林木育种学必考

交配设计：根据遗传测定的具体要求和工作条件，对亲本交配组合或制种所作的安排。

1、交配设计的分类与评价（1）不完全谱系设计：只知一个亲本的交配设计。

通常是只知母本、不知父本。

①自由授粉交配设计（重点）：直接从选择的优树上，或从种子园的嫁接植株上采收自由授粉种子，按无性系或单株进行性状测定。

——最简单、最容易、最便宜的获得子代群体的方法；可用于子代测定，能估算亲本的一般配合力；能估算加性遗传方差和遗传力，不能估算非遗传方差（父本未知）和特殊配合力；不能用于高世代育种。

②多系混合花粉交配设计（重点）：用多个没有亲缘关系的父本花粉混合后对待测母本进行授粉的交配设计方法。

——可以估算加性遗传方差、遗传力、母本育种值，不能估算非加性遗传方差和特殊配合力；可能导致育种值估计偏差；不单独用于高世代育种。

（2）完全谱系设计：子代的双亲都已知的交配设计。

①单交：指在一个育种群体中，每一个亲本只与另一个亲本交配一次，或作母本，或作父本，不再参与第二次交配。

——可通过最少的交配组合产生最多数目的没有亲缘关系的子代家系，最适用于高世代育种产生育种群体；维持较大的有效群体大小；不能估算一般配合力，能估算特殊配合力。

②巢式（套式）交配设计：即将亲本分为父本组和母本组，每一组父本与另一组不同母本之间进行交配。

——可估算加性和非加性遗传方差和遗传力。

缺点：只能估算性别组较小的亲本（一般是父本组）的一般配合力，较难用于高世代育种。

③测交系设计（又称析因交配设计）：指人为利用测交系按所有可能的组合与另一个性别组的待测亲本交配。

（测交系是指用来与待测亲本交配的少数亲本或无性系，一般作父本，亦可作母本。

）——能估算方差组分、遗传力、一般配合力和特殊配合力；缺点：得到没有亲缘关系的子代数等于测交系的数目，不利于高世代育种。

④不连续的析因交配设计：将亲本分成几组，在每组内采用析因交配设计。

——能增加没有亲缘关系的子代数目，但由于每一组中的个体是同不同的亲本交配，子代测定的效果不如测交系设计；一般配合力估算有偏差。

每一组中的亲本数目越多，这个问题越不严重。

⑤双列交配设计：包括一组亲本间所有可能杂交组合的交配设计。

——四种形式：包括正交、反交和自交；包括自交和正交（或反交）；包括正交和反交，不含自交；包括正交（或反交），不包括自交。

⑥完全双列交配设计：——包括所有有可能的交配组合：正交、反交、自交；有n个个体，则有n2个交配组合；能估算一般配合力、特殊配合力、方差组分，产生最大数目的没有亲缘关系的子代；理论上最理想，缺点是交配组合数太多，工作量太大。

2、交配设计的评价与选择原则：（1）是否估算GCA、SCA，遗传力，育种值，方差组分等；（2）产生无亲缘关系子代的数量及是否适于选择，是否适于高世代育种；（3）工作量的大小和选择效率；（4）时间早晚：能否立即开展子代测定，或需等开花后再制种测定。

——各有特点和适用范围，应灵活选用或组合选用。

引种技术和程序（1）引种原理①气候相似原理：即林木引种时，引种地和原产地的气候条件必须相似，引种的林木才能正常生长发育。

它强调了气候对林木的制约作用，忽视了林木的适应能力、被驯化的可能性。

②主导生态因子相似原理温度，光照，季节更替，降雨量，雨型，土壤，生物因子等。

学校植物园：马褂木、悬铃木（低温冻害）（2）引种程序①引种目标与计划的制定，拟引进树种、引种材料的确定和收集：根据引种目的，确定引进的树种，引进的种源、家系、无性系等，并确定从何处引。

要特别注意外来树种潜在的危害。

②引种(实地考察引种、合作交换引种)③种苗检疫：严格执行国家有关动植物检疫的规定，按照规定和程序进行引种申报，引种材料经检疫合格后方可引进。

④引种试验初试：初步了解引种树种在引入地区的生态适应性，摸索种子处理、育苗和造林技术，淘汰不适于引入地区环境条件和表现差的树种（种源），初步选出有希望引种成功的树种。

为了防止外来有害生物入侵，在隔离试种区进行。

我国已建立隔离试种苗圃12个，审定和认可了160个普及型国外引种试种苗圃。

区域性试验：区域性试验应是多点试验。

进一步了解各引进树种（种源）的遗传变异及其与引入地区环境条件的交互作用，比较、分析其在新环境下的适应能力，研究发生的主要病虫害及防治措施，栽培技术，评选具有发展前途的树种（种源），初步确定适生条件与范围。

生产性试验：即按照常规造林的条件，采用生产上允许的技术措施，通过一定面积的生产试种，以验证区域性试验入选树种的生产力，作为初步尝试和大面积推广前的准备工作，对达到引种目标的树种可申请鉴定和推广。

⑤总结、评价、鉴定：鉴定内容包括在生产上的使用价值，主要是经济效益、适生范围与条件以及关键性栽培措施。

⑥繁殖与推广：鉴定后，由林业部门和生产单位在指定区域内推广。

引种成果要及时鉴定，及时推广，同时要坚持未经鉴定不能推广的原则。

一般来说，只要按引种程序和各阶段的要求进行试验，就可以符合鉴定的要求，但作为良种使用还要经过审定。

（3）引种成功的标准：①能适应当地环境条件，不需特殊的保护措施就能正常生长发育，无严重病虫害。

②能以原有的繁殖方式进行繁殖。

③不降低其原有的经济价值。

如新西兰引入原产我国的中华猕猴桃后，品质和质量都明显提高，成为世界上猕猴桃产品出口最多的国家。

④无不良生态后果。

外来树种引入后，不会占据生境，排除乡土树种，并失去人为控制。

（4）驯化措施②越冬防寒与越夏遮荫不同纬度地区日照长度不同。

纬度越高，一年中昼夜长度差别越大，夏季白昼时间越长，冬季白昼时间越短；而在低纬度地区，夏季白昼的长度比冬季增加不多。

长期生长在不同纬度的植物，对昼夜长短形成一定的反应，称为光周期现象。

北方树种为长日照、短生长期的生态类型，而南方树种为短日照、长生长期的生态类型。

“南树北引”时，生长季内日照加长，造成生长期延长，减少树体内养分积累，妨碍组织的木质化和越冬前保护物质的形成，导致树木抗寒性降低，容易遭受秋天早霜的伤害。

“北树南引”时，由于日照长度缩短促使枝条提前封顶。

北方夏季光照时间长，生长量加大，昼夜温差大，夜间呼吸强度低，故极易徒长，冬季受冻死亡。

因此，由南向北引种，要注意夏秋控制水肥，避免徒长，采取越冬防寒措施。

由北向南引种，夏季较北方光照时间短，体内干物质积累减少，南方夏季气温高，且昼夜温差小，呼吸强度大，干物质消耗多。

因此，由北向南引种，夏季要遮荫降温、减少消耗。

引种中应注意的问题①引种材料的选择：树种的适应能力和种内遗传变异；②引种和良种选育相结合；③既要引种，也要引进配套技术④加强对引种成功树种的繁育；⑤注重引进树种基因资源保存。

⑥做好检疫工作，防止外来有害生物入侵⑦引种程序要坚持先试验后推广的原则，循序渐进。

种子园的管理目标: 提高遗传增益，提高种子产量,改善种子品质，保持遗传多样性。

1、去劣疏伐（1）作用：去掉品质低劣的无性系；保证树冠正常发育，使树冠得到充分的光照；（2）疏伐依据：子代测定结果；无性系开花结实量；无性系花期同步性；无性系分株的生长势、所处位置、抗病虫能力、抗逆境胁迫能力。

（3）技术措施：①疏伐要及时；②注意疏伐强度；③分期进行；④疏伐前对无性系充分调查，并对无性系进行分类，以确定疏伐对象。

2、辅助授粉：将有生命力的花粉直接喷撒到未隔离的雌球花上以提高种子产量和质量的种子园管理技术。

（1）作用：①提高种子产量和播种品质；②减少球果和种子败育；③改进种子园种子的遗传品质。

（2）方法：从经过遗传测定的无性系植株上采集雄球花，调制好花粉，装入瓶中，瓶口用数层纱布包扎，放在干燥器中，用氯化钙保持干燥。

在雌球花可授期内，选择晴朗的天气进行辅助授粉。

鲜花粉可添加填充剂，如滑石粉、死花粉。

花粉与填充剂的比例为2～3:7～8，均匀混合，用竹竿系着纱布袋，摇散花粉。

或用喷雾器喷散花粉。

（3）注意事项（1）重点应放在幼龄种子园；（2）应考虑授粉时间和次数；（3）要注意无性系开花物候的区别。

3、土壤管理：土壤耕作、施肥、灌溉、种植绿肥、除草4、整形修剪：截顶、疏枝5、病虫害防治6、其他措施：切根、环剥和赤霉素（GA）处理请以杨树为例, 详细说明林木杂交育种的整个过程：①确定育种目标，育种目标的确定要结合生产实际，目标要具体，有针对性，重点突出②杂交亲本的选择和选配:A杂交组合的选配:优缺点互补，地理相距远，生态习性差异大，形状的遗传力大,亲本配合力高.B杂交亲本植株(杂交母株)的选择,育种性状典型,生长健壮,无病虫害,选择综合形状优良的个体作母本C杂交方式的确定,单交,三交,双交回交,多父本混合授粉③花粉技术和杂交技术:A花粉技术:花粉采集,培养花枝采集。

花粉储藏:花粉采集后阴干装入试管等玻璃容器中，体积不超过容器体积的1/5。

瓶口用棉花等透气物塞住放于干燥器中，将干燥器放入冰箱中保存。

花粉生活力测定：有间接和直接测定两种方式。

间接法包括培养基和染色法。

直接法有直接授粉法等。

B杂交技术：控制授粉技术，室内切枝杂交，包括花纸采集与修建水培和管理。

去雄，套袋隔离，授粉，去袋与果实发育期的管理，种子采摘等过程。

④杂种的测定、选择推广：杂种苗的培育，杂种的测定和选择，杂交品种的繁殖、推广和命名杂交技术（控制授粉技术）（1）树上杂交（适用于松、杉、落叶松等开花结实过程长的树种）：①去雄：防止自交。

雌雄异株或雌雄同株异花的树种，只需分别套袋而不必去雄。

两性花要去雄，最适当的时期是花朵张开、花粉呈绿色还未成熟时。

对于闭花授粉的树种，如刺槐，应在含苞欲放之前去雄。

去雄最适当的方法是用镊子或尖头小剪刀彻底剔除花中的雄蕊。

不能损伤雌蕊，更不能刺破花药。

完成一个亲本的去雄后，用95%的酒精消毒干净后再对下一个亲本去雄。

自花不孕或自交不亲和的树种，不必去雄，开花前套袋即可。

②套袋隔离：防止花粉污染。

为防止其它花粉的侵入，授粉前必须对雌花套袋隔离。

若为单性花，凡从外部形态能清楚识别雌花芽的，在雌球花突破芽鳞时可套袋隔离。

雌雄异株的树种，如果附近没有同种雄株，可以不套袋。

隔离袋的大小，因树种而异，松树雌球花盛在当年生嫩枝的顶端，并随着嫩枝伸长，隔离袋要大一些，让嫩枝有伸展的余地，如可用5cm ×28 cm 或7.5cm×30 cm 的隔离袋。

③授粉：掌握可授期。

事先调查雌花开放的时期和雌蕊最适合接受花粉的时间。

对阔叶树种，一般用棉花球或毛笔蘸着花粉授粉。

针叶树授粉使用授粉器，或用改装的喉头喷雾器喷射花粉。

授粉1～3d后，柱头开始变干，雌球花的胚珠变色、萎缩，证明授粉良好。

如柱头仍膨大、湿润，说明授粉不好，应重新授粉。

为了保证授粉充足，可隔日再授一次粉。

④标记：不能混淆。

⑤摘袋：透气透水，光照；⑥管理：水肥，病虫害，动物，人。

（2）室内切枝杂交（适用于杨、柳、榆等开花结实过程短的树种）：①水培和管理②去雄与隔离③授粉④去袋与果实发育期的管理⑤种子采摘克服远缘杂交不亲和性的方法：（1）杂交不亲和性及其克服主要表现：父本花粉不能在母本柱头上萌发；花粉管生长缓慢，或花粉管太短，不能到达胚囊；花粉管虽然到达胚囊，但受精不正常；胚停止发育、落果等。