Atwood2002 火炬松生长和材性

Atwood R A R A, White T L T L, Huber D A D A. 2002. Genetic parameters and gains for growth and wood properties in Florida source loblolly pine in the southeastern United States. Canadian Journal of Forest Research, 32(6): 1025–1038.

摘要:美国东南部四个国家对佛罗里达州源头火山松(Pinus taeda L.)进行了一百一十三个公开授粉的家庭试验。年龄(0〜10岁),成熟(11〜17岁),总体(0〜17岁)三个不同生长阶段的材积,比重和晚期木材百分比估计遗传力和遗传相关性。生长性状的遗传率(0.09-.11)始终低于木材性状(0.16-.33)。佛罗里达州的生长特性表现出高基因型环境相互作用(rB = 0.44),而木材性状没有(rB = 0.90)环境中的遗传力和遗传稳定性使得木材性质适合通过育种计划的遗传操作。相比之下,佛罗里达州火炬松的生长性状的高基因型-环境相互作用需要更多的研究来了解这些影响对育种计划的可能影响。确定了生长和木材性状的特征性状和年龄遗传相关性。晚木比例,体积和比重都存在强烈的年龄相关性。比较年龄与比重之间存在负性状遗传相关性较差(.13〜.43)。晚材百分比与体积之间没有遗传相关性,而晚材百分比与比重之间存在中度有利的遗传相关性(0.47〜0.59)。比较不同类型的选择对体积和比重的遗传增益。其中,前十名(3484名)以17岁以上的人数进行了前瞻性选择,产生了20.5%的遗传增益;然而,同样的比例的损失也会发生在.4%。如果使用选择指数来保持比重常数,则获得总体积增益为14%

介绍
火炬松(Pinus taeda L.)是美国东南部种植的最重要的商业种类,广泛用于世界各地的种植园(Lantz和Kraus,1987; Bridgwater等人1997; Baez和White 1997)。基因改良的火炬松占美国东南部每年种植的所有种子的80%(兰茨和克劳斯1987)。由于火炬松的重要性,已经进行了大量的研究以了解其遗传结构和来源变异(La Farge和Krauss 1981; Li和McKeand 1989; McKeand等1989)。然而,对佛罗里达州的原产地进行的研究较少,最近在美国东南部和世界其他地区最近已经显示出优势(Belonger 1998; Sierra-Lucero 1999; La Farge等1999 )。
自20世纪50年代以来,美国东南部的森林工业已经从自然景观转移到人工林管理。通过使用遗传优良的树木和增强的造林实践,种植园可以更快地生长树木,旋转周期更短。这种密集的森林管理已经导致了年龄较小的商品大小的树木的收获。这些年轻的树木含有较大比例的少年木材,其性能远不如成熟木材(Zobel 1978,1981; Clark和Saucier 1989)。松树中的少年木被认为是劣质的,因为其比重较低,纤维素减少,细胞壁更薄,管状细胞更短,半纤维素更多,原纤维角更大,并且比成熟木材的应压木数量更多(Zobel 1981; Haygreen和Bowyer 1982)。这些性质导致木制品的质量和数量下降,包括纸浆产量降低,纸张撕裂强度下降,强度下降和结构木材翘曲增加(Bendtsen 1978; Jozsa和Middleton 1994)。由于这些原因,美国东南部的森林相关产业关注到使用越来越多的少年松木(Jett等人,1991; Ying等1994)。
木材质量最好的单一指标是比重(Zobel 1961; Megraw 1985; Tauer and Loo-Dinkins 1990)。火炬松的比重存在很大的表型变异(Megraw 1997)。研究也显示出高度的野生比重遗传控制水平,报道遗传力在0.4〜0.7之间(Squillace等1962; Stonecypher和Zobel 1966; Talbert et al.1983; Loo et al.1984; Lowe and Byram 1995 )。具有较高遗传控制水平的比重变化为树种育种者提供了机会。
美国东南部的树木改良计划传统上一直关注改善森林的生长和抗病性(White et al。,1993)。然而,随着木材性质的日益重要,树木改良计划需要对木材性质的遗传参数进行估计,如年龄相关性,基因型→环境相互作用,遗传力和性状之间的相关性树木改良计划需要估计各种参数来规划育种和选择策略(Hodge and White 1992; White 1996)。火炬松的几项遗传测试对其他来源的遗传参数进行了评估;然而,很少有包含佛罗里达原产地的研究(McKeand等人1989; Douglass等人1993; Jayawickrama等人1998)。特别是,佛罗里达州的光合火山松木材质量性状的遗传参数估计很少(Belonger 1998)。
该研究的目的是利用来自佛罗里达州选择的113个公开授粉的家庭的13个遗传检测数据(i)量化几种种子来源之间木材比重的差异; (ii)估计生长和木质量性状的遗传力值,并确定这些性状之间的遗传相关性; (iii)确定基因型?环境相互作用的重要性,以了解家属是否在不同地点改变选定性状的等级;和(iv)预测佛罗里达州第一代人口的生长和木材性状的育种价值,制定选择指标,并对不同类型的选择策略估计遗传增益。

模型

亲本模型

遗传力

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