遺傳測定知識八

1、遺傳測定知識八表現(xiàn)型的遺傳測定（genetic test）是指對選育出來的表現(xiàn)型,通過無性繁殖得到的植株和通過各種交配設(shè)計獲得的子代，所進行的田間對比試驗，以及根據(jù)它們的性狀表現(xiàn)作出的評價。其中，前者稱無性系測定(clonal test)，后者稱(progeny test)。 一切育種途徑，包括個體選擇、群體選擇、雜交育種，甚至引種，只有通過表現(xiàn)型測定，才能取得良好成效。表現(xiàn)型遺傳測定是育種工作的核心。 遺傳測定的主要任務(wù)是： 1. 估測待測樹木的育種值，并據(jù)此對測定樹木確定取舍。2.了解親本與子代間性狀相關(guān)程度，估算各種變量組分和遺傳力。3. 為多世代育種提供沒有親緣關(guān)系的子代。4. 研究遺

2、傳因子和環(huán)境條件的相互關(guān)系，以及它們對子代的影響。5. 證實和估算遺傳增益。一、子代測定的內(nèi)容、方式和要求1測定內(nèi)容和方式測定的主要內(nèi)容可包括：生長量：樹高、直徑、材積的年生長量、總生長量、 生長進程及特點。樹干性質(zhì)：主干通直度、圓滿度、樹皮厚度等。分枝習(xí)性：分枝角度、側(cè)枝粗細、冠幅、自然整枝狀況。木材品質(zhì)：木材比重和密度、紋理通直度、早材和晚材 比率、心材和邊材比率、纖維和管胞長度等。經(jīng)濟品質(zhì)：產(chǎn)膠量、產(chǎn)脂量、產(chǎn)量穩(wěn)定性和品質(zhì)。抗性：抗病蟲害侵染、耐鹽漬、耐旱耐寒及對其他 不良環(huán)境條件的適應(yīng)性。測定的方式包括苗期測定和子代林測定。2測定技術(shù)要求（1）供測定用的各家系種子具有代表性. 必須代表

3、將來能提供生產(chǎn)應(yīng)用的繁殖材料。 （2）苗圃地必須適合于供試苗木的健壯生長，并盡可能地保持一致。 （3）采用科學(xué)的田間設(shè)計。小區(qū)形狀與大小及重復(fù)次數(shù)要合適。子代測定中的對照應(yīng)選用當(dāng)?shù)胤N源的一般生產(chǎn)種子。 （4）造林試驗地應(yīng)能代表推廣地區(qū)的自然條件，測定地點以多點為宜。試驗期限以應(yīng)能正確評定性狀，用材樹種一般為1/3-1/2輪伐期。（5）詳細記錄 試驗期間，各項試驗，撫育管理措施及觀測數(shù)據(jù)都要及時詳細記錄，并定期作試驗總結(jié)。二、子代測定中的配合力在種子園營建中，存在親本的選配問題，即哪些或哪兩個親本配置在一起能夠產(chǎn)生遺傳品質(zhì)優(yōu)良的后代，能獲得更大的遺傳增益；對已建的種子園，應(yīng)該淘汰哪些親本，保留哪

4、些親本，才能進一步提高種子園的改良效果。這些問題，只有通過子代測定，根據(jù)配合力的大小來確定。配合力(combining ability)是指在一定的交配系統(tǒng)中，一個親本將其優(yōu)良性狀傳遞給后代的相對能力。一般配合力(general combining ability)是指在一個交配群體中，某個親本的若干交配組合子代平均值與全部供試子代總平均的離差，即某一個親本在若干雜交組合中，傳遞給所有組合子代某個優(yōu)良性狀的平均相對能力，記作GCA。特殊配合力(special combining ability)是指在一個交配群體中，某個特定交配組合子代平均值與全部供試子代總平均值及雙親一般配合力的離差，即一個

5、親本在某一個特定組合中傳遞某個優(yōu)良性狀的相對能力，記作 S CA。假定有6株油松，3個作父本，另3個作母本，相互交配得到9個組合 17根據(jù)上述配合力的定義，可用下列公式表示：親本Pi的一般配合力：親本Pj的一般配合力： 親本Pij的特殊配合力： 例如P4的一般配合力 例如P2的一般配合力 P63的特殊配合力 通常認(rèn)為，一般配合力是由基因的加性效應(yīng)引起的。所謂基因的加性效應(yīng)，就是說沒有顯性和上位效應(yīng)，基因的作用可以累加起來，能夠固定遺傳。特殊配合力是由是因的非加性效應(yīng)引起的，即顯性和上位作用的結(jié)果。顯性作用是指等位基因間互作而產(chǎn)生的效應(yīng)，上位作用是指非等位基因間互作而產(chǎn)生的效應(yīng)。非加性效應(yīng)沒有累

6、加作用，只有當(dāng)特定的基因組合在一起時，才表現(xiàn)出優(yōu)勢來。 一般配合力高的親本，產(chǎn)生的子代一般表現(xiàn)較好，上例中按一般配合力選擇應(yīng)挑選4號和3號樹木。 特殊配合力僅僅反映特定交配組合中，父本與母本的互作效應(yīng)，所以特殊配合力大小本身不能說明親本的好壞.在樹木良種繁育中，通常選用一般配合力高的無性系，建立由許多無性系組成的種子園，因為這樣的種子園只能利用加性效應(yīng)。用特殊配合力高的無性系，營建由兩個無性系組成的種子園，以生產(chǎn)雜交種子。 三、交配設(shè)計及其評價交配設(shè)計（mating design）是指為了解待測樹木的遺傳品質(zhì)，根據(jù)實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。交配設(shè)計方案有很多，在

7、工作量、開始雜交的時間、所產(chǎn)種子的親緣關(guān)系，以及所能提供的遺傳信息等方面，各不相同。林木育種中常用的交配設(shè)計主要有兩大類，即不完全譜系設(shè)計和完全譜系設(shè)計。1、自由授粉交配設(shè)計 直接從優(yōu)樹或種子園親本上采集自由授粉種子，分別脫粒、育苗、造林，對各種性狀進行鑒定。 （一）不完全譜系設(shè)計特點: 任何一個子代，只知道一個親本。 組合少，工作量小，取得結(jié)果早，能了解親本的一般配合力。在某種情況下，也可以預(yù)估遺傳增益。但由于子代只知其母，不知其父，當(dāng)母樹分布在遺傳品質(zhì)顯著不同的林分時，接收的花粉會有很大差異，從這類子代評比中得出的一般配合力估量，就會產(chǎn)生偏差。自由授粉的后代親緣關(guān)系復(fù)雜，不宜進一步選育。

8、在剛開始著手改良或有大批的親本要測定時，為了爭取時間，加快測定速度，進行初步的一般配合力篩選，可考慮采用此種方法。 2、多系交配設(shè)計 又稱多系花粉混合交配設(shè)計，就是對待測親本用許多其他親本的混合花粉授粉。 組合少，工作較方便，比自由授粉交配設(shè)計更能可靠地評定一般配合力，遺傳增益也較高。產(chǎn)生的子代中，有相當(dāng)一部分苗木具有共同的父本，不宜作進一步選育。 如需要測定的無性系很多，可以把待測親本分成若干個群，分別測定，稱為群狀多系交配設(shè)計。每個群可以作為一個獨立的育種單位，一般應(yīng)包括2030個無性系。這在操作上可以比大群體靈活、方便，同時也可增加沒有親緣關(guān)系的數(shù)目。 以上兩種交配設(shè)計，均可按完全隨機區(qū)

9、組布置試驗。 （二）完全譜系設(shè)計子代雙親都是知道的，完全譜系設(shè)計主要有以下幾種類型： 1、群狀交配設(shè)計 又稱為巢式設(shè)計或套式設(shè)計。每個母本（f）只能交配一次，而父本（m）可以同若干個母本交配，或反之。因此，從其m個父本與mf個母本交配，可以得到mf個同父異母的后代家系。同樣，如果用f個母本和mf個父本交配，也可以得到 mf個同母異父的后代家系。 一般在父本和母本數(shù)目相差較大時采用。可以提供特殊配合力和父本（母本）一般配合力的估量，但不能提供母本（父本）一般配合力估量。此外，子代中可供選擇的無親緣關(guān)系的數(shù)目受到父本數(shù)目的限制，不會超過父本的數(shù)目。 2、單交設(shè)計 在一個育種群體中，一個親本只和另一

10、個親本交配，而不再和第二個親本交配。 雜交組合少，操作簡便，工作量小，沒有親緣關(guān)系的后代較多。只能提供特殊配合力的估量，而不能提供一般配合力的估量。因此，有可能由于偶然的機會，失掉優(yōu)良的無性系。比較理想的做法是先作親本一般配合力的測定，對一般配合力高的植株，再作特殊配合力的測定，這樣做，雖然增加了一個評定世代，但工作量卻減少了。3、測交系交配設(shè)計 將待測的親本與所指定的幾個親本（測交系）進行交配。在林木改良中，通常選用46個親本作為測交系，與一系列待測親本進行交配。 為克服上述缺點，可以把待測定的無性系分成若干個組，再在組內(nèi)進行測交，這種交配設(shè)計稱不連續(xù)的測交。方法簡單，能夠提供親本一般配合力

11、和特殊配合力兩方面的估量，缺點:后代遺傳基礎(chǔ)狹窄，所能提供的沒有親緣關(guān)系的子代數(shù)目不會多于所利用的測交系數(shù)目。其次，如果測交系中偶爾出現(xiàn)劣等無性系，會影響到測定結(jié)果。第三，如測定的無性系多，工作量也較大。 4、雙列交配設(shè)計 包括一組親本間所有可能的雜交和自交組合。如有P個無性系，則可提供P2個雜交和自交組合。 按所含交配組合的不同，雙列交配設(shè)計可分為4種（1）含有正交、反交和自交，共有P2個組合；（2）含有正交和自交，共有12P（P十1）個組合；（3）含有正交和反交，共P（P一1）個組合；（4）只含有正交（或反交即12P（P1）個組合。稱半雙列交配。 雙列交配設(shè)計可以提供一般配合力和特殊配合力

12、數(shù)據(jù)，同時能提供最大量的無親緣關(guān)系的子代家系，供高級世代選擇。缺點是工作量大. 南京林業(yè)大學(xué)在福建洋口林場的杉木種源和家系兩水平雙列雜交測定林不連續(xù)半雙列交配設(shè)計，是雙列交配設(shè)計的改進形式之一。 四、無性系測定 無性系測定是無性系選擇的核心，目的是篩選優(yōu)良無性系用于生產(chǎn)。無性系測定的內(nèi)容要根據(jù)育種目標(biāo)來確定，主要是一些重要的經(jīng)濟性狀，如速生性、干形、冠形、分枝特性、抗逆性等?？梢粤私庖陨闲誀钤跓o性繁殖條件下的再現(xiàn)能力，為生產(chǎn)提供優(yōu)良種條，并對優(yōu)良無性系的推廣提供造林及撫育管理等技術(shù)措施。 無性系測定分為苗期測定和林期測定。苗期測定可在苗圃中之行。主要對苗木生長、分枝特征、保存率和抗性作出初步鑒

13、定，并進行一次篩選。林期測定是將苗期測定中少數(shù)優(yōu)良無性系建立對比試驗林。測定可分23個階段。 第一階段對全部入選無性系進行初次測定，并根據(jù)各參試無性系的表現(xiàn)作出選擇。 第二階段對入選的無性系，選擇幾個不同的立地條件，同時設(shè)置試驗點?？疾靺⒃嚐o性系的適應(yīng)性。 第三階段測定。主要測定無性系的主產(chǎn)力，參試植株間的競爭，以便確定今后應(yīng)采用何種適宜的經(jīng)營方式。 無性系測定的要求與子代測定基本相同，但無性系測定還具有如下特點： 1無性系測定程序少，評定較簡單。 2試驗規(guī)模小.在田間設(shè)計中，小區(qū)內(nèi)栽植株數(shù)可較少，試驗規(guī)?？奢^子代測定小。3無性系測定只能提供測定材料在無性繁殖下的遺傳表現(xiàn) 4在無性系測定中存在

14、位置效應(yīng)和成熟效應(yīng)。 5嫁接砧木影響.當(dāng)用嫁接方法時，由于砧木的遺傳基礎(chǔ)不同，生長不同等，都會影響接穗生長，妨礙對無性系作出正確評價 五、配合力估算分析測交系交配設(shè)計配合力的估算和分析 例在杉木種子園中采用測交系交配設(shè)計作子代測定。現(xiàn)有測交系（父本）n1=3，待測系（母本）n2=8，子代按隨機區(qū)組造林，重復(fù)（區(qū)組）r = 3。共有雜交組合n1n2 = 24 個，總觀測小區(qū)rn1n2 = 72 個。 （一）觀測資料整理（二）對數(shù)據(jù)作方差分析，檢驗組合間差異的顯著性 1計算平方和校正值 總計 區(qū)組 組和 機誤 2、列方差分析表 （三）組合間方差分析組合間方差是由父母本的一般配合力方差和特殊配合力方差組成。通過組合間分析，可以分析這兩個方差分量差異的顯著性。方差分析模式見下表。若一般配合力方差和特殊配合力方差都顯著，則根據(jù)模式I進一步估算親本的一般配合力及組合的特殊配合力的相對效應(yīng)，根據(jù)模式II估算群體的遺傳力。 i14181求平方和父本 2列方差分析表母本 父本母本互作 155157154159157（四）配合力效應(yīng)值及相對效應(yīng)值估算1列平均數(shù)據(jù)表表中 2一般配合力效應(yīng)值估算親本Pj的一般配合力： 親本Pi的一般配合力： 如計算親本8和33的一般配合力3、特殊配合力效應(yīng)值估算 親本Pij的特殊配合