林木育種學復(fù)習

1、精選文檔緒 論一、基本概念1.林木育種學：是以遺傳進化理論為指導，研究林木選育和良種繁育原理和技術(shù)的學科。2.林木遺傳改良：為達到提高和改良林木產(chǎn)量和品質(zhì)之目的，采取控制林木遺傳特性的技術(shù)措施。它與林木育種學的涵義相近。 3.林木品種：指產(chǎn)品的數(shù)量和品質(zhì)符合生產(chǎn)需要，能適應(yīng)一定自然和栽培條件，特性明顯，性狀遺傳穩(wěn)定，由人工選育的林木群體。重點在：產(chǎn)品要求、栽培范圍、遺傳相對一致的、人工選育、群體。3.林木良種：多指通過人工選育、性狀有一定程度改良的繁殖材料。而良種應(yīng)是優(yōu)于當?shù)刂髟云贩N的、新選的品種。二、林木育種學的主要研究內(nèi)容1.引種：種及品種層面的選擇，引進外來樹種與品種。2.選種：種內(nèi)變異

2、的利用，包括種源選擇和優(yōu)樹選擇等。3.育種：新變異的創(chuàng)造與利用，包括雜交育種、倍性育種、輻射育種以及基因工程等。4.林木繁育:主要途徑有母樹林、種子園和采穗圃，以及組織培養(yǎng)和體細胞胚胎發(fā)生等。5.林木種質(zhì)資源及其保護。此外，針對特殊性狀開展抗逆性育種、木材材性育種，生物技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用反映現(xiàn)代育種新技術(shù)。三、林木育種的特點（注重理解）1.多數(shù)樹種達到性成熟和經(jīng)濟成熟需要時間長，即育種周期長，同時，樹體大，占地多,試驗設(shè)計難度大。 2.樹木屬多年生植物，持續(xù)開花結(jié)實周期長，選育材料可長期繁殖利用，因而可開展后向選擇（backward selection）,提高選擇效果。 3.多數(shù)樹種分布地

3、區(qū)廣，變異豐富，自然界尚存在著大量未被發(fā)現(xiàn)和利用的優(yōu)良基因型，引種、選種潛力大，見效快。 4.多數(shù)樹種行異花授粉，自花授粉或近親繁殖會引起衰退，要采用異花授粉植物的育種方式。 5.不少樹種能無性繁殖，可進行無性系選育,有性與無性選育相結(jié)合，是有效的林木育種方式。 6.多數(shù)樹種生活周期長，栽培環(huán)境復(fù)雜多樣，選育和繁殖遺傳基礎(chǔ)廣泛的系列林木品種，或使用混合品種是適宜的。題：從樹木育種特點進行分析某個樹種？1、育種資源豐富。2、育種周期長（1）早期預(yù)測 根據(jù)樹木幼年時期的某些標志，來判斷成年時期某些性狀表現(xiàn)的一種方法，它主要是根據(jù)幼年成年某些性狀間的相關(guān)性來進行的（2）促進提早開花結(jié)實 （3）采用多

4、種育種途徑相結(jié)合，不斷為生產(chǎn)提供改良程度逐步提高的繁殖材料。3、木可供研究利用的時間長，可以在遺傳測定后進行再選擇4、優(yōu)良性狀可以通過無性繁殖方法得到保存和利用5、多數(shù)為異花授粉樹種，遺傳基礎(chǔ)廣泛和穩(wěn)定6、在多數(shù)情況下，選育和繁殖遺傳基礎(chǔ)廣泛的林木品種或使用混合品種是適宜的第一章 種質(zhì)資源收集保護與引種馴化 1、鄉(xiāng)土樹種：當一個樹種它在自然分布區(qū)內(nèi)生長時稱為鄉(xiāng)土樹種。 2、外來樹種：當一個樹種栽種到其自然分布區(qū)以外時，稱該樹種為栽培的外來樹種。 3、引種：把一個樹種從原有分布范圍引入新的地區(qū)栽培稱為引種。 4、馴化：外來樹種通過改變其遺傳性以適應(yīng)新環(huán)境的過程，或者將動植物從野生狀態(tài)改變?yōu)榧茵B(yǎng)或

5、栽培的過程稱為馴化。5、遺傳資源，也稱為基因資源：指以種為單位的群體內(nèi)的全部遺傳物質(zhì)，或種內(nèi)基因組、基因型變異的總和。 對于栽培植物又常稱為種質(zhì)資源。 6、育種資源：是遺傳資源的組成部分，指在選育優(yōu)良品種工作中直接利用的繁殖材料，往往是根據(jù)品種選育目標調(diào)查、收集的資源。7、生物多樣性：指地球上數(shù)以百萬計的所有生物動物、植物和微生物及其所擁有的基因，以及生物與其生存環(huán)境構(gòu)成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)的總稱。生物多樣性是生命系統(tǒng)的基本特征。 8、生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)由植物群落、動物群落、微生物群落及其生境的非生命因子(光、空氣、水、土壤等)所組成。生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)學過程的多

6、樣化以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境差異和生態(tài)過程變化的多樣性。 9、物種多樣性是指某一區(qū)域內(nèi)物種的多樣化程度。10、基因庫是指一個群體中所包含的基因總和。11、遺傳多樣性通常是指物種內(nèi)不同群體(又稱種群或居群)間，或同一個群體內(nèi)不同個體的遺傳變異。遺傳多樣性表示物種內(nèi)基因的豐富程度以及基因的變異狀況。遺傳多樣性是由基因組控制的，在眾多基因的協(xié)調(diào)作用下，生物表現(xiàn)出了不同的形態(tài)特征和生理代謝特性。 12、遺傳流失：因自然因素或人為作用，使物種或種群遺傳多樣性的減少現(xiàn)象。 二、遺傳（種質(zhì)）資源的重要性（理解）1、農(nóng)作物和果樹栽培育種的歷史證明，現(xiàn)有的品種都起源于野生植物。 即遺傳資源是創(chuàng)育新品種的物質(zhì)基礎(chǔ)。 2

7、、在集約經(jīng)營和選育過程中，往往把注意力集中在少數(shù)經(jīng)濟性狀上，從而使群體或個體的遺傳基礎(chǔ)變窄。3、隨著經(jīng)濟條件的發(fā)展、工藝過程的改革、市場的變化，對林木新品種的要求也會發(fā)生改變。4、現(xiàn)今復(fù)雜而豐富的物種和遺傳資源是生物經(jīng)歷6億多年自然演化中形成的，是生物適應(yīng)繁雜、變化自然環(huán)境條件結(jié)果，是進化的結(jié)果。 5、搶救瀕臨毀滅的樹種，已迫在眉睫。三、種質(zhì)資源的保存（15-20）方式：1、原地保存, 以自然保護區(qū)保存為主。 2、異地保存，如種源試驗林、種子園、收集圃、無性系和子代測定林、樹木園等都屬異地保存，這些是應(yīng)用較廣的保存方式。 3、室內(nèi)（設(shè)備）保存 ：用低溫密封保存種子、花粉 以及離體材料（植物組織

8、與器官）。保存策略：主要采用原地保存的理由如下： 1.種質(zhì)資源是在一定生態(tài)系統(tǒng)和自然進化過程中形成的，與生態(tài)系統(tǒng)的各個組成部分構(gòu)成一個相互依存的整體，原地保存能不斷發(fā)掘遺傳變異，適應(yīng)未來變化，離開了長期適應(yīng)的系統(tǒng)，有時甚至難于存活； 2.非原地保存改變了原有的群體結(jié)構(gòu)和交配系統(tǒng)，難于保存原有的基因組成； 3.隨市場需要的改變及自然環(huán)境條件的變遷，收集保存什么樣本很難預(yù)測，收集、評價樣本的標準更難掌握； 4.森林植物分布區(qū)多較廣，原產(chǎn)地立地條件多樣，生命周期長，異地保存在樣本收集、栽植、保存技術(shù)等方面有諸多因素難掌握； 5.低溫貯存種子和花粉能延長貯存時間，但保存的材料仍需不斷更新，維持，且運行

9、設(shè)施需要大量的經(jīng)費投入。四、引種前需考慮的因素 1.外來樹種在原產(chǎn)地的表現(xiàn) 2.原產(chǎn)地與引入地區(qū)的主要生態(tài)條件的相似程度 3.樹種歷史生態(tài)條件分析 4.樹種的適應(yīng)能力和種內(nèi)遺傳變異 5個層次的變異：A、種源（地理）變異 B、立地變異C、林分變異 D、個體變異 E、個體內(nèi)的變異問題:從林木變異的5個層次分析為什么引種前考慮種質(zhì)變異。八、引種中值得注意的幾個問題 1、引種結(jié)合良種選育 （1）要重視種源、家系和無性系選擇； （2）結(jié)合雜交育種，開展引種工作； （3）有條件的可與分子育種相結(jié)合。2、引種時注意引進配套技術(shù)3、加強對引種成功樹種的繁育 4、注重外來樹種基因資源保存 5、嚴防外來有害生物入

10、侵 6、引種程序要堅持先試驗后推廣的原則，循序漸進，切忌急功近利 九、引種成功的標準 1、能適應(yīng)當?shù)丨h(huán)境條件。外來樹種在常規(guī)造林栽培技術(shù)條件下，不需要特殊的保護措施能正常生長發(fā)育，并無嚴重的病蟲害。 2、能生產(chǎn)上適用的繁殖方式，并能保持其優(yōu)良性狀。3、保持其原有經(jīng)濟性狀。4、無不良生態(tài)后果。外來樹種引入后，不會占據(jù)生境，排除鄉(xiāng)土樹種，并失去人為控制。第二章 選擇育種原理與方法1.種源：一批種子或苗木等繁殖材料的原產(chǎn)地。2產(chǎn)地：一批種子或苗木等繁殖材料的生產(chǎn)地點(區(qū))。3種源試驗：將不同種源的種植材料，在一定區(qū)域內(nèi)按田間試驗要求進行對比試驗的過程。 4種源選擇：通過種源試驗為某一用種地區(qū)選擇優(yōu)良

11、種源的過程。5個體選擇：即選擇優(yōu)良個體的過程。它分混合選擇與基因型選擇二種類型。6芽變選擇：芽變是體細胞突變的結(jié)果，利用芽變，從中選擇出優(yōu)良品種的過程即為芽變選種。7選擇差：入選樹木平均值與林分平均值有一個差值（S）。即：S=X sXp 8選擇響應(yīng)：入選全個體的子代均值（Xo）與同年齡親本林分均值（Xp）的差值（R）。即： RXoX p9遺傳增益(G) ：選擇響應(yīng)除以親本群體的平均值。 GR/X10010選擇強度(i) ：選擇差除以親本群體的標準差（P）所得的值。即標準化的選擇差。i=S/P11人工選擇：是根據(jù)人們的需求，從混合群體中選擇符合需要的個體，或類型的選擇，是人類創(chuàng)造新品種的重要手段

12、。12混合選擇：根據(jù)育種目標，從群體中按表現(xiàn)型挑選符合要求的一批個體，或淘汰不符合要求的一批個體，且對選擇出來的個體不分單株，混合采集種子或穗條，混合繁殖和造林?；旌线x擇只依據(jù)表現(xiàn)型，不作遺傳測定的選擇，屬表型選擇。13單株選擇：是譜系清楚的選擇，是根據(jù)入選標準，從群體中挑選優(yōu)良個體，分別采種或采條，單獨繁殖，單獨鑒定的選擇。 因單株選擇的譜系清楚，可通過子代測定的結(jié)果對親本進行的再選擇，即可以進行所謂的后向選擇。 單株選擇是根據(jù)遺傳測定林中子代或無性系的表現(xiàn)進行的選擇，屬遺傳型選擇。 14家系：親本通過有性繁殖所得到的全部子代連同親本統(tǒng)稱為家系。15半同胞家系：指僅具有一個共同親本的家系子代

13、總稱。16全同胞家系：指具有共同雙親的家系子代總稱。17無性系：由同一植株通過營養(yǎng)繁殖所產(chǎn)生的群體，稱為一個無性系。對繁殖成無性系的最初植株，稱為無性系原株，無性繁殖出來的植株稱為無性系分株。18家系選擇：把家系作為一個單位，依據(jù)按家系平均值大小進行的選擇。 19家系內(nèi)選擇：根據(jù)家系內(nèi)個體表型值距該家系平均表型值的離差大小選擇個體。 20配合選擇：在優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良單株過程。 21前向選擇：從子代測定林中挑選優(yōu)良家系內(nèi)的優(yōu)良個體作為下一代選育的親本，這種選擇方法稱為前向選擇。22無性系選擇：通過無性系對比試驗，評選出優(yōu)良無性系的過程。無性系選擇充分利用了植株的加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)。無

14、性系選擇增益大，方法簡單。 家系選擇、家系內(nèi)選擇和配合選擇以及無性系選擇都屬單株選擇。 23連續(xù)選擇法： 先對一個最重要的性狀進行選擇，直到達到育種目標，再開始第二個性狀的選擇。24獨立淘汰法：對每個選擇性狀規(guī)定一個最低標準，如果候選個體各性狀都符合標準，就可入選，否則不能入選。 25選擇指數(shù)法：一種綜合選擇的指標。即把選擇的每個性狀都按其相對經(jīng)濟重要性和不同性狀間的表型相關(guān)與遺傳相關(guān)，通過多元統(tǒng)計方法進行適當加權(quán)，形成線性關(guān)系組合。26綜合評分法：是針對多性狀選擇時采用的?？梢园床煌誀畹闹匾越o一定的分數(shù)，最后按分數(shù)進行選擇。27育種目標：為改良現(xiàn)有品種或創(chuàng)造新品種所要求達到的目的與指標。

15、28抗逆性：包括抗蟲性、抗病性以及抗污染能力等29適應(yīng)性：指適應(yīng)于特定環(huán)境的能力30生長性狀：主要指植株的生長量。31其它性狀：如種實性狀等32林木遺傳改良的基本程序是：通過種源試驗，選擇優(yōu)良種源，再從優(yōu)良種源中選擇優(yōu)良林分，從優(yōu)良林分中選擇優(yōu)良單株，通過子代測定，選擇優(yōu)良家系及其優(yōu)良單株，進行雜交，對子代再作選擇，如此連續(xù)進行多代的選擇育種，使改良增益一代高于一代。二、問題：為什么說選擇是品種改良的中心？分析：1、植物變異的層次分析和觀賞植物品種改良的現(xiàn)狀 2、引種與馴化 3、選擇育種 4、雜交育種 5、誘變育種與輻射育種 6、倍數(shù)性育種(多倍體與單倍體育種) 7、生物技術(shù)育種(分子育種)

16、不同育種方法同選擇的關(guān)系？ 三、影響選擇效果的主要因素 R=Sh2=iph2 (s為選擇差，i為選擇強度，P為標準差) 1、被選性狀的遺傳力 遺傳力是性狀的遺傳傳遞能力，但它的估值受環(huán)境影響，因此，選擇需要在一致的環(huán)境條件下進行(比較)。 2、被選群體的大小與變異程度（幅度） 3、選擇率的大小 4、選擇的方法-采用多性狀選擇不是單性狀獨立選擇。第三章 種源試驗與優(yōu)樹選擇一、基本概念1 .種源2. 地理種源3. 產(chǎn)地 4. 種源選擇 5. 種源試驗 6. 地理變異:長期受不同環(huán)境條件的影響和基因交流的限制，群體間在各性狀上發(fā)生了遺傳分化的現(xiàn)象。 7. 地理小種：因長期受不同環(huán)境條件的影響和基因交

17、流的限制，發(fā)生了遺傳變異的群體。8. 漸變?nèi)海悍N內(nèi)的變異隨著地理經(jīng)、緯度的改變而逐漸成梯度變異的群體。9. 生態(tài)型：指因特定環(huán)境的選擇而形成的在某些性狀上具有明顯區(qū)別，并具有穩(wěn)定遺傳特性的同一植物種內(nèi)的不同類群(Turesson的定義)。10.種子區(qū)劃：對某個樹種各地所產(chǎn)種子的供應(yīng)范圍，根據(jù)生態(tài)條件、地理變異以及行政區(qū)界等進行的區(qū)劃。11. 優(yōu)樹：是指在相同立地條件下的同齡林木中，生長、干形、材性、抗逆性等性狀特別優(yōu)異的單株。12. 精選樹：指經(jīng)子代測定，證明具有遺傳上優(yōu)良的優(yōu)樹。三、種源試驗的目的1、研究林木種群的遺傳變異與環(huán)境因子的關(guān)系，闡明種群的變異模式和重要經(jīng)濟性狀的地理變異規(guī)律；2、

18、確定原產(chǎn)地（種源）或產(chǎn)地在一定地區(qū)的適應(yīng)性和生產(chǎn)力，為造林區(qū)選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的種源；也為種子調(diào)撥區(qū)的區(qū)劃提供科學依據(jù)；3、為林木基因資源的挖掘、保存，建立育種群體和種源種子園以及進一步的育種工作提供物質(zhì)基礎(chǔ)。 種源試驗的3個目的也是種源試驗的研究內(nèi)容與達到的目標。二、地理變異的一般規(guī)律(趨勢)1.北南或冷暖變異趨勢 同一樹種的南方種源與北方種源相比，一般生長較快，春季發(fā)葉和抽梢條較晚，受晚霜危害較輕，秋季落葉較晚，結(jié)束生長較遲，對冬季極端低溫的抗性較差。2.旱濕變異趨勢 濕潤地區(qū)種源與干旱地區(qū)相比，一般具有生長快、種子小、根系淺、枝葉綠的特征。 3.海拔高低的變異趨勢 一般低海拔生長高于高

19、海拔種源， 同一地區(qū)或同一山多數(shù)種源差異小。4.隨機的地理變異三、影響地理變異的因素樹種分布區(qū)的大小與分布區(qū)的形狀 長形一圓形分布于之差異2. 樹種自然分布區(qū)內(nèi)的環(huán)境因素多樣性3. 樹種分布區(qū)的不連續(xù)性 如呈島狀分布的黃山松4. 未知因素（ 選優(yōu)林分的條件： ）1林分的起源：以實生林分最優(yōu)。2林分立地條件:一般以選優(yōu)林分立地條件與優(yōu)樹供種地區(qū)或優(yōu)良無性系推廣地區(qū)的立地條件相適應(yīng)為好。 3林分的年齡：優(yōu)樹選擇以中齡林分較為理想 。4林分的密度：林分的郁閉度在0.60.8為宜。5林分結(jié)構(gòu)：優(yōu)樹選擇應(yīng)盡可能在純林中進行。 第四章林木雜交育種一、名詞述語1. 雜交:不同基因型的個體間交配稱之雜交。2.

20、 自交：相同基因型個體間或同一個體內(nèi)交配稱之自交。3. 近交:遺傳型相近的個體間交配稱之近交。4. 遠緣雜交：親緣關(guān)系遠的個體間雜交，一般指屬間、種間雜交。5. 雜交育種：通過雜交，獲得雜種，經(jīng)遺傳測定選出并繁育優(yōu)良雜交種(品種)的過程。6. 雜種優(yōu)勢：第三節(jié) 花粉技術(shù)一、樹(植株)上雜交技術(shù)1、植株選擇與花朵選擇2、去雄3、套袋4、授粉5、管理與采收第四節(jié) 雜交技術(shù)二、室內(nèi)切枝雜交1、植株選擇與枝條選擇、采集2、水培與管理3、去雄、隔離與授粉4、水培與管理5、種實采收 條件：種子成熟期短、種子成熟過程中消耗養(yǎng)分少(種子小)、切枝水培(或土培)容易等。一、遠緣雜交不親和性現(xiàn)象及其克服 1、主要

21、表現(xiàn)二類:(1) 花粉在柱頭上不發(fā)芽 (2) 能發(fā)芽但不能授精2、克服方法： (1) 選擇親本與正反交試驗 (2) 混合花粉與多次重復(fù)授粉 (3) 選用第一次開花的幼齡實生母本 (4) 柱頭移栽與剪短法 (5) 無性預(yù)接近法 (6) 媒介法 (7) 化學藥劑處理法 (8) 組織培養(yǎng)技術(shù)(9) 花粉輻射處理二、遠緣雜種不育性及其克服1. 雜種胚的離體培養(yǎng)-雜種胚拯救技術(shù) 2. 雜種染色體加倍3. 回交法 4. 人工輔助授粉與改善營養(yǎng)條件問題：全世界育種為什么楊樹育種成績很大？1.雜種優(yōu)勢明顯 2.可無性繁殖第五章 種子園種子園 :采用優(yōu)樹無性系或家系組成的，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種子為目的的林木種子生產(chǎn)專用

22、林，它采用隔離方式以防止外源不良花粉傳入，采用集約經(jīng)營方式經(jīng)保證種子高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和便于采集。一、種子園管理技術(shù)種子園管理是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、提高種子品質(zhì)的關(guān)鍵，影響產(chǎn)量的因素與主要的管理措施有：1、建園親本的遺傳控制結(jié)實性狀是遺傳控制的一個重要性狀，選擇高產(chǎn)無性系（親本）是高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)最為關(guān)鍵的措施。 2、樹體管理 整形、修剪、去枯枝是高產(chǎn)的重要措施之一。多數(shù)針葉樹種具有位置效應(yīng)，如杉木，側(cè)枝嫁接后要偏冠，需利用 萌條培養(yǎng)主干以形成良好的樹形。3、水肥管理看天、看地、看樹施肥是多年總結(jié)的經(jīng)驗，應(yīng)根據(jù)不同的母樹生長期、結(jié)實期決定施肥種類與量，一般每年施肥2次為多。水份管理對多數(shù)山地種子園是困難的，而水份對于母

23、樹花芽分化、種實發(fā)育十分重要，往往同產(chǎn)量緊密相關(guān)。4、中耕除草一般結(jié)合施肥進行中耕除草，同時采用套種綠肥的方法，綜合解決施肥、中耕與保水、保土等問題。5、輔助授粉在種子園前期采取人工輔助授粉是十分必要的，是提高產(chǎn)量與質(zhì)量的關(guān)鍵。為什么？6、病蟲害防治防治種實害蟲是種子園經(jīng)營中最為重要的工作。要根據(jù)不害蟲的發(fā)生規(guī)律，提出并采取最為有效的措施。7、疏伐與改造適時疏伐是保證穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，不同樹種、不同初植密度采用不同的疏伐強度。8.科學采種采種工作不是技術(shù)性工作，但采種時如何保護母樹、幼果(花芽)，如何將果實采集干凈是關(guān)系到來年以及以后若干年種子產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，在林木種子園管理中是十分重要的工

24、作。二、 種子園管理中的幾個問題一、室內(nèi)(設(shè)施)種子園營建與管理問題針對小粒種子、結(jié)實較多的樹種多數(shù)可以營建室內(nèi)或設(shè)施種子園。成本是其主要限制因子，優(yōu)勢也十分明顯。問題是相關(guān)的營建與管理技術(shù)標準。包括盆栽、肥水控制、開花與授粉等設(shè)施條件下盆栽光皮樺種子園母樹結(jié)實情況二、種子園母樹采種難題與母樹矮化問題隨著林業(yè)勞動力數(shù)量減少與價格提高，原先從空間上爭取產(chǎn)量的方法急需改變。山地上高大母樹采集種子困難。而且多數(shù)林木結(jié)實在樹冠的中上部。柳杉一代種子園園藝式經(jīng)營與管理種子園是解決這一問題的關(guān)鍵。三、種子園的水份管理問題山地林木種子園水份管理一直沿用省錢的竹節(jié)溝等集(積)水方法。近年，園藝上的滴溉技術(shù)在此

25、應(yīng)用具有一定潛力。平原地種子園的水份控制問題室內(nèi)或設(shè)施條件下的盆栽種子園水份控制技術(shù)。四、種子園營建技術(shù)的改變問題傳統(tǒng)方法多采用先定砧再嫁接來建立無性系嫁接種子園。這種方法對于速生樹種比較合適，而對于生長相對較慢的樹種，種子園管理成本極高。目前，集中園藝式集約培育母樹，再利用大樹(苗)帶土(盆)移栽技術(shù)，快速構(gòu)建種子園是目前的一種值得推廣的方法。第六章 無性系育種一、概念1.營養(yǎng)繁殖 : 也稱無性繁殖，是指采集植株的部分器官、組織或細胞，在適當條件下使其再生為完整植株的過程。 2.無性系選育： 是指從天然群體或人工選育的群體中，選擇優(yōu)良個體，通過無性繁殖形成無性系，經(jīng)無性系測定，選育出優(yōu)良無性

26、系并應(yīng)用于生產(chǎn)的過程。 3.嫁接 ：將一個植株的芽或枝條與另一植株的莖段或帶根系植株適當部位的形成層相互結(jié)合，愈合生長在一起并發(fā)育成一新植株的方法。其中前者稱為接穗（scion），后者則稱為砧木。 二、無性繁殖材料的退化與復(fù)壯 （一）無性繁殖材料退化的原因無性繁殖材料退化一般不涉及基因混雜與基因劣變等遺傳因素，主要與成熟效應(yīng)、位置效應(yīng)以及病毒侵染等非遺傳因素有關(guān)。 1成熟效應(yīng)：樹木的無性繁殖能力隨著樹齡增加而下降的現(xiàn)象稱為成熟效應(yīng)。 2、位置效應(yīng)：因樹冠不同部位的穗條對無性繁殖效果的影響稱為位置效應(yīng) 3、病毒侵染：植物遭受病毒侵染后，會導致葉部產(chǎn)生病斑，葉片卷曲，根莖細胞增生，植株矮小畸變，生

27、活力下降，甚至枯死。 （二）無性繁殖材料退化的復(fù)壯無性繁殖材料復(fù)壯(rejuvenation)是指針對品種退化而采取的恢復(fù)并維持樹木幼齡狀態(tài)的措施。 1有性繁殖復(fù)壯 ：一般針葉樹種采穗圃大多連續(xù)采條35年，隨后用優(yōu)良家系種子實生苗重新營建新的采穗圃，通過種子實現(xiàn)優(yōu)良無性繁殖材料的復(fù)壯。 2、無性繁殖復(fù)壯 ：（1）根萌條或干基萌條法；（2）反復(fù)修剪法 ；（3）幼砧嫁接法；（4）連續(xù)扦插法；（5）組織培養(yǎng)法。 3、脫病毒復(fù)壯：（1）熱處理脫毒；（2）微莖尖培養(yǎng)脫毒熱處理；（3）莖尖培養(yǎng)與熱處理結(jié)合的脫毒；（4）珠心胚培養(yǎng)脫毒；（5）愈傷組織脫毒；（6）莖尖微體嫁接脫毒 第七章林木誘變育種一、輻射育

28、種的特點1.提高突變頻率、擴大突變譜2.能改變品種單一不良性狀3.增強抗逆性、改進品質(zhì)4.縮短育種周期5.能克服遠緣雜交不親和性或不結(jié)實二、單倍體的概念：附加：（二、單倍體在育種上的意義 1.快速獲得異花授粉植物的自交系 2.作為誘變或輻射育種的材料 3.從雜種后代的花粉育成單倍體再加倍以克服雜種后代的分離、不孕等現(xiàn)象三、單倍體植株的獲得與選育1.花粉培養(yǎng)獲得單倍體2.未授精子房培養(yǎng)，從中篩選單倍體3.染色體的加倍4.單倍體植株與純合體植株的利用）第八章分子育種概述一、概念1、分子育種：實質(zhì)上是利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段的一種植物育種新技術(shù)。它包括體細胞融合(雜交)、基因工程育種二個主要方法。狹義的

29、分子育種(分子設(shè)計育種)多指基因工程育種。2、轉(zhuǎn)化：將重組質(zhì)粒DNA分子引入到受體細胞，使其基因型、表現(xiàn)型均發(fā)生相應(yīng)變化的過程。3、轉(zhuǎn)導：將重組噬菌體DNA分子引入到受體細胞，使其基因型、表現(xiàn)型均發(fā)生相應(yīng)變化的過程。4、轉(zhuǎn)染：將重組病毒DNA分子引入到受體細胞，使其基因型、表現(xiàn)型均發(fā)生相應(yīng)變化的過程。5、DNA克?。夯蚬こ讨袑⒑Y選出含有重組體的受體細胞進行純系增殖的過程。 6、遺傳標記(genetic marker)是指可以穩(wěn)定遺傳的、易于識別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。二、分子育種特點1. 育種的定向性2. 改良性狀的專一性3. 縮短育種周期 三、體細胞融合與雜交技術(shù)1.植物細胞培養(yǎng)體系的建立

30、2.細胞原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)與原生質(zhì)體的獲得3.細胞融合與體細胞雜種的獲得4.雜種細胞的篩選與雜種無性系的獲得 木本植物的體細胞融合技術(shù)應(yīng)具有較為廣寬的前景。柑桔類植物上有成功的先例，近來，葛藤、爬墻虎等觀賞藤本植物的細胞融合工作有人開展。用材樹種還沒有成功的先例，但基于體細胞融合技術(shù)的多倍體育種有其潛在的優(yōu)勢。四、 植物基因工程的步驟1. 目的基因的分離與克隆2. 載體的構(gòu)建3. DNA的重組4. 重組體克隆的篩選與鑒定 五、遺傳標記主要有： 1形態(tài)標記 2細胞學標記 3 同工酶標記 4 分子標記 分子標記輔助選擇需要如下基本條件： 1.分子標記與目標基因的遺傳距離很?。ㄒ话銘?yīng)小于5cM）或者是

31、共分離的； 2.DNA的提取方法簡便自動化，已適用于大群體分析； 3.分子標記盡可能轉(zhuǎn)化為PCR標記； 4.建立多數(shù)據(jù)處理的分析軟件。 第九章林木抗逆性與品質(zhì)育種（重點垂直、水平、抗逆性）概念：木材品質(zhì)：指影響木材產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量或感觀的一些定性或定量木材性質(zhì)指標。品質(zhì)優(yōu)劣是與木材用途相關(guān)聯(lián)的。一、樹木抗病育種 （一）抗病性 1.垂直抗病性 2.水平抗病性 （二）林木抗病性遺傳及其規(guī)律 垂直抗病性病源生理小種主基因 水平抗病性病源所有小種多基因二、木材品質(zhì)定向遺傳改良目前育種上主要考慮的木材品質(zhì)指標有： 木材密度（容重）、木材纖維（管胞）長度與寬度、微纖絲角、生長輪的均勻度、連心材比率、木材的

32、力學性質(zhì)、紋理特性等。三、木材重要品質(zhì)性狀的遺傳控制及其變異（一）木材密度的變異 它是木材重量與其體積之比。 1.影響木材密度變異的主要因素 針葉樹：晚材率、細胞壁厚度、壁腔比等 闊葉樹：胞壁厚度、浸提物、導管的數(shù)量和體積、木射線的數(shù)量與性質(zhì)等。 2.木材密度的徑向變異及其規(guī)律 針葉樹：髓心皮部呈增加平穩(wěn)規(guī)律，但是否浸提結(jié)果不同。 闊葉樹不同于針葉樹。 3、木材密度的垂直變異 一般的規(guī)律是從基部到頂部，密度下降。四、木材重要品質(zhì)性狀的遺傳控制及其變異（二）木材細胞長度變異 針葉樹：管胞長度（tracheid length） 闊葉樹：纖維（fiber）和導管分子（conducting cells

33、 ） 1、徑向變異及其規(guī)律 2、垂直變異及其規(guī)律詳見教材五、木材重要品質(zhì)性狀的遺傳控制及其變異（三）木材微纖絲角變異 木材細胞次生壁S2層中的微纖絲排列方向與細胞軸向間的夾角即微纖絲角。它與木材的機械加工（材質(zhì)）、化學加工（紙張強度）、木材利用及品質(zhì)改良。 1.徑向變異及其規(guī)律 2.垂直變異及其規(guī)律 詳見教材此外，尚有木材紋理的變異、早晚材比率的變異等。六、木材品質(zhì)的遺傳變異1. 產(chǎn)地或種源間木材品質(zhì)的變異2. 家系間木材品質(zhì)的變異3. 無性系間木材品質(zhì)的變異4.遺傳與環(huán)境互作對木材品質(zhì)的影響 詳見教材七、木材品質(zhì)遺傳改良的方法與程序 注重以下問題：1. 常規(guī)育種是改良木材品質(zhì)的主要方法2.

34、注重早晚材的相關(guān)性研究與利用3. 重視材性性狀與生長性狀改良的關(guān)系 （ 當成為負向選擇時采用何種策略問題？）4. 材性與抗逆性選擇關(guān)系第十章遺傳參數(shù)估算與育種策略一、遺傳測定的概念 將中選的種源、優(yōu)樹或其它繁殖材料， 在盡可能相同的條件下進行栽培試驗，比較它們的優(yōu)劣。將表型中遺傳與環(huán)境的分量區(qū)分開來，并對基因型進行鑒別，以提高遺傳改良的效果，這一過程稱為遺傳測定。 遺傳測定：分為子代測定和無性系測定二大類 1.子代測定：通過一個個體的子代平均性狀表現(xiàn)來測定它的相對育種值的方法。 例：某油茶林平均株產(chǎn)49斤果，選得一優(yōu)株產(chǎn)量達65斤，其子代產(chǎn)量平均為53斤，計算知：選擇差s=65-49=16斤，

35、親本育種值：2X(53-49)=8斤 ，h2=8/16=0.5(這是現(xiàn)實遺傳力)2.無性系測定：通過某一親本的無性系進行田間試驗 ，測定其遺傳優(yōu)勢的方法。3、遺傳力：4、配合力：5、遺傳相關(guān)：二、遺傳測定的目的1、估算待測親本的育種值，并據(jù)此對待測親本確定取舍；2、估算各種方差組分和遺傳力、遺傳相關(guān)等遺傳參數(shù)，并據(jù)此采用最有效的育種方法；3、為多世代育種提供沒有親緣關(guān)系的繁殖材料；4、通過田間試驗，評定遺傳增益。三、遺傳交配設(shè)計概念遺傳交配設(shè)計或稱遺傳設(shè)計是指有關(guān)交配系統(tǒng)的設(shè)計，目的是取得一些有親緣關(guān)系的材料。主要分二大類：不完全譜系設(shè)計和完全譜系設(shè)計(一)不完全譜系設(shè)計1、自由授粉的交配設(shè)計

36、 又分林分優(yōu)樹上采種、種子園自由授粉的交配設(shè)計二類。 優(yōu)點是簡單易行、投資省、速度快；能評價優(yōu)樹、能估算加性方差、遺傳力和遺傳增益等參數(shù)。 缺點是準確性差、子代群體遺傳基礎(chǔ)窄。2、多系遺傳設(shè)計 目的是盡量保留自由授粉的優(yōu)點而減少其缺點。 A:完全群狀多系設(shè)計 所有親本都作母本和混合花粉的父本(除母本相同時的)，能克服自由授粉的花粉壟斷問題。B:重疊群狀多系設(shè)計 C:不完全群狀多系設(shè)計 采用部分作母本、部分作父本。目的是減少測定數(shù)。D:測交式多系混合交配設(shè)計 選部分gca高的親本(混合花粉)作父本。(二)完全譜系設(shè)計1、群狀交配設(shè)計(巢式設(shè)計、NCI-1) M 1 2 3 F 4 5 8 9 1

37、0 11 12 13 14 15 16 17 F1 設(shè)計模型及分析方法詳見書。2、測交式設(shè)計 A：設(shè)計 將待測親本群體中選擇m個作父本，和f個母本相互交配，產(chǎn)生mf個后代。 12341 2 3 4 P B：優(yōu)缺點：(1)優(yōu)點：簡單、精度較高，可得到待測親本的育種值、提供h2、sca、 gca及各種方差分量。(2)缺點：后代遺傳基礎(chǔ)窄，無親緣關(guān)系的材料僅為測交系數(shù)，易發(fā)生偏差。C：統(tǒng)計模型Xijk=U+Mi+Fj+(MxF)ij+Eijk Xijk第i個父本與第是j個母本雜交后代的第k個個體的觀測值(k=1,2,n)；Mi第i父本的效應(yīng)值(i=1,2,m)Fj第j母本的效應(yīng)值(j=1,2,f)(

38、MxF)ij第i父本與第j母本的互作效應(yīng)值方差分析表V.S.DfMSEMS父本間m-1M1e2 + m2mf + nf2m 母本間f-1M2e2 + m2mf + nm2f父x母互作(m-1)(f-1)M3e2 + m2mf機誤Mf(n-1)M4e23、單交設(shè)計 一個育種群體中，一個親本只同另一個親本交配，不再同第二個親本交配。 123 .P1 2 3 P 設(shè)計的組合數(shù)少，且能維持最大的有效種群規(guī)模。其缺點是不能估算gca、即不能為種子園去劣提供信息；也不能估算加性與非加性方差；結(jié)果常有偏差。4、雙列雜交 是一種最完整的雜交，Criffing歸納為四種方法： 1234.p1 2 3 4 P 雙

39、列雜交的四種設(shè)計：(1)方法I：全雙列雜交包括正交、反交與自交 P個親本，組合數(shù)K=P2。(2)方法II：正交+自交 K=P+(P+1)/2(3)方法III：正交+自交 K=P(P-1)(4)方法IV：正交，稱半雙列雜交， K=(P-1)/2優(yōu)點：該設(shè)計包括了所有設(shè)計的優(yōu)點。缺點：a)工作量大； b)采集花粉齊全是不容易，且雜交也可能不成功，結(jié)果影響精度。四、影響遺傳力大小的因子1.隨親本材料、栽培條件、群體大小、測定年份、繁殖方式、授粉條件、取樣誤差以及統(tǒng)計方法不同而不同，特別是受環(huán)境的影響更大； 2.顯性作用隨世代增加而降低，故h2N隨世代增加而升高； 3.不受或受環(huán)境影響小的性狀，其遺傳

40、力高。即質(zhì)量性狀比數(shù)量性狀的h2高； 4.h2因雜交親本組合不同而不同。相對性狀差異大的親本間雜交，h2高。五、遺傳力與遺傳增益估算估算遺傳力的方法(一) 用選擇響應(yīng)估算實義遺傳力: h2=R/S(二) 用親子回歸估算遺傳力 (三) 用方差分析法估算遺傳力 1.多點半同胞子代測定的統(tǒng)計分析 用自由授粉的交配設(shè)計，取得半同胞家系f個(即有f份種子)，分單系育苗或造林，分別在s個地點進行，各點均采用獨立的完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計，重復(fù)b次，各試驗小區(qū)種n株。取得了f.b.n.s個觀測值，數(shù)據(jù)組織見實驗指導書。但書中給出的是小區(qū)平均數(shù)。 (1)方差分析模式表 多點半同胞方差分析表V.S.DfSSMSEM

41、S地點間s-1SSsM1e2 +n2fxb(s)+nb 2fxs+ nf2b(s) + nbf2s 家系間f-1SSfM2e2 + n2fxb(s) +nb 2fxs+ nbs2f地點內(nèi)重復(fù)間S(b-1)SSS(b)M3e2 + n2fxb(s)+ nf2b(s)家系X地點(s-1)(f-1)SSsxfM4e2 + n2fxb(s) +nb 2fxs家系X地點內(nèi)重復(fù)(f-1)s(b-1)SSFxbsM5e2 + n2fxb(s)機誤sbf(n-1)SSeM6e2總和Sbfn-1SSL記?。篴)由上而下 b)有關(guān)的寫上，無關(guān)的棄掉 C)系數(shù)：除自己外，其它因子的乘積作為它的系數(shù) d)區(qū)組(重復(fù))

42、的系數(shù)不包括地點，而地點的系數(shù)要包括區(qū)組。2、遺傳力估算式(1)單株遺傳力 h2單=4 2f/(2e +2fxb(s)+2fxs+2f ) (2)家系遺傳力 h2家= nbs2f /e2 +n2fxb(s)+nb2fxs+nbs2f =(Mf-Mfxs)/Mf =1-Mfxs/Mf =1-1/F具體講解實驗題表中的數(shù)據(jù)為：Xijk i=1,2,3,.14(f=14) j= 1,2,3,4(s=14) k= 1,2,3,4,5(b=14)這里： Xijk = Xijkj/10第一步：數(shù)據(jù)組織第二步：方差分析1.計算自由度：以n=1代入模型2.計算平方和Xijk.= Xijkl 在j個地點第k個區(qū)組內(nèi)，第i個家系不同單株之和Xij.= Xijkl 第i個家系在j個地點的和Xi= Xijkl 第i個家系的和X.j.= Xijkl 第j個地點的和X.= Xijkl 總和六、配合力估算配合力的概念 種子園營建中，先需知道哪些親本配在一起其后代有較高的遺傳增益，同時在種子園改造中就應(yīng)該考慮疏伐哪些親