亲本间遗传距离对松树种间杂交可育性与子代杂种优势的影响

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本文综合广西壮族自治区南宁市林业科学研究所试验点92个不同松树种间杂交组合与20个亲本半同胞子代对照的球果体积指数,平均球果产种数,平均球果产种量,百粒重,发芽率与成苗率6项育性指标,以及对南宁市林业科学研究所试验点的20个湿加松杂交组合8年生树高与胸径生长量进行统计分析,结合SSR分子标记检测交配亲本的遗传距离,主要研究结果如下:(1)加勒比松×湿地松(C×E)、湿地松×加勒比松(E×C)与湿地松×火炬松(E×T),3种杂交类型育性表现优于或接近半同胞对照,育性较好。马尾松×湿地松(M×E)、马尾松×火炬松(M×T)、马尾松×加勒比松(M×C)、火炬松×加勒比松(T×C)、火炬松×湿地松(T×E)与火炬松×马尾松(T×M)6种杂交类型育性表现远低于半同胞对照,表现出低育性甚至不育。亚组内杂交育性整体表现明显优于亚组间杂交。以湿地松、加勒比松为母本的3种杂交组合育性表现总体水平明显优于马尾松、火炬松为母本的6种杂交组合。9种杂交类型中除T×E外,均获得具有生活力的杂交子代,尤其马尾松与3种国外松的杂交子代在相关研究中首次获得,对松树种间杂交育种的深入研究具有重要意义。(2)将92个不同松树种间杂交组合亲本遗传距离分别与6项育性指标进行线性相关分析,在亲本间遗传距离0.1530~0.8205范围中,6项指标均与亲本间遗传距离呈负相关,球果体积指数与遗传距离呈显著负相关(P=0.0001),其余5项育性指标均未达到显著水平。(3)T×M,T×E,E×C,C×E与T×C育性评价隶属函数值与其亲本间遗传距离存在正相关性,M×T,E×T,M×E与M×C育性评价隶属函数值与其亲本间遗传距离存在负相关性,均未达到显著水平。综合9种杂交类型,亲本间遗传距离(0.1530~0.8205)与种间杂交育性评价隶属函数值存在负相关性,未达到显著水平。(4)对南宁市林业科学研究所试验点20个杂交组合的湿加松子代8年生树高与胸径生长量进行统计分析,杂交组合间与组合内均存在较大变异。方差分析表明,在树高性状与胸径性状,不同杂交组合间均存在极显著差异(P<0.0001,P<0.0001)。(5)对南宁市林业科学研究所试验点20个杂交组合的湿加松子代8年生树高性状与胸径性状的超高亲优势和超中亲优势进行统计分析,在树高性状与胸径性状,不同杂交组合间杂种优势均表现出较大差异,胸径性状变异程度要高于树高性状。生长量杂种优势最高的两个组合分别是S6×H21与S6×H20,生长量杂种优势最低的组合是S2×H20。其中,有2个杂交组合在树高性状上不同程度表现出负向杂种优势,8个杂交组合在胸径性状上不同程度表现出负向杂种优势。(6)湿加松亲本间遗传距离(0.2309~0.4722)与子代树高与胸径的超高亲优势及超中亲优势均存在负相关性,均未达到显著水平。杂交子代正向杂种优势与亲本遗传距离均呈负相关,均未达到显著水平;杂交子代负向杂种优势与遗传距离均呈正相关,均未达到显著水平。深入研究子代生长量杂种优势与亲本遗传距离的变化趋势发现,杂种优势先随遗传距离的增大而增强,在遗传距离为0.3387时,湿加松杂交子代杂种优势达到最高水平,随遗传距离进一步增大,杂种优势急剧下降,在遗传距离0.3648与0.3842时,杂种优势有小幅度回升,但优势不明显,进一步推测当亲本间遗传距离达到0.3387左右时,湿加松生长量杂种优势可能达到最高水平。
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