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林木育种整理材料

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1.林木育种学:研究树木群体的遗传结构与改良方法,研究林木优良品种(类型)选育与繁殖的理论。(或:研究林木选育和良种繁育的原理与技术的学科)

2.林木育种学的容:选-引-育-测-繁-保

(1)引种:从外地或外国引进本地没有的树种,即外来树种。 (2)选种:利用种内存在的丰富变异,在种的范围内进行选择。 (3)育—— 杂交、新技术与分子育种 (4)测——遗传交配设计与田间试验测定 (5)繁育途径——良种繁殖利用 (6)保——基因资源的收集与保存

3.林木育种的实质:发现变异,利用变异,选择变异,创造变异。

变异是林木育种的源泉

林木育种的任务:是选育和大量繁殖遗传品质得到不同改良程度的林木繁殖材料,其最高目标是选育林木优良品种。 4.林木育种工作的特点 1、育种资源丰富 2、育种周期长

3、树木可供研究利用的时间长,可以在遗传测定后进行再选择。 4、优良性状可以通过无性繁殖方法得到保存和利用 5、多数为异花授粉树种,遗传基础广泛和稳定,近交衰退

6、在多数情况下,选育和繁殖遗传基础广泛的林木品种或使用混合品种是适宜的。 品种:在原种的基础上通过人工建立起来的具有经济价值的群体,即为品种。 5.品种(或优良品种=良种):是经人工选择培育,经济性状和生物学特性符合人类生产,生活要求;且性状遗传稳定一致,能适应一定的自然和栽培条件的植物群体。 品种的属性:

人工选育;经济性状优良;主要性状整齐一致;性状遗传稳定;较好的适应性。 6.林木良种化过程:

表型选择 遗传测定 良种繁育 区域化测定

(1)基本群体────→ 优良类型───→原种───→品种─────────→良种 (多年多点栽培试验,中试) 第一章基因资源

1.遗传资源:称为基因资源),指以种为单位的群体内的全部遗传物质,或种内基因组、基因型变异的总和。

2.基因资源的类别与特点: (1)本地基因资源

在当地自然条件下,经长期培育和选择得到的优良树种、品种或类型。

特点:对当地生态条件有较强的适应性,经济性状基本符合要求,可直接应用于生产;群体结构较复杂,经简单选择就能迅速有效的选出优良类型。 本地资源很可贵,可直接利用也可改良加以利用。 (2)外地基因资源

指从国外或外地引入的树种、品种或类型。

特点: 由于来自不同生态条件,具有广泛的多样性,是创造新品种的丰富源泉;如从生态条件相似的地区引入的资源,有时只稍加选育,就能立刻在生产上应用。可作为杂交育种的亲本。 (3)野生基因资源

自然界野生的,未经人们栽培的树种。野生资源很多,蕴藏着大量对人们有利的性状,具有

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高度的适应性和抗逆性,是非常宝贵的基因资源。 (4)人工创造的基因资源

通过杂交、诱变等方法获得的基因资源。人工创造的资源,需要通过培育、选择、鉴定,才能在生产上应用。

3.遗传资源的重要性:

1.现有的品种都起源于野生植物。 2.集约经营和育种过程使遗传基础变窄, 必须补充新资源 3.对林木新品种的需求会不断发生变化。 4.现有的遗传资源是长期进化的结果,来之不易 5.抢救濒临毁灭的树种,已迫在眉睫。 4.资源收集和保存的意义:?

5.基因资源的收集、保存、研究利用的侧重点

收集形式:1、收集乡土、珍贵、稀有树种和濒危树种;2、收集同树种的栽培种和野生种。 3、收集和探索一些高产、抗病虫、抗逆性强的特殊类型。 4、收集不同生态环境中的基因资源。

5、收集古寺庙、公园、古典园林和房前屋后有价值的古树。 资源保存的形式: (一)原境保存 (二)异境保存

1、保持原始群体基因型频率的静态保存(简称基因型静态保存) 2、保持原始群体基因频率的静态保存(简称基因库静态保存) 3、进化保存 4、选择保存 (三)离体保存 1、种子贮藏 2、花粉贮藏 3、营养体贮藏

4、利用组织培养技术 资源研究内容:

基础研究:生物学特性、分类学、生理生化、遗传学、生态学等; 经济性状:高产、稳产性、早实性、品质、生育期等。 6.种内多层次的遗传变异: 地理种源变异;

同一种源内不同林分变异; 同一林分内不同个体变异; 个体内变异。 变异的特点:

变异具有不定向性、普遍性和随机性。 变异的利用:

利用地理种源变异,进行种源选择;

利用同一种源内不同林分变异,进行林分选择,改造成母树林,提供优良种子;

利用同一林分内不同个体变异,进行优树选择,建立种子园或采穗圃,为生产提供良种或穗条; 利用个体内变异,进行突变体筛选,如在苹果、柑桔中通过芽变培育新品种。 变异的大小:

据研究,在树木群的总变异中,种源和个体变异所占的分量最大,约占90%,通过种源选择和优树选择,可能获得较大的遗传增益。

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7.地理变异的一般模式: (1) 连续变异 (2) 生态型变异 (3) 随机变异

地理变异的一般趋势:

(1)北-南或冷-暖变异趋势 (2)西-东或旱地到湿地的变化 (3)高-低变异趋势 (4)随机地理变异

影响林木地理变异的因子: (1)树种分布范围的大小

(2) 种自然分布区内环境因素多样性 (3) 分布区的不连续性 (4) 某些未知的因素 第二章 无性系育种

1.无性系:指某一原始母株通过无性繁殖所产生的一群个体(无数分株)的总称

2.无性繁殖:指没有精子或卵子直接参与的繁殖过程。由树木母体的一群细胞、一部分组织或器官,通过体细胞的有丝分裂,而分化发育成各种组织和器官,直到长成完整的植株。

3.家系:两个遗传型间交配产生的一批后代称为家系,双亲相同的后代群体叫全同胞家系,双亲中只有一方相同的后代群体叫半同胞家系。

4.无性系测定:比较无性系间遗传差异的实验研究工作。

5.子代测定:通过各种交配设计获得的子代,所进行的田间对比试验的工作。 6.无性繁殖的应用:

1、在森林遗传学研究中的应用

(1)用于搜集保存遗传多样性,种质资源的保存和转移,将分散在各地的各种基因型搜集起来,保存在搜集圃或基因库中。

(2)试验材料的遗传评价,通过无性系测定,评价基因型X环境互作,估算环境和遗传相关,及幼年和成年相关。

(3)加快繁殖周期以促进育种和遗传测定。 2、在林木改良中的应用 (1)无性系选育是树木育种的一种手段,能使杂合体的基因型材料,通过无性繁殖和无性系测定,形成遗传型和表现型一致的群体,它们不仅继承了母株的加性效应,还继承了母树的显性和上位作用效应,可能获得最大的遗传增益,性状稳定,不产生性状分离。对于用材树种,人们习惯于称为无性系,对于人工栽培的园艺植物或特用经济树种,则习惯称为品种。

(2)通过嫁接扦插等方法营建无性系种子园,用于生产遗传品质经过改良的种子。目前各地建立的针叶用材树种子园,多数是采用这种形式。通过无性繁殖可以缩短树木的童期,提早开花结实,使树形矮化,结实层低,便于管理和采收种子。

(3)植物细胞和组织培养技术,如微体繁殖、原生质体培养与融合等遗传操作手段,在林木改良中的应用已日益广泛。 3、在林业生产中的应用

(1)通过无性系改良而实现无性系造林,生产无性繁殖苗木直接用于造林。在集约栽培的人工林中无性系造林所占的比例正在扩大,一些速生用材造林树种,如杨树、柳树、桉树、杉木、日本柳杉、辐射松、云杉等,无性系育林已成为更新造林的重要方式。这种林分林相整齐,产量高,产品品质一致,便于集约经营和加工利用。

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