林木育种计划和多世代.pptx

主要内容思考题一、育种的主要环节图12-1林木育种各环节及与生产的联系2.育种一般模式及育种策略育种模式以加性遗传为主的林木常规育种，通用程序：林木育种过程实际是使遗传基础有宽变窄，再由窄变宽的螺旋式上升发展过程。所谓育种策略，就是针对某个特定树种的育种目标，依据树种的生物学和林学特性、遗传变异特点、资源状况、已取得的育种进展，并考虑当前的社会和经济条件，可能投人的人力、物力和财力，对该树种遗传改良作出的长期的总体安排。①育种目标②育种资源③繁殖方式和繁殖技术④选择强度和遗传增益⑤防止近交，控制共祖率⑥育种周期⑦研究与生产结合⑧试验设计⑨工作持续性⑩风险2.制定育种策略的原则①育种策略的目标是在短期内取得最大的增益，提供最佳的经济和社会效益，又能持续开展长期改良，不断获取更大增益的效果，既能满足当前生产的需要，又能符合长远遗传改良的要求；三、制定策略的主要问题及其对策育种群体大小一般采用有效群体大小估算。理想群体：世代间、子群体间的群体大小保持不变，雌雄个体数目相等，群体内个体间随机交配（每个个体的交配机会和对后代的贡献是完全均等的）。强度选择，短期增益大，群体就小，反之，通过中等强度选择，长期增益大，群体也大。群体小，世代周转快，增益实现早。建立较大育种群体的理由：①在选择的繁殖材料中如存在亲缘关系，有效群体远较群体组成的统计量要小；②作多性状选育时群体要大；③在育种开始的头几个世代改良中，为达到较大的增益，往往要作强度选择；④同时具有基因保存和对环境和社会需求改变的应变能力。2、群体划分和育种群体的组织采用统一的大群体：诸如亲缘关系难于控制；选择强度受限制，增益小；群体大，育种进程慢；不能依据育种地区、生产目标等改变而做出相应的变动，灵活性小。图12-3在林木多世代育种中的3个群体为控制共祖率和减少近交，对育种群体采用不同的组织管理方式，归纳起来主要有二类。第一类是对一个育种群体划分成大小相等，组成较少的几个或几十个亚系。图12-4复合群体交配设计意图第二类划分方法是把育种群体划分成大小不等的两个群体。由几十个基因型组成的小群体（称精选群体或核心群体），要比由几百个基因型组成的大群体（主群体），周转得快，实现预期遗传增益的时间要短。其次，由于小群体是由大群体中选择出来的，所以在尚未组配和再选择之前增加了一个选择周期，也就是增加了期望增益。第三，两个群体的基因是双向交流的，通过调节交流材料的比率，控制共祖率。图12-5辐射松育种方案中基因双向流动的主群体和核心群体结构3、多世代育种的交配设计设计达到目的：(1)评定亲本的一般配合力或特殊配合力，或其两种配合力。为可靠地评定一般配合力，通常对每个亲本要用4-5个亲本交配；(2）评估遗传增益；(3）提供遗传参数值，包括半同胞或全同胞家系的方差或协方差值；(4）提供适合继续选择的基本群体。(1）正向选型交配（positiveassortativemating,PAM)，是适用于增加期望遗传增益的控制授粉设计，如将排序为第一和第二的亲本组配，第三和第四的亲本组配，直至表现最差两个亲本间的组配。这种交配设计可用于发展精选基因型的小群体，或提高最佳基因型的频率，供进一步繁殖之用。4、配合力及近交目前林木育种中普遍采用以一般配合力为主的育种策略。主要是由于利用特殊配合力的费用要比一般配合力的高，所需时间长。如果特殊配合力远高于一般配合力，附加的经费投人可能是合算的。其次，早期一些树种树高的特殊配合力高于一般配合力，但到后期却远远低于一般配合力。第三，两种配合力的分量，常随树种、性状以及试验取材和地点不同而异，难以预估。近交的抑制作用对林木多世代育种可能产生的后果。（1）近交对生长量的不利影响大于对成活率的作用。据美国北卡协作组对6年生火炬松近交后代的研究，如以异交子代的生长量按100％计，则半同胞子代平均为93.5%，全同胞子代为89.2%，自交子代为72.1%；近交系数（F)每增加0.1，高生长受抑制约5%；各家系表现的自交抑制作用显著不同。5、加速育种世代的遗传增益缩短每个育种世代的时间跨度，提高单位时间的遗传增益，是多世代育种中考虑的主要问题。缩短育种世代主要从两个方面着手：缩短评定世代；提早开花结实年龄。林木性状的早期预测主要有下列途径：1．亲代--子代遗传相关欧洲赤松研究中曾观察到，具有侧枝细、树冠窄、针叶密、树皮色浅等综合性状的母树，其子代生长较快。4.生理生化分析与生长和抗逆性状的相关性(1)光合性能分析树木生长快慢和干物质积累取决于光合能力，而光合能力的大小又决定于叶的总面积和单位叶面积的光合效率。(2)营养代谢分析在花旗松、欧洲赤松、辐射松、湿地松等不同种源、家系和无性系的矿质代谢分析中发现，不同群体或个体的营养代谢存在着差异。(3)萜类和酚类物质树体内部生化物质，特别是