尾松、火炬松、湿地松树种内种源(产地)变异开展了进一步的研究,并取得了成果。在高世代种子园的研究方面,杉木杂交育种和全同胞子代测定,筛选了151个优良杂交组合.同时又从优树子代测定林、种子园子代测定林、苗期选择试验林、种源试验林以及未经选择的林分中选择一些优良材料.组成杉木第二代育种群体344个,并于1984年建立了第二代试验性种子园,1986年开花结实,即进行子代测定,1988-1992年连续单系采种育苗,营建子代测定林.1996年从第二批子代测定林中筛选出优良家系40个,为营建杉木第二代生产性种子园提供优良材料.并为第三代遗传改良提供基本信
5、息。在育种周期方面,我国多数树种的育种项目仍保持在第1个世代的水平,少数进入第2个世代如湿地松、杉木等树种,许多树种的育种项目停留在种源.家系.无性系水平上,没有进入高世代育种,育种进程比较缓慢。目前世界上大多数林木育种项目都不超过3个世代,林木育种发达的西方国家如美国、加拿大和芬兰、瑞典等,一些重要用材树种的育种项目都进入第2或第34个世代。如美国的火炬松育种已进入第3个育种周期。在单世代选择育种理论和方法方面,国外的研究很多,特别是在个体育种值预测方面的研究,焦点集中在如何提高育种值的预测精度,这是提高单世代育种遗传增益的主要研究方向。发表了众多的新理论和方法,最
6、典型的一个例子就是BLUP(最佳线性无偏预测)方法的发展和应用。国内的研究仅偶见报道,更没有在实际育种项目中应用。2004年8月,北京林业大学高世代杉木种子园建立技术研究有关针叶树种种子园的研究成果,获得了国家科技进步二等奖。研究所取得的人工促进种子园开花结实的新技术,优于日本、俄罗斯等国,达到了国际先进水平。由尹伟伦教授主持完成的这项重大成果,全称为“主要针叶树种种子园人工促进开花结实机理、技术及应用”。它从根本上解决了种子园因过于旺盛生长而抑制发育开花、导致种子园数十年不产良种的国际性难题。在多世代育种和遗传增益的可持续性研究中,近些年,国外已开始重视并加强多世代
7、育种和长期遗传增益的理论研究,如加拿大的Brisbane等(1995)提出在固定的近交水平下获取最大遗传增益的方法;瑞典的Lindgren等(1997)[13]建议对传统的“有效群体规模”进行改进,采用“状态数”监测群体基因多样性。郑勇奇等(1997)和Lindgren等(1997)提出用群体共祖系数来计算群体基因多样性和近亲关系,并提出以此对育种值进行调整后作为选择依据。郑勇奇等(1998)还在遗传材料优化配置方面进行了尝试,建立了向育种群体中引入新材料的育种模型。马尾松天然群体同功酶遗传变异研究,对6个天然群体166个单株作了17种同功酶遗传方式