1遺傳測定第八章22思考題

第六章無性系選育、繁育與造林1、林木無性繁殖材料復壯的措施及其依據？2、樹木無性繁殖為什么要營建采穗圃？林木育種學331、林木無性繁殖材料復壯的措施及其依據？林木無性繁殖材料復壯的概念。林木無性繁殖材料退化的原因。林木無性繁殖材料復壯的措施。41、林木無性繁殖材料復壯的措施及其依據？

無性繁殖材料復壯是指針對品種退化而采取的恢復并維持樹木幼齡狀態的措施。由于引起樹木無性繁殖材料退化機制不同，因此所采取的復壯措施也不同。林木在無性繁殖過程中，出現同一無性系造林在生長表現等方面不完全一致的現象，如樹勢衰退、提前開花結實、苗期斜向生長或無頂端優勢、抗逆性下降等。一般而言，采穗母樹年齡越大，生根率越低。樹木的無性繁殖能力隨著樹齡增加而下降的現象稱為成熟效應。55用側枝扦插或嫁接繁殖，插穗或接穗會出現斜向生長，頂端優勢減弱，提早開花結實等現象。這種因樹冠不同部位的穗條對無性繁殖效果的影響稱為位置效應。對于與老化相關的成熟與位置效應而引起的退化，可直接通過種子更新復壯即有性繁殖復壯；或者利用樹木的幼態組織區域復壯；包括根萌條或干基萌條法、反復修剪法、幼砧嫁接法和連續扦插法。植物遭受病毒侵染后，會導致葉部產生病斑、葉片卷曲，根莖細胞增生，植株矮小畸變，生活力下降，甚至死亡。由于病毒幾乎布在整個植物體內，能通過無性繁殖傳遞并導致病毒積累。而對于病毒引起的無性繁殖材料退化，可利用病毒復制與傳遞的弱點進行脫毒復壯即組織培養脫毒等。662、樹木無性繁殖為什么要營建采穗圃？采穗圃的概念；營建采穗圃的優點772、樹木無性繁殖為什么要營建采穗圃？采穗圃實行集約化經營，可大幅度提高繁殖系數；采取幼化、復壯、修剪、施肥等措施，保證穗條質量，提高繁殖成活率；采穗母樹集中管理，便于病蟲害防治及穗條采集；采穗圃與苗圃距離近，可隨采隨用，有利于提高繁殖成活率。

采穗圃是提供林木良種優質無性繁殖材料的圃地，是實現無性繁殖材料規模生產的環節。采穗圃可以對種條生產進行集約經營管理，可以通過一定的技術措施保證穗條的遺傳品質，提高穗條的產量，使品種的遺傳潛力得到充分的發揮，其優越性如下：8思考題

1簡述各種交配設計的優缺點和用途2簡述田間試驗設計的原則和提高試驗精度的措施第八章遺傳測定9第八章遺傳測定主要內容一、遺傳測定的概念和任務二、交配設計三、環境設計與試驗觀測四、遺傳參數估算10根據表型選擇出來的優樹，通過無性繁殖得到的植株，這些植株在新的立地條件下能否表現優良？根據表型選擇優樹作為親本，通過雜交產生的子代，其性狀是否優良？親本的優良性狀能否傳遞給子代？傳遞能力有多大？一、遺傳測定的概念和任務11遺傳測定對選育出來的表現型通過無性繁殖得到的植株，和通過各種交配設計獲得的子代所進行的田間對比試驗，并根據它們的性狀表現作出的評價。1、遺傳測定的概念一、遺傳測定的概念和任務122、遺傳測定的意義遺傳測定林木育種工作的中心環節和中心任務；林木育種的核心，貫穿林木育種的始終。解決林木良種選育中的質量問題；直接關系遺傳增益能否提高，育種工作能否持續得到發展的關鍵。一、遺傳測定的概念和任務133、遺傳測定的任務估算樹木的育種值一、遺傳測定的概念和任務143、遺傳測定的任務通過遺傳測定，估算母樹的育種值，從而可對母樹遺傳品質優良程度進行評定，其結果可用于優良無性系選擇、種子園入園親本的選擇和種子園去劣疏伐等方面。育種值：它所攜帶的基因的平均效應的總和。其育種值為其子代均值與群體平均離差的2倍，即為一般配合力的2倍。估算樹木的育種值一、遺傳測定的概念和任務153、遺傳測定的任務估算樹木的育種值估算各種遺傳參數一、遺傳測定的概念和任務163、遺傳測定的任務估算樹木的育種值估算各種遺傳參數在林木遺傳改良中，必須了解性狀遺傳力等遺傳參數，在此基礎上，才有可能確定有效的選種和育種方法。一、遺傳測定的概念和任務遺傳參數包括：

遺傳力：反映遺傳變量占表型變量的比率。配合力：一般配合力：在一個交配群體中，某個親本的若干交配組合子代平均值與子代總平均值的離差。特殊配合力：在一個交配群體中，某個特定交配組合子代平均值與子代總平均值和雙親一般配合力的離差。173、遺傳測定的任務遺傳增益：選擇響應除以親本群體的平均值，所得的百分數。

估算樹木的育種值估算各種遺傳參數估算入選群體的遺傳增益一、遺傳測定的概念和任務183、遺傳測定的任務估算樹木的育種值估算各種遺傳參數估算入選群體的遺傳增益為多世代育種的提供沒有親緣關系的繁殖材料一、遺傳測定的概念和任務19第八章遺傳測定主要內容一、遺傳測定的概念和任務二、交配設計三、環境設計與試驗觀測四、遺傳參數估算20

為了解待測樹木改良性狀的遺傳品質，根據試驗的具體要求和工作條件，對親本交配組合或制種所作的安排，稱為交配設計。

(一)交配設計方式1、不完全譜系設計，包括：自由授粉和多系授粉。

2、完全譜系設計，包括：單交、完全雙列雜交、部分雙列雜交、不連續雙列雜交、測交系設計、巢式設計。二、交配設計21(2)多系授粉設計

多系授粉，又稱混合授粉，就是對待測的每個無性系用本系以外的許多無性系的混合花粉授粉。(1)自由授粉直接從選擇的優樹上，或從種子園的嫁接植株上采收自由授粉種子，按單株或無性系脫籽、育苗、造林，對各種性狀進行鑒定。通常把自由授粉種子測定叫做半同胞測定或單親測定。省時省力；準確性差；不宜高世代改良組合少，增益提高；無法估算特殊配合力；不宜高世代改良；周期長；花期不遇1、不完全譜系設計221、不完全譜系設計23(1)單交

定義：單交就是在一個育種種群中，一個親本只和另一個親本交配，而不再和第二個親本交配。

優點：該設計能用最少交配組合生產大量沒有親緣關系的子代，有利于改良育種。缺點：只能提供特殊配合力的估量，不能提供一般配合力的估量。不適用于種子園的疏伐。

例子：美國在研究松干梭形銹病中發現，無性系8不論與什么親本交配，都產生感染的子代。而無性系5和其它無性系雜交，通常產生抗性較強的子代，與無性系25交配產生的子代抗性非常突出。但是，當無性系8和25雜交時，產生了極易感染的子代。可見，如果在單交中偶然把無性系8和25交配，則很可能會把無性系25淘汰掉，從而損失一個非常有用的基因型。2、完全譜系設計24第四種，僅包括正交(或反交)，不包括自交，共有組合：第一種，包括正交、反交和自交，即共有P2個組合；第二種，包括自交和正交(或反交)，共有組合：第三種，包括正交和反交，但不含自交，共有組合：

雙列雜交主要類型25包括一組親本間所有可能的雜交和自交組合，如有P個親本則可能提供P2個雜交和自交組合。

X11X12X13X14X15X16X21X22X23X24X25X26X31X32X33X34X35X36X41X42X43X44X45X46X51X52X53X54X55X56X61X62X63X64X65X66圖全雙列雜交圖式(2)完全雙列雜交2、完全譜系設計26♂全雙列交配設計圖

父本母本長73-11長73-14長73-5長73-22長73-2長73-18長73-11●★★★★★長73-14×●★★★★長73-5××●★★★長73-22×××●★★長73-2××××●★長73-18×××××●（2）全雙列雜交27雜交制種雜種育苗28表長白落葉松全雙列交配設計種子重量(g)

父本母本長73-1長73-2長73-3長73-14長73-22長73-34長73-12.019.068.2113.903.147.02長73-23.444.476.214.437.285.88長73-330.021.621.733.4613.4516.42長73-1415.3214.1616.6320.349.6820.43長73-2224.8830.8533.8840.3721.8955.00長73-3417.6011.297.5012.748.1411.19（2）全雙列雜交29全雙列交配設計得到的種子的千粒重(g)

父本母本長73-1長73-2長73-3長73-14長73-22長73-34平均值長73-10.2500.2500.3600.3750.3400.3330.318長73-20.4580.3850.4350.4830.4300.4780.445長73-30.4280.4600.4480.4650.4550.5530.468長73-140.3580.3230.4030.4580.2980.4200.377長73-220.5100.5850.5630.5730.3950.5300.526長73-340.3630.3480.3350.2600.3530.2750.322平均值0.3950.3920.4240.4360.3790.4320.409（2）全雙列雜交30不包括反交和自交，工作量減少了一半。可以對親本的一般配合力作出估量，并可提供特殊配合力的數據及沒有親緣關系的子代。

父本123456789101×××××××××母2××××××××3×××××××4××××××本5×××××6××××7×××8××9×10（3）半雙列雜交31可以對親本的一般配合力作出估量，并可提供特殊配合力的數據及沒有親緣關系的子代。缺點是對個別無性系交配次數不等。

圖部分雙列雜交圖式父本123456789101××××母2××××3××××4××××本5××××6××××7×××8××9×10（4）部分雙列雜交32把全部無性系分屬幾組，每組通常包括6個親本，雜交只在各個組內進行。工作量減少，提供大量無親緣關系子代。圖不連續的雙列雜交圖式（5）不連續的雙列雜交33①概念所謂測交系，就是用來與待測無性系交配的少數無性系。又稱析因交配設計。測交系可作父本，也可作母本，但目前用作父本較多。圖測交系圖式

父本母本1234567811××××××××22××××××××33××××××××（6）測交系設計34②特點測交系可作父本，也可作母本，但目前用作父本較多；無親緣關系雜交數目少，一般少于實驗中所利用的測交系數目；測交系的數目越多越好，從而可避免個別特殊組合對測定結果的影響，但數目越多，工作量急劇增加，因此目前規定的測交系為4-6個。（6）測交系設計35③常用的測交系設計——不連續的測交定義：把待測無性系劃分成幾組，再在組內進行測交。優點：能夠產生大量的沒有親緣關系的家系；能保證必須測定的組合數目。缺點：由于不同的組中親本不同，所得一般配合力的估量可能會有偏差。（6）測交系設計36圖不連續測交系設計圖示（6）測交系設計37由一個親本與另一個性別組交配。子代由其兩個共同親本的全同胞和具有一個親本的半同胞組成。巢式設計能估計一般配合力和特殊配合力，但是也存在一些缺陷。如一個親本與異性組成員交配，由于組員數量少，估算一般配合力有一定偏差。另外，子代中無親緣關系的個體數目受較小性別組成員數量的限制。圖巢式設計圖示父本母本（7）巢式設計38（二）、交配設計的比較能否提供一般配合力和特殊配合力的估量。雜交子代有無親緣關系，能否為改良代育種提供繁殖材料；能否立即開展子代測定，或需要等待開花后再制種測定；工作量的大小；

交配設計考慮的主要問題：39交配設計種類功能與作用優點缺點適用范圍自由授粉提供GCA信息，為種子園去劣疏伐提供依據技術簡單易行，成本低,能夠在選優的同時開展子代測定不能提供SCA信息，不適用于下一代選擇選擇育種的開始階段多系授粉提供GCA信息，為種子園去劣疏伐提供依據技術簡單易行，成本低不能提供SCA信息，不適用于下一代選擇選擇育種的開始階段單交生產大量沒有親緣關系的全同胞家系，維持大的有效群體規模工作量較小，成本較低，在GCA測定基礎上能為高世代育種服務不能估算GCA和SCA的估算，不能用于種子園去劣疏伐用于保存無親緣關系譜系完全雙列雜交最全面地估算出各種遺傳信息，提供大量無親緣關系子代提供信息量最大，為高世代選擇提供大量無親緣關系子代工作量極大，成本高，若親本數目多難于實現用于遺傳參數估算和創造繼代選擇基本群體林本育種常用的各種交配設計的比較表（二）、交配設計的比較40交配設計種類功能與作用優點缺點適用范圍半雙列雜交較全面地估算出遺傳信息，生產大量無親緣關系子代提供信息量大，能為高世代選擇服務同全雙列設計比，工作量減少一半同全雙列設計部分雙列雜交較全面地估算出遺傳信息，生產大量無親緣關系子代提供信息量大，能為高世代選擇服務工作量很大，難度大，成本高同全雙列設計不連續雙列雜交保持了雙列雜交的多數優點，并顯著減少交配組合數量能維持一定選擇差，共祖度得到控制工作量仍比較大用于多世代育種測交系設計能估算待測群體所有親本的育種值、能合理估算遺傳力、GCA和SCA遺傳參數遺傳參數估算較全面，能估算出親本的育種值工作量較大，提供無親緣家系有限用于遺傳參數估算巢式設計能估算GCA遺傳參數技術簡單，成本較低難用于高世代選擇用于遺傳參數估算林本育種常用的各種交配設計的比較續表41表不同授粉方式和選擇強度對南方松改良效果的影響（二）、交配設計的比較42第八章遺傳測定主要內容一、遺傳測定的概念和任務二、交配設計三、環境設計與試驗觀測四、遺傳參數估算431、提高試驗精確性的主要措施林口試驗地草河口試驗地三、環境設計與試驗觀測2025/4/844試驗誤差

的來源試驗材料固有的差異試驗條件不一致操作技術不一致偶然因素的影響指試驗中各處理的供試材料在其遺傳和生長發育方面或多或少存在著差異指種試驗單位的構成不一致和種試驗單位所處的外部環境條件不一致三、環境設計與試驗觀測1、提高試驗精確性的主要措施2025/4/845三、環境設計與試驗觀測1、提高試驗精確性的主要措施1重復（Replication）概念：每一個處理至少要有兩個試驗單元（不同地段；不同地點；不同年份栽植同一批材料）。田間試驗的重復次數是指試驗中同一個處理所種植的小區數。作用：估計試驗誤差，降低試驗誤差。2隨機化(Randomization)概念：指試驗中的不同處理都有同等的機會設置在任何一個試驗小區上，即重復中的某一個處理究竟安排在哪一個小區，不要有主觀成見，完全由隨機的方法確定。作用：獲得無偏的試驗誤差估計值2025/4/846三、環境設計與試驗觀測1、提高試驗精確性的主要措施3局部控制（區組化，Blocking）概念：局部控制就是分范圍分地段控制非處理因素，使其對各處理的影響趨于最大程度的一致。作用：降低試驗誤差方法：試驗地的局部控制主要通過區組和小區設計來實現。

小區是由同一家系或無性系一個或若干植株組成的實驗單元。在每個地段內，以同等機會安排試驗小區，組成區組。2025/4/8474選擇純合一致的試驗材料；5改進操作管理技術，使之標準化；6精心選擇試驗單位；7采用合理的試驗設計。三、環境設計與試驗觀測1、提高試驗精確性的主要措施48（1）控制土壤差異的措施

選擇合適的試驗地；采用適當的小區技術；應用良好的試驗設計和相應的統計分析方法引起誤差的外界因素中，土壤差異是最主要的又是較難控制的。如能控制土壤差異、減少土壤差異對處理的影響，就可以有效地降低誤差，增加試驗的精確度。

（2）

選擇試驗地的標準

有代表性；環境一致（土壤質地均勻，肥力一致）；保證土地的長期使用；交通方便，但要遠離人畜要道。三、環境設計與試驗觀測2、試驗地選擇49試驗處理的設計試驗處理排列方式的設計單因素試驗設計多因素試驗設計平衡不完全區組設計（單）拉丁方設計（單，多）完全隨機設計（單，多）裂區設計（多）隨機區組設計（單，多）步驟分類三、環境設計與試驗觀測3、常用試驗設計50設計方法：每個種源栽培幾個小區，現假定3個小區（重復3次）。

1試驗總共需要15個小區。將試驗地的5畝地劃分成相等的15塊，

2然后將每個種源的3次重復隨機地分配到每個小區中。

A1,A1,A1,A2,A2,A2,A3,A3,A3,A4,A4,A4,A5,A5,A5A3

A2

A1

A4

A2A5A3

A1A5A2

A4

A1A5A3

A4

試驗目的：比較5個水曲柳種源A1、A2、A3、A4、A5的苗高，從中選擇苗木最高的種源。完全隨機試驗三、環境設計與試驗觀測51隨機完全區組設計根據某一個非試驗因素將試驗地劃分成若干個地塊，每個地塊稱為區組，劃分區組的原則是區組內的環境條件相似（區組化）；將每個區組劃分成若干小區，每個處理在每個區組內作一次試驗(完全區組)試驗處理（1,2,3,4,5）在每個區組內的排列順序是隨機的（隨機化）。土壤肥力高中低區組Ⅰ區組Ⅱ區組Ⅲ2451352341351245個樹種，三個區組的試驗設計排列圖三、環境設計與試驗觀測52（1）小區大小和區組數目

小區可以是單株，也可以由多株多行組成，形成塊狀小區。小區越小，區組越小，區組內立地條件的變異越小。一般而言，區組多而小區小的試驗林統計精確性大于區組少而小區大的試驗林。一般多株小區4-6次重復。材料：在開展子代測定和無性系測定時，一般采用單行多株小區。當被測對象是種源或樹種時，宜采用大塊式小區。育種階段：隨著改良程度的提高，小區面積增加。三、環境設計與試驗觀測4、區組和小區設計53區組2長白落葉松6個家系（A、B、C、D、E、F）的隨機完全區組設計圖土壤肥力變化方向肥瘦區組1