林木育種學(xué)復(fù)習(xí)材料

PAGEPAGE19林木育種學(xué)復(fù)習(xí)材料目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1、緒論 11、林木育種學(xué) 12、林木選育技術(shù)基礎(chǔ) 11、種內(nèi)多層次變異： 12、交配系統(tǒng) 13、遺傳力 14、配合力與育種值 25、遺傳增益 26、影響選擇效果的主要因素 27、人工選擇 38、選擇類型 39、配合選擇 33、遺傳育種資源和樹木引種 31、遺傳資源 32、遺傳多樣性 33、林木遺傳資源管理 44、鄉(xiāng)土樹種 45、外來樹種 46、引種 47、引種原則 48、引種成功的標(biāo)準(zhǔn) 44、種源與優(yōu)樹選擇 51、種源試驗(yàn) 52、種源試驗(yàn)?zāi)康?53、種源試驗(yàn)的作用 54、地理變異模式 55、種子區(qū)劃 66、種子區(qū)劃依據(jù) 67、優(yōu)樹選擇 68、選優(yōu)林分條件 65、雜交與倍性育種 71、雜交 72、雜交育種 73、雜種優(yōu)勢(shì) 74、顯性假說 75、超顯性假說 86、雜交方式 87、親本選擇的原則 88、花粉生活力鑒定 99、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的方法 910、林木多倍體育種的主要意義 1011、林木多倍體誘導(dǎo)的基本途徑 1012、林木染色體加倍的方法 106、無性系選育、繁殖與造林 111、無性繁殖 112、無性系 113、無性系選育 114、成熟效應(yīng) 115、位置效應(yīng) 116、無性系選育和造林的優(yōu)勢(shì) 127、無性系造林的問題 128、無性系造林問題的對(duì)策 127、種子園 121、種子園 122、種子園種類 133、無性系配置 134、母樹林 138、遺傳測(cè)定 131、遺傳測(cè)定 132、遺傳測(cè)定解決的問題 133、交配設(shè)計(jì) 144、常用試驗(yàn)設(shè)計(jì) 169、林木抗逆性育種 161、抗逆性育種 1610、木材品質(zhì)遺傳改良 161、木材密度測(cè)定 1611、生物技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用 171、生物技術(shù) 172、組織培養(yǎng) 173、遺傳標(biāo)記 174、遺傳標(biāo)記的種類 175、分子標(biāo)記技術(shù) 176、分子標(biāo)記在林木育種中的應(yīng)用 1812、林木育種策略與多世代育種 191、緒論1、林木育種學(xué)以遺傳進(jìn)化為指導(dǎo)，研究林木選育和良種繁育原理和技術(shù)的學(xué)科。2、林木選育技術(shù)基礎(chǔ)1、種內(nèi)多層次變異：種源變異。同一種源內(nèi)不同林分變異。同一林分內(nèi)不同個(gè)體變異。同一個(gè)體不同部位的變異。2、交配系統(tǒng)交配系統(tǒng)也稱交配制度，是指生物有機(jī)體通過有性繁殖從一個(gè)世代傳遞到下一個(gè)世代的模式，即包括配子結(jié)合，形成合子的所有屬性。3、遺傳力反映遺傳變量占表型變量的比率樹木的表型值P是有基因型值G和環(huán)境型值E構(gòu)成的，即P=G+E。廣義遺傳力：總的遺傳變量與表型變量的比值。（加性效應(yīng)變量+非加性效應(yīng)變量）/（加性效應(yīng)變量+非加性效應(yīng)變量+環(huán)境變量）狹義遺傳力：加性變量與表型變量的比值，在育種中最可靠。（加性效應(yīng)變量）/（加性效應(yīng)變量+非加性效應(yīng)變量+環(huán)境變量）4、配合力與育種值一般配合力：在一個(gè)交配群體中，某個(gè)親本的若干交配組合子代平均值與子代總平均值的離差。反映親本加性基因的效應(yīng)。特殊配合力：在一個(gè)交配群體中，某一個(gè)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。反映基因的非加性效應(yīng)，即顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)。育種值：一般配合力的兩倍。5、遺傳增益選擇差S：入選樹木平均值與林分平均值的差。S=XS-XP選擇響應(yīng)R：入選樹木的子代生長到入選樹木林分調(diào)查時(shí)的年齡時(shí)，其性狀平均值XO與親本林分當(dāng)年的平均值XP的差值。R=XO-XP遺傳增益G：選擇響應(yīng)除以親本群體的平均值，所得平均率。G=(R/X平均)*100%6、影響選擇效果的主要因素減少環(huán)境差異，提高遺傳力降低入選率，加大選擇差擴(kuò)大選擇面，增加變異幅度7、人工選擇根據(jù)人工的需求，從混合群體中選擇符合需求的個(gè)體或類型的選擇方式，是人類選擇創(chuàng)造新品種的重要手段。8、選擇類型穩(wěn)定性選擇、定向性選擇、多向性選擇9、配合選擇在優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良單株，是把各家系平均表型值和所屬家系內(nèi)個(gè)體表型值結(jié)合起來考慮的選擇方法。3、遺傳育種資源和樹木引種1、遺傳資源也稱基因資源，是以種為單位的群體內(nèi)的全部遺傳物質(zhì)，或種內(nèi)基因組、基因型變異的總和。2、遺傳多樣性物種內(nèi)不同群體間，或同一群體內(nèi)不同個(gè)體間的遺傳變異，表示物種內(nèi)基因的豐富程度及基因的變異狀況。3、林木遺傳資源管理搜集、保存（原地保存、異地保存、設(shè)備保存）、評(píng)價(jià)和利用4、鄉(xiāng)土樹種樹種在自然分布區(qū)內(nèi)5、外來樹種樹種栽種到自然分布區(qū)外6、引種把一個(gè)樹種從原有分布范圍引入新的地區(qū)栽培7、引種原則外來樹種在原產(chǎn)地的表型原產(chǎn)地與引入地區(qū)的主要生態(tài)條件的相似程度樹種歷史生態(tài)條件分析樹種的適應(yīng)能力和種內(nèi)遺傳變異8、引種成功的標(biāo)準(zhǔn)能適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件能按外來樹種固有的繁殖方式進(jìn)行繁殖，并能保持其優(yōu)良性狀。保持其原有經(jīng)濟(jì)性狀無不良生態(tài)后果4、種源與優(yōu)樹選擇1、種源試驗(yàn)將地理起源不同的種子或其他繁殖材料，放到一起所做的栽培對(duì)比試驗(yàn)。2、種源試驗(yàn)?zāi)康难芯苛帜镜乩碜儺惖囊?guī)律性，闡明其變異模式，及其與生態(tài)環(huán)境和進(jìn)化因素的關(guān)系；對(duì)各造林地區(qū)確定生產(chǎn)力高，穩(wěn)定性好的種源，并為區(qū)劃種子或種條的調(diào)撥范圍提供科學(xué)依據(jù)；為今后進(jìn)一步開展選擇、雜交育種提供數(shù)據(jù)和原始材料。3、種源試驗(yàn)的作用提高林分的生產(chǎn)力和木材品質(zhì)提高林分抗逆性為合理制定種子區(qū)劃提供依據(jù)提高樹木改良效果4、地理變異模式連續(xù)變異、不連續(xù)變異、隨機(jī)變異5、種子區(qū)劃對(duì)某個(gè)樹種各地所產(chǎn)種子的供應(yīng)范圍，根據(jù)生態(tài)條件、地理變異以及行政區(qū)劃等進(jìn)行的區(qū)劃，提倡使用當(dāng)?shù)胤N子，限制使用外地種子。6、種子區(qū)劃依據(jù)分布區(qū)內(nèi)生態(tài)條件的差異及其對(duì)林木生長和穩(wěn)定性的影響。對(duì)變種、類型及其地理邊界的研究，以及親本群表型變異和采種林分若干形態(tài)特征的差異的研究。通過種源試驗(yàn)對(duì)地理變異的研究，以及生產(chǎn)上采用不同種源育苗造林的經(jīng)驗(yàn)。7、優(yōu)樹選擇在相同立地條件下的同齡林分中，生長、桿形、材性、抗逆性等性狀特別優(yōu)異的單株稱為優(yōu)樹，對(duì)優(yōu)樹進(jìn)行選擇為優(yōu)樹選擇。8、選優(yōu)林分條件林分起源：實(shí)生起源，最好是天然林分林分立地條件：與優(yōu)樹供種地區(qū)或優(yōu)良無性系推廣地區(qū)的立地條件相適應(yīng)。林分年齡：以中齡林較為理想。林分密度：林分郁閉度0.6-0.8.林分結(jié)構(gòu)：盡可能在純林中進(jìn)行。林分經(jīng)營：避免在經(jīng)過“拔大毛”擇伐林分選優(yōu)。5、雜交與倍性育種1、雜交通常指不同樹種或同一樹種不同種源、品種或類型間的交配。種間雜交和屬間雜交，稱遠(yuǎn)緣雜交。種內(nèi)雜交即同一樹種不同品種、類型間的雜交即近緣雜交。2、雜交育種是通過雜交，取得雜種，對(duì)雜種進(jìn)行鑒定和選擇以獲得優(yōu)良品種的過程。3、雜種優(yōu)勢(shì)它是指2個(gè)遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種第一代(F1)，在生長勢(shì)、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)上比其雙親優(yōu)越的現(xiàn)象。4、顯性假說認(rèn)為雜種優(yōu)勢(shì)是由F1綜合了原來分別存在于2個(gè)親本中有利的顯性基因或部分顯性基因，從而掩蓋了不利的隱性基因的結(jié)果，即雜交親本的基因頻率和顯性程度有差異。5、超顯性假說認(rèn)為等位基因間的關(guān)系不僅是顯隱性關(guān)系，而是互作關(guān)系。由于等位基因間產(chǎn)生互作效應(yīng)，雜合體比純合體有優(yōu)勢(shì)。6、雜交方式單交：單交是指兩個(gè)不同的樹種、種源或品種進(jìn)行交配所得雜種，叫做單交種?；亟唬河蓛蓚€(gè)親本產(chǎn)生雜種F1，再與親本之一雜交。復(fù)交：復(fù)交是指兩個(gè)以上親本間的雜交。三交：（A×B）×C雙交：雙交(A×B)×(C×D)多父本混合授粉雜交：用多個(gè)親本的花粉混合，對(duì)一個(gè)母本進(jìn)行授粉，即A×(B十C十D＋7、親本選擇的原則根據(jù)育種目標(biāo)選擇親本。親本雙方的優(yōu)缺點(diǎn)能互補(bǔ)，親本的優(yōu)良性狀要突出。親本的地理起源和生態(tài)適應(yīng)性要有一定差異。根據(jù)親本性狀遺傳力的大小進(jìn)行選配。正反交中雜交可配性和性狀遺傳表現(xiàn)的差異。選擇配合力高的材料做親本8、花粉生活力鑒定直接測(cè)定：一種是把花粉直接授在同種植株的雌蕊柱頭上。并做好隔離觀察結(jié)實(shí)情況，如果發(fā)育正常，收到種子，即證明花粉有生活力。另一種方法是把貯藏花粉授到雌蕊柱頭上后，經(jīng)1-3天用FAA固定液固定花柱，再用1％的苯胺藍(lán)水溶液或苯胺藍(lán)乳酸酚染色。做壓片，觀測(cè)花粉管生長狀況。間接測(cè)定：培養(yǎng)基法：一般是在水溶液或瓊脂中加入蔗糖，有時(shí)還要放入一些其他添加劑（硼）。染色法：花粉發(fā)芽過程中有些酶能引起氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而使生物染料產(chǎn)生顏色反應(yīng)。目前應(yīng)用最多的是氯化2，3，5-三苯基四唑(TTC)。電導(dǎo)法：有活力的花粉在結(jié)構(gòu)和膜的特性方面和死花粉不同。9、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的方法正確選擇親本和組合中介親本發(fā)移植父本柱頭或噴父本柱頭液蒙導(dǎo)花粉授粉混合花粉授粉重復(fù)授粉預(yù)先無性系漸進(jìn)法10、林木多倍體育種的主要意義多倍體是指細(xì)胞核含有3套以上染色體組的個(gè)體。多倍體的細(xì)胞巨大使林木纖維長度增大，單位材積的纖維細(xì)胞數(shù)以及細(xì)胞表面積減小，木質(zhì)素等含量降低。多倍體的寄予計(jì)量倍增，從而使植物的一些生理生化過程加強(qiáng)，新陳代謝旺盛，其體內(nèi)的一些生化成分的含量也相應(yīng)提高。多倍體植物一般生活力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性亦強(qiáng)，抗旱、抗寒以及抗病蟲害等優(yōu)勢(shì)明顯。11、林木多倍體誘導(dǎo)的基本途徑體細(xì)胞染色體加倍不同倍性體間雜交未減數(shù)配子雜交胚乳培育與細(xì)胞融合12、林木染色體加倍的方法化學(xué)誘導(dǎo)、物理因素誘導(dǎo)6、無性系選育、繁殖與造林1、無性繁殖切取樹木的部分器官或組織，在適當(dāng)條件下使其再生為完整的新植株，稱為無性繁殖或營養(yǎng)繁殖。2、無性系從一個(gè)單株通過無性繁殖產(chǎn)生的后代群體稱為無性繁殖系或簡稱無性系。無性系是某一原始母株通過無性繁殖所產(chǎn)生的無數(shù)分株的總稱。3、無性系選育在天然群體或人工選育的雜合群體等的基礎(chǔ)上，通過無性系測(cè)定選育出優(yōu)良無性系，并以無性繁殖方式推廣利用的育種技術(shù)。4、成熟效應(yīng)指樹木的無性繁殖能力隨著樹齡增加而下降的情況。5、位置效應(yīng)指樹木在營養(yǎng)繁殖中，穗條來源的部位不同，形成的新植株表現(xiàn)出斜向生長的現(xiàn)象。6、無性系選育和造林的優(yōu)勢(shì)綜合利用加性與非加性遺傳效應(yīng)，遺傳增益較高。無性系性狀整齊一致，便于集約化栽培和管理。無性系選育和改良的周期比較短。7、無性系造林的問題無性系的遺傳基礎(chǔ)和適應(yīng)性；生產(chǎn)林分應(yīng)當(dāng)有多少無性系，每個(gè)無性系可繁殖多少植株；無性系在林分中如何配置為好。8、無性系造林問題的對(duì)策采用多系造林，以防遺傳基礎(chǔ)變窄優(yōu)樹取樣材料的幼年性與一致性在試種中測(cè)定，在測(cè)定中選擇，是無性系改良的合理程序選育雜種無性系造林，是無性系改良的努力方向7、種子園1、種子園由優(yōu)良遺傳特性的林木組成的人工林，其目的是生產(chǎn)大量優(yōu)質(zhì)的種子。2、種子園種類（一）無性系種子園和實(shí)生苗種子園（按繁殖方式分類）（二）初級(jí)種子園和改良代種子園（按改良程度和世代分類）（三）雜種種子園和產(chǎn)地種子園（按生產(chǎn)目的分類）3、無性系配置隨機(jī)排列、分組隨機(jī)排列、順序錯(cuò)位排列、固定和輪換排列區(qū)組、計(jì)算機(jī)配置4、母樹林母樹林是由現(xiàn)有的天然林或者人工林優(yōu)良林分經(jīng)過留優(yōu)去劣的疏伐改造以后專門生產(chǎn)遺傳品質(zhì)有一定提高的種子的林分。母樹林又稱為種子生產(chǎn)區(qū)8、遺傳測(cè)定1、遺傳測(cè)定對(duì)選擇出來的優(yōu)樹進(jìn)行無性繁殖得到的植株，或通過各種交配設(shè)計(jì)獲得的子代，進(jìn)行田間對(duì)比試驗(yàn)，并進(jìn)行遺傳分析。2、遺傳測(cè)定解決的問題估計(jì)樹木的育種值估算各種遺傳參數(shù)通過田間對(duì)比試驗(yàn)，估算入選群體的遺傳增益為多世代育種提供沒有親緣關(guān)系的繁殖材料3、交配設(shè)計(jì)為了解待測(cè)樹木的遺傳品質(zhì)，根據(jù)試驗(yàn)的具體要求和工作條件，對(duì)親本交配組合或制種所作的安排、稱為交配設(shè)計(jì)。自由授粉：直接從選擇的優(yōu)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(duì)各種性狀進(jìn)行鑒定。多系授粉：多系授粉，又稱混合授粉，就是對(duì)待測(cè)的每個(gè)無性系用本系以外的許多無性系的混合花粉授粉。單交：單交就是在一個(gè)育種種群中，一個(gè)親本只和另一個(gè)親本交配，而不再和第二個(gè)親本交配。雙列雜交：雙列雜交，又稱互交。包括一組親本間所有可能的雜交和自交組合。如有P個(gè)無性系則可能提供P2個(gè)雜交和自交組合。部分雙列雜交：可以對(duì)親本的一般配合力作出估量，并可提供部分特殊配合力的數(shù)據(jù)及沒有親緣關(guān)系的子代。缺點(diǎn)是對(duì)個(gè)別無性系交配次數(shù)不等。不連續(xù)的半雙列雜交：把全部無性系分屬幾組，每組通常包括6個(gè)親本。雜交只在各個(gè)組內(nèi)進(jìn)行。測(cè)交系設(shè)計(jì)：又稱析因交配設(shè)計(jì)。所謂測(cè)交系，就是用來與待測(cè)無性系交配的少數(shù)無性系。測(cè)交系可作父本，也可作母本，但目前用作父本較多。4、常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)、平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)9、林木抗逆性育種1、抗逆性育種充分利用林木抗逆性的遺傳變異，通過一定的育種途徑，選育出對(duì)某種不良環(huán)境具有抗性或耐性的群體和個(gè)體，運(yùn)用于生產(chǎn)。10、木材品質(zhì)遺傳改良1、木材密度測(cè)定單位體積的質(zhì)量直接測(cè)定法：直接量測(cè)法：試樣加工成尺寸為20×20×20mm的標(biāo)準(zhǔn)的立方體，相鄰面要互相垂直。在試樣各相對(duì)面的中心線位置劃圈，用螺旋測(cè)微尺分別測(cè)出其徑向、弦向和順紋方向的尺寸，準(zhǔn)確至0.01mm，用千分之一的天平稱重，準(zhǔn)確至0.001g。氣干密度試樣以氣干材制作，測(cè)量氣干尺寸后立即稱氣干重，然后放入烘箱，用烘干法測(cè)出試樣的絕干重量。試樣烘干后，可立即測(cè)出全干狀態(tài)下體積。按有關(guān)公式計(jì)算氣干密度和絕（全）干密度。木材氣干密度、絕（全）干密度和木材的干縮性測(cè)定可采用同一試樣。11、生物技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用1、生物技術(shù)以生命科學(xué)為基礎(chǔ)，利用生物體系和工程原理，生產(chǎn)生物制品和創(chuàng)造具有特定性狀的新品系或新物種的科學(xué)技術(shù)。2、組織培養(yǎng)外植體誘導(dǎo)培養(yǎng)基愈傷組織繼代培養(yǎng)基繼代分化培養(yǎng)基分化分化繼代培養(yǎng)基繼代生根培養(yǎng)基生根植株3、遺傳標(biāo)記遺傳標(biāo)記是指可以穩(wěn)定遺傳的、易于識(shí)別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。4、遺傳標(biāo)記的種類形態(tài)標(biāo)記細(xì)胞學(xué)標(biāo)記生化標(biāo)記DNA分子標(biāo)記5、分子標(biāo)記技術(shù)限制性片段長度多態(tài)性RFLP：如有兩個(gè)DNA分子（一對(duì)染色體），一個(gè)具有某一種酶的酶切位點(diǎn)，而另一個(gè)沒有這個(gè)位點(diǎn)，酶切后形成的DNA片段長度就有差異，即多態(tài)性。隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性RAPD：隨機(jī)擴(kuò)增擴(kuò)增片斷長度多態(tài)性AFLP：基因組DNA經(jīng)兩種限制性內(nèi)切酶酶切，形成分子量大小不等的隨機(jī)限制性酶切片段，將特定的人工合成的短的雙鏈接頭連在這些片段的兩端，形成一個(gè)帶接頭的特異片段，通過接頭序列和PCR引物3ˊ端選擇性堿基的識(shí)別，對(duì)特異性片段進(jìn)行預(yù)擴(kuò)增和選擇性擴(kuò)增。最后只有那些兩端序列能與選擇性堿基配對(duì)的限制性酶切片段才能被擴(kuò)增；最后將選擇性擴(kuò)增產(chǎn)物在高分辨率的變性聚丙烯酰胺凝膠上電泳，尋找多態(tài)