林木育种学第十章、遗传测定

主要内容一、遗传测定的意义和任务二、子代测定和配合力的概念、估算方法三、各种交配设计的方法四、无性系测定的概念和方法五、遗传测定的内容、要求和观测技术重点掌握内容遗传测定的基本原理;子代测定无性系测定;交配设计方法。

难点内容各种交配设计的方法和适用范围。

一、遗传测定的意义和任务表现型的遗传测定（genetic test）是指对选育出来的表现型,通过无性繁殖得到的植株和通过各种交配设计获得的子代，所进行的田间对比试验，以及根据它们的性状表现作出的评价。

其中，前者称无性系测定(clonal test)，后者称子代测定(progeny test)一切育种途径，包括个体选择、群体选择、杂交育种，甚至引种，只有通过表现型测定，才能取得良好成效。

表现型遗传测定是育种工作的核心。

（一）遗传测定的意义对选育出来的表现型通过无性繁殖得到的植株，和通过各种交配设计获得的子代所进行的田间对比试验，并根据它们的性状表现作出的评价，称表现型的遗传测定；优异的表现型并不一定产生优异的子代或无性系，其优异程度更不一定与亲本表现型相关；选择的优树，采用不同的授粉方式和选择强度，其子代表现或改良的效果有明显的不同。

（二）、遗传测定的任务遗传测定解决的主要问题：(1)估算待测树木的育种值，并据此对测定树木确定取舍。

(2)估算各种变量组分和遗传力，并据此可采用最有效的育种方法。

(3)为多世代育种提供没有亲缘关系的繁殖材料。

(4)通过田间对比试验，评定遗传增益。

二、子代测定和配合力配合力(combining ability)是指在一定的交配系统中，一个亲本将其优良性状传递给后代的相对能力。

（一）、子代测定是指用亲本的有性繁殖后代进行遗传测定，是林木遗传测定的主要内容。

（二）、配合力的概念 一般配合力（简称GCA ）：是一个交配群体中某个亲本的子代平均值与子代总平均值的离差 特殊配合力（简称SCA ）：是指在一个交配群体中某个特定交配组合子代平均值与子代总平均值及双亲一般配合力的离差。

子代测定育苗（三）配合力的计算 根据配合力定义：亲本P i 的一般配合力公式： 亲本P j 的一般配合力公式： 亲本P ij 的特殊配合力公式 : 首先计算一般配合力 然后计算特殊配合力 （四）、配合力的意义及应用 1、配合力的意义一般配合力是由基因的加性效应引起的。

基因的作用可以累计起来，能够固定遗传。

而特殊配合力是基因非加性效应，没有累加作用，只有当特定的基因组合在一起时才能表现出优势来。

2、配合力的应用一般配合力高的亲本，产生的子代一般表现较好。

由于特殊配合力仅反映特定交配组合中父本与母本的互作效应，所以，特殊配合力大小本身不能说明亲本的好坏。

在林木良种繁育中，通常选用一般配合力高的无性系建立由许多无性系组成的种子园：用特殊配合力高的无性系，营建由两个无性系组成的种子园。

一般配合力、育种值、特殊配合力都是指亲本或组合的特定性状而言的。

某个亲本可能具有一般配合力高的材积生长性状，却可能具有一般配合力低的材质性状。

所以，对各种性状的配合力应分别估算。

三、交配设计为了解待测树木的遗传品质，根据试验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、称为交配设计。

(一)交配设计方式 1、自由授粉设计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，按单株或无性系脱籽、育苗、造林，对各种性状进行鉴定。

是属于谱系不完全清楚的交配设计。

通常把自由授粉种子测定叫做半同胞测定或单亲测定。

2、多系授粉设计 多系授粉，又称混合授粉，就是对待测的每个无性系用本系以外的许多无性系的混合花i i...g x x =-j .j ..g x x =-ij ij ..i j S x x g g =---粉授粉。

3、单交单交就是在一个育种种群中，一个亲本只和另一个亲本交配，而不再和第二个亲本交配。

子代双亲都是知道的。

单交的最大缺点是只能提供特殊配合力的估量，不能提供一般配合力的估量。

由于偶然组合的机会，可能会丧失优良的无性系。

如美国在研究松干梭形锈病中发现，无性系8不论与什么亲本交配，都产生感染的子代。

而无性系5和其他无性系杂交，通常产生抗性较强的子代，其中与无性系25交配产生的子代抗性非常突出。

但是，当无性系8和25杂交时，产生了极易感染的子代。

可见，如果在单交中偶然把无性系8和25交配，则很可能会把无性系25淘汰掉，从而损失一个非常有用的基因型。

比较理想的做法是，先作亲本一般配合力的测定，并对一般配合力高的植株再作特殊配合力的测定。

4、双列杂交双列杂交，又称互交。

包括一组亲本间所有可能的杂交和自交组合。

如有P 个无性系则可能提供P 2个杂交和自交组合。

双列杂交分为下列四种：第一种，包括正交、反交和自交，即共有P 2个组合； 第二种，包括自交和正交(或反交)，共有 个组合第三种，包括正交和反交，但不含自交，即 个组合；第四种，仅包括正交(或反交)，不包括自交，即 。

上列四种设计的共同点是，能提供一股配合力和特殊配合力数据；能够提供较多没有亲缘的子代；工作量大。

双列杂交第一、三种设计，可以得到正交和反交效应的数据，这对于有效地利用选择亲本是极为有用的。

在每个交配系统中亲本数一般不超过10株,适于高时代改良。

5、部分双列杂交可以对亲本的一般配合力作出估量，并可提供部分特殊配合力的数据及没有亲缘关系的子代。

缺点是对个别无性系交配次数不等。

6、不连续的半双列杂交把全部无性系分属几组，每组通常包括6个亲本。

杂交只在各个组内进行。

7、测交系设计又称析因交配设计。

所谓测交系，就是用来与待测无性系交配的少数无性系。

测交系可作父本，也可作母本，但目前用作父本较多。

测交系的选定，按理事先应经过遗传学鉴定。

测交系数目，以较多为好，以便较可靠地估量一般配合力，并可避免个别特殊配合力对测定结果的影响。

目前一般规定测交系为4—6个。

（二）、交配设计的比较应用交配设计的方案很多，但它考虑的主要问题不外是： 工作量的大小；11(1)(1)22P P P PP +-=+11[(1)(1)](1)22P P P P P P -+-=-1(1)2P P -能否立即开展子代测定，或需要等待开花后再制种测定；杂交子代有无亲缘关系，能否为改良代育种提供繁殖材料；能否提供一般配合力和特殊配合力的估量。

表10-7 林本育种常用的各种交配设计的综评四、无性系测定无性系测定：是指把优树或优良杂种苗木繁殖成的无性系，在相同的立地条件下，按田间试验设计要求进行的栽培对比试验，以了解待测材料在营养繁殖条件下的遗传品质。

无性系选择：是指从天然林、人工林或杂种群体中挑选的优良单株，繁殖成无性系，然后对无性系进行的选择。

无性系测定为无性系选择提供依据，而无性系选择又通常是无性系测定的结。

无性系测定的特点：1、无性系测定只能提供测定材料在无性繁殖下的遗传表现植株的优势如果是由显性、上位作用产生的，那么有性繁殖时由于双亲产生分离和重组，其子代不一定能表现出亲本那样的优势。

一般而言，无性系测定不能确切提供该材料在有性繁殖下的遗传表现，对杂种起源的繁殖材料、更难推断在有性繁殖下的性状表现。

2、无性系测定中的位置和年龄效应插穗或接穗在树木上所处的部位，会在繁殖后的几年内对无性系植株产生非遗传的影响。

采集穗条植株的年龄对无性繁殖以及无性系测定都有深远影响。

3、当用嫁接苗时，砧木不同以及嫁接技术有异，都会影响接穗的生长五、遗传测定的内容、要求和观测技术（一）、测定内容测定内容应根据有种目标、树种特性而定。

测定的主要性状包括：1、生长、树高、直径以及树积的年生长量、总生长量、生长进程及特点；2、主干通直度、圆满度、树皮厚度；3、分校特性、侧技粗细、冠幅、自然整枝状况，4、木材比重和密度、纹理通直性、早材和晚材比率、心材和边材比率、纤维和管胞长度等，5、产胶量、产脂量、产品稳定性和品质；6、抗病虫害、耐盐渍、耐寒及对其他不良环境条件的适应性。

（二）测定要求1.测定材料要有代表性2.测定方式应满足可靠评定待测性状的要求3.育苗试验中采取的育苗管理措施应一致，保证可比性。

4.供测定用苗木供测定用苗木的挖取、包装、贮藏和运输等操作都必须相同，并尽可能在同一时间进行。

7.试验观测期限以能正确评定所需性状为度。

如为观测生长，用材树种一般为1/3—1/2轮伐期；经济树种应在盛产期之后。

8.试验总结(1)试验材料来源，如为子代测定，指出亲本，制种方式，种子处理、贮藏等过程；对无性系测定，应指出穗条的来源，采集方式。

(2）供测定用苗木的育苗过程。

(3)造林地立地条件，采用的田间试验设计方案。

(4)测定用苗木的取样方式、栽植和管理过程。

(5)测定中对照材料的来源及其代表性。

(6)测定期限和规模。

(7)各家系或无性系在成活率、保存率、生长状况、生长进程以及其他育种性状上的差异，与对照作比较，做数据分析，并提出改良程度。

(8)分析家系或无性系和立地条件的交互作用，提出适宜推广地区。

（三）观测技术1.取样通常采用全面观测。

2.定量胜于定性，单因子胜于复因子3.观测组织工作4.测量精度要适当5.简化记录思考题1.什么是遗传测定？请阐述其重要性。

2.什么是配合力，为什么说配合力是重要的育种参数，两种配合力在概念上有何区别，如何利用这两种配合力？3.为什么说无性系选择和无性系测定不能分割？无性系选择是最高层次的选择，选择时应注意哪些问题？4.请从理论、方法、应用等几个方面比较子代测定和无性系测定的区别和特点。

5.试比较半双列不连续交配设计和测交的优缺点。