林学概论 第5章 林木遗传改良

2.5.3种源试验的方法
种源试验：指将来自同一树种不同种源的群体样 本放在一起，在选定的地点所进行的对比栽培 试验。 （1）种源试验的目的
①在理论上，研究树种内处于不同地理环境的群体间的 变异（地理变异）及其规律性，阐明其变异模式，变 异与生态环境和进化因素的关系。 ②在生产上，为各造林地区选择生产力高、稳定性好的 种源，并为划分种子区，进行种子区区划以及确定各 种源种子和其他繁殖材料的调拨范围提供科学依据。 ③在育种上，为进一步的选种和杂交育种等工作提供原 材料及相关参数。
第五章 林木遗传改良
教学内容：
（1）林木遗传改良的任务、目标与特点，林木遗传 改良的基本原理。 （2）林木良种选育传统途径：引种、种内变异选择、 杂交育种。
（3）林木良种生产：母树林、种子园、采穗圃
基本要求
1 2 3 4
掌握林木遗传改良的任务和途径
掌握引种、种源试验的主要技术环节
掌握外来树种选择的基本原则、优树选择的主要方法 了解人工杂交时亲本树种的选择原则和杂交技术环节 了解林木良种生产主要途径、营建母树林、种子园 目的意义
云南松
华山松
杉木
侧柏
白榆
2.5.3种源试验的方法
种源选择是为各造林地区选择生产力高、稳定性 好的种源的过程。其意义在于： （ 1 ）选用适宜的种源，能够以最小的代价在短 期内获得木材及其他林产品的显著增益；
（2 ）可使林分的抗逆性和抵御病虫危害的能力 显著提高，从而提高林分和稳定性。
种源选择的中心工作是种源试验。
1.2林木育种任务
林木育种的根本任务是选育和繁殖林木优良品种。
1.3育种途径
引种是从国内外 引进非本地原有 的树种。
选种是在种的范围内 选择，包括种源选择、 优树选择
杂交育种 及其它育种方法。
一个树种在特定的地区采用何种遗传改良方式是 由多种因素决定的，其中树种生物学特性和经济效益 是考虑的主要因子。
征集、评价、利用
研究、掌握 采用适当的 审 定
2.良种选育传统途径：引种、种内变异选择、杂交育种 2.1种质资源
林木种质资源是指在选育林木优良品种工作中可能利用的一切 繁殖材料。
本地种质资源
外地种质资源
种质资源
人工创育的种质资源
野生的种质资源
（一）创育新品种的物质基础
2.1.1种质资源
的重要性
（二）选育优良品种的物质基础
•我国对划分种子区的树种，采种后要分别种批，填写采地 标签，包括种批号、树种、产地、种子区、种子亚区、采种 日期、签证人和签证日期和签证机关等项目。 •所谓种批，指在一个县（旗）范围内采集的，属于同一树 种，立地条件、林分年龄和采种时间也大致相同的种子； •产地，指产种林分或母树所在的县。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
油松
樟子松
( )
二 降 水 和 湿 度
降水量和湿度是决定自然界植被类型的 关键因素，也是决定引进树种成败的因素。 雨量的不同季节分配型，称为雨型。雨 型与引种成败有一定关系。
植物的生长和发育，需要一定比例的昼夜交 替，即所谓光周期现象。不同植物对光周期的要 求是不同的，只有在适宜的光周期作用下，树木
美国华盛顿州西北部采用选留母树更新美国黄松
1.4育种现状
（一）引种是充分利用自然条件，提高林产品生产率的 重要途径。 （二）种源试验迄今仍是主要的树种改良方法。 （三）种子园建设。提高种子生产量，造林用种要求由 种子园提供。 （四）无性系选育。 （五）杂交育种。 另外，对种质资源的搜集在国内外也很重视。
树种，称引种。
2.4林木引种
树种栽种到新地区后，可能有两种反应。 一种是原产地与引种地区的自然条件相似，或引进树种 的适应性广，因此，对引进树种不需采取特殊措施便能适应
新的环境，能正常的生长发育。
另一种情况是原分布区和引种地区的生态条件差别大， 或引进树种的适应性窄，只有采取改变引种植物遗传特性的
种源试验一般可分为两类： （1）全面种源的试验，或称为全分布区采种试验； （2）局部种源试验，或称为局部分布区采种试验。
• （一）采种点的确定 采种点选择得当与否，是否全面，是否有代表性，对 能否达到预期试验目的关系重大。 • （二）采种林分和采种树
采种林分的起源要明确，应尽量用天然林，林分组成 和结构要比较一致，密度不能太低，以保证异花授粉。采 种林分应达结实盛期，生产力较高，周围没有低劣林分或 近缘树种。采种林分面积较大，能生产大量种子，以保证 今后供应种子。
（三）引种驯化成功的标准
1、能适应当地环境条件，不需要采取特殊保护措施，能够 正常生长；
2、不降低原有的经济价值；
3、能够用该树种固有的繁殖方式进行繁殖； 4、没有明显或致命的病虫害。
2.5种源选择
种源指从同一树种分布区范围内由不同地点收集的种子 或其他繁殖材料。 对地理起源不同的种子或其他繁殖材料，放到一起所做 的栽培对比试验，叫做种源(产地)试验。 为各造林地区选择生产力高、稳定性好的种源，称为种 源选择。 种源选择是在承认种内存在遗传变异，存在差别的前提 下进行的选择。 群体指一个物种在一定地理范围内，相互能交配的所有 个体的总和。
( )
在引种中应充分利用地形条件。选择适当的引种
地点是相当重要的。
2.4.4引种的步骤与措施
（一）引种的步骤
1．引进树种的筛选 2．种苗检疫 3．登记编号 4．引种栽培试验
（二）引种的注意事项
1．引种要结合种源和优树的选择 2．要选多种立地条件类型作试验 3．配合引种进行杂交 4．选择适当的繁殖方式和最适于外来树种的栽培 措施。 5．林业技术措施配套
2.4.3引种工作中的限制生态因子
( )
一 气 温
在气候因素中，温度对树木能否生存关系最大， 尤其是低温和绝对低温，往往是一个树种分布的主要 限制因素。引种时也要注意低温的持续时间。 高温和绝对高温对林木的损害没有低温显著。但
高温并干旱却能产生严重的影响。 此外，季节交替 速度也往往是限制因子之一。
5 6
7
理解母树林选择原则、种子园园址选择原则
掌握母树林改建、种子园和良种采穗圃管理的主 要技术内容
1. 林木遗传改良的任务
1.1基本概念
林木遗传改良：又称林木育种，是以遗传进化规律为指导， 研究林木新品种选育和良种繁育的原理和技术学科。
品种：指产品的数量和品质符合生产需要、性状遗传稳定，
能适应一定自然和栽培条件，由人工选育出来的林木群体。 良种: 在当前林业生产中，往往把通过选育，性状有一定提 高的繁殖材料，泛称为良种。
（三）抢救濒危树种
2.1.2我国丰富的林木育种资源
我国树种极其丰富，已发现木本植物约8000余种，其中乔木树
种约2000余种，灌木约6000余种。在乔木树种中优良用材和特 有经济树种达1000余种。这是开展育种工作的深厚物质基础。
云南松
思茅松
2.2种内多层次的遗传变异
我国不仅树种资源十分丰富，就是在同一个树种中， 由于分布区气候土壤条件以及栽培管理措施的不同，特别是 长期的有性繁殖，基因的分离和重组，性状的遗传变异是广 泛存在的。 （一）地理种源的变异 （二）同一种源内不同林分变异 （三）林分内不同个体变异 （四）个体内的变异
( ) 三 日 照
才能完成有性过程，才能正常开花结实。
对多年生高大树木来说，除了发育的大周期
外，还有越冬问题，所以对日照长度的反应比一
年生植物更为复杂。
( )
四 风
选择引进树种时还需考虑风的因素。
土壤的化学特性、物理结构和肥力状况深
刻影响到树木的生长。其中土壤酸碱度和含盐 量对引种的成败影响最大。 土壤中含有的营养元素，能否被树木利用 与土壤的酸碱度有关。
南京林业大学在江苏泗洪县陈圩县林场的美洲黑杨种质资源库， 1998年3月定植，面积约为20hm2。搜集保存了原产地南部3个州天 然林中的42个家系、350余个无性系。
设在昆明金殿的濒危植物园
遗传资源从调查到利用的过程
2.4林木引种
乡土树种 每个树种都有一定的自然分布范围，当它在自然分布区 内生长时，称乡土树种。 外来树种 当栽种到自然分布区外时，被称为该地区的外来树种。 引种 把树种从原有的分布区扩展到分布区以外，或引进外来
• （三）采种记录
记录的目的是采种程序保持书面记载，不因人事更替 而贻误工作，同时详尽的记录可为今后研究提供方便。
（四）苗圃试验 苗圃阶段的任务主要有： （1）为造林试验提供所需苗木 （2）研究不同种源苗期性状的差异 （3）研究苗期和成年性状间的相关 （五）造林试验 造林试验的目的是了解不同种源对不同气候土壤适应性、 稳定性和生产潜力。 （六）优良种源的供应 可以通过如下三个途径： （1）利用原地的优良林分改建成母树林； （2）在原产地选择优树，建立优树无性系种子园； （3）对于有希望的种源在做第二阶段试验的同时，建立种 子园或母树林。
2.4.1引种的意义
(1)可以提供育种原始材料。 (2)可以丰富树种资源。 (3)保护珍稀濒危树种和开发利用种质资源的手段。
张骞出使西域带回的植物
2.4.2引种需要注意的问题
(一)重视拟引进树种在原产地的经济性状表现 (二)比较树种原产地和引种地区的生态条件 (三)研究树种的历史生态条件
(四)要充分注意种内变异性
措施，才能使它适应新的环境，称为驯化。驯化的另一涵义 是野生树种变为栽培树种，从这个意义上讲，今天的造林树 种都是已经驯化的树种。
加拿大和北京地区的主要气候指标
纬度 年均 温度 （℃ ） 1月平 均温 度（ ℃） 0~-20 -4.7 7月平 均温 度（ ℃） 16~24 26.1 绝对 最低
地理 分布
1.7育种方向
（1）继续加强对现有育种资源的搜集、保存、研究和利用。
（ 2 ）开展种源试验和遗传测定，逐步搞清主要树种的遗传育 种参数。 （ 3 ）科学制定育种计划。依据树木特性、育种目标、资源、 人力、物力和财力状况等，制定出合理的育种计划。
育种计划制定流程图
制定切实可行的
育种目标 种质资源 性状遗传规律及变异多样性 育种途径和方法 新品种 良种繁育
( ) 五 土 壤 条 件
土壤的通气、排水性能和土壤结构有关。
土壤中缺乏某种元素也会影响树木正常生长。
六 土 壤 微 生 物
有些树木的根部组织与菌类共生，成
为树木正常生长的必要生物条件。
( )
菌根菌、根瘤菌的选择，能显著促进
林木生长。 松类树种施用厚环乳牛肝菌剂菌肥。
七 地 形
地形对树木生长是一个间接的，但又是具有综合 影响的因子。
2、提高林分稳定性。
2.5.2种子区区划与种子认证
种子区：人为划定的一个树种各产地种子的供应地理区域。对 某个树种不同地点采集种子的供应范围，主要根据气候、土 壤条件以及营林经验和行政区界等进行的水平和垂直区划，
叫做种子区区划。种子区区划的基本单位是种子区。
种子认证: 就是验明种子的来源和种子的遗传品质。
一些国家和地区资源保存、选优、良种基地建设等情况
1.5育种特点
特点：世代长，育种周期长。
1.6育种趋势
引种、选种和杂交育种在相当长的时期内仍将是林木改良的
主要途径。 种子园和插条等无性繁殖方法将因树种、改良性状、造林地 区自然和经济条件等不同分别成为良种繁殖的主要方式。 多世代育种、抗性育种、品质育种和其他副产品育种将日趋 重要。
2.3育种资源的工作内容
(一) 搜集 (二) 保存 搜集到的种质资源，必须妥善保存，以免基因资源丧失。 1．就地保存 就地保存是指保护天然林分，或用保护林分的种苗就近营建 新的林分。 2．易地保存 易地保存是指把搜集到的种子、穗条在其他适宜的地区栽种。 3．保存种子和花粉 (三)研究和利用 经研究确定具有优良经济性状的资源，可以通过种子园、 采穗圃等方式繁殖推广，并加以利用。
气候 带
（N ）
经度 （W）
气温 （℃ ）
-30~40 -20
年降雨 量mm
年相对 湿度%
加拿 大 北京
温带
43~50
74． 18~120 116．28
3~11 11.6
500~10 00
60~80 59
暖温 带
39． 48
400~60 0
湿地松自20世纪30年代引入我国，已在我国南方大面积推广。 图为1972年在湖北荆门营造的湿地松林，目前平均高和胸径为 18.6m , 36.7cm；1992 年产种子近50Kg/hm2。
2.5.1种源试验的目的和作用
• 目的：
1、在理论上研究林木地理变异的规律性，阐明其变异模式， 变异与生态环境和进化因素的关系；
2、从造林生产考虑，对各造林地区确定生产力高，稳定性好
的种源，并为区划种子或种条的调拨范围提供科学依据；
3、为今后进一步开展选择、杂交育种提供数据和原始材料。
• 作用：
1、增加木材产量。