育种学 课件 第8章遗传测定-1(DESKTOP-QQTFOTA-guhenrui-2017-03-10-10,24,25)学习资料

1遗传测定第八章22思考题

第六章无性系选育、繁育与造林1、林木无性繁殖材料复壮的措施及其依据？2、树木无性繁殖为什么要营建采穗圃？林木育种学331、林木无性繁殖材料复壮的措施及其依据？林木无性繁殖材料复壮的概念。林木无性繁殖材料退化的原因。林木无性繁殖材料复壮的措施。41、林木无性繁殖材料复壮的措施及其依据？

无性繁殖材料复壮是指针对品种退化而采取的恢复并维持树木幼龄状态的措施。由于引起树木无性繁殖材料退化机制不同，因此所采取的复壮措施也不同。林木在无性繁殖过程中，出现同一无性系造林在生长表现等方面不完全一致的现象，如树势衰退、提前开花结实、苗期斜向生长或无顶端优势、抗逆性下降等。一般而言，采穗母树年龄越大，生根率越低。树木的无性繁殖能力随着树龄增加而下降的现象称为成熟效应。55用侧枝扦插或嫁接繁殖，插穗或接穗会出现斜向生长，顶端优势减弱，提早开花结实等现象。这种因树冠不同部位的穗条对无性繁殖效果的影响称为位置效应。对于与老化相关的成熟与位置效应而引起的退化，可直接通过种子更新复壮即有性繁殖复壮；或者利用树木的幼态组织区域复壮；包括根萌条或干基萌条法、反复修剪法、幼砧嫁接法和连续扦插法。植物遭受病毒侵染后，会导致叶部产生病斑、叶片卷曲，根茎细胞增生，植株矮小畸变，生活力下降，甚至死亡。由于病毒几乎布在整个植物体内，能通过无性繁殖传递并导致病毒积累。而对于病毒引起的无性繁殖材料退化，可利用病毒复制与传递的弱点进行脱毒复壮即组织培养脱毒等。662、树木无性繁殖为什么要营建采穗圃？采穗圃的概念；营建采穗圃的优点772、树木无性繁殖为什么要营建采穗圃？采穗圃实行集约化经营，可大幅度提高繁殖系数；采取幼化、复壮、修剪、施肥等措施，保证穗条质量，提高繁殖成活率；采穗母树集中管理，便于病虫害防治及穗条采集；采穗圃与苗圃距离近，可随采随用，有利于提高繁殖成活率。

采穗圃是提供林木良种优质无性繁殖材料的圃地，是实现无性繁殖材料规模生产的环节。采穗圃可以对种条生产进行集约经营管理，可以通过一定的技术措施保证穗条的遗传品质，提高穗条的产量，使品种的遗传潜力得到充分的发挥，其优越性如下：8思考题

1简述各种交配设计的优缺点和用途2简述田间试验设计的原则和提高试验精度的措施第八章遗传测定9第八章遗传测定主要内容一、遗传测定的概念和任务二、交配设计三、环境设计与试验观测四、遗传参数估算10根据表型选择出来的优树，通过无性繁殖得到的植株，这些植株在新的立地条件下能否表现优良？根据表型选择优树作为亲本，通过杂交产生的子代，其性状是否优良？亲本的优良性状能否传递给子代？传递能力有多大？一、遗传测定的概念和任务11遗传测定对选育出来的表现型通过无性繁殖得到的植株，和通过各种交配设计获得的子代所进行的田间对比试验，并根据它们的性状表现作出的评价。1、遗传测定的概念一、遗传测定的概念和任务122、遗传测定的意义遗传测定林木育种工作的中心环节和中心任务；林木育种的核心，贯穿林木育种的始终。解决林木良种选育中的质量问题；直接关系遗传增益能否提高，育种工作能否持续得到发展的关键。一、遗传测定的概念和任务133、遗传测定的任务估算树木的育种值一、遗传测定的概念和任务143、遗传测定的任务通过遗传测定，估算母树的育种值，从而可对母树遗传品质优良程度进行评定，其结果可用于优良无性系选择、种子园入园亲本的选择和种子园去劣疏伐等方面。育种值：它所携带的基因的平均效应的总和。其育种值为其子代均值与群体平均离差的2倍，即为一般配合力的2倍。估算树木的育种值一、遗传测定的概念和任务153、遗传测定的任务估算树木的育种值估算各种遗传参数一、遗传测定的概念和任务163、遗传测定的任务估算树木的育种值估算各种遗传参数在林木遗传改良中，必须了解性状遗传力等遗传参数，在此基础上，才有可能确定有效的选种和育种方法。一、遗传测定的概念和任务遗传参数包括：

遗传力：反映遗传变量占表型变量的比率。配合力：一般配合力：在一个交配群体中，某个亲本的若干交配组合子代平均值与子代总平均值的离差。特殊配合力：在一个交配群体中，某个特定交配组合子代平均值与子代总平均值和双亲一般配合力的离差。173、遗传测定的任务遗传增益：选择响应除以亲本群体的平均值，所得的百分数。

估算树木的育种值估算各种遗传参数估算入选群体的遗传增益一、遗传测定的概念和任务183、遗传测定的任务估算树木的育种值估算各种遗传参数估算入选群体的遗传增益为多世代育种的提供没有亲缘关系的繁殖材料一、遗传测定的概念和任务19第八章遗传测定主要内容一、遗传测定的概念和任务二、交配设计三、环境设计与试验观测四、遗传参数估算20

为了解待测树木改良性状的遗传品质，根据试验的具体要求和工作条件，对亲本交配组合或制种所作的安排，称为交配设计。

(一)交配设计方式1、不完全谱系设计，包括：自由授粉和多系授粉。

2、完全谱系设计，包括：单交、完全双列杂交、部分双列杂交、不连续双列杂交、测交系设计、巢式设计。二、交配设计21(2)多系授粉设计

多系授粉，又称混合授粉，就是对待测的每个无性系用本系以外的许多无性系的混合花粉授粉。(1)自由授粉直接从选择的优树上，或从种子园的嫁接植株上采收自由授粉种子，按单株或无性系脱籽、育苗、造林，对各种性状进行鉴定。通常把自由授粉种子测定叫做半同胞测定或单亲测定。省时省力；准确性差；不宜高世代改良组合少，增益提高；无法估算特殊配合力；不宜高世代改良；周期长；花期不遇1、不完全谱系设计221、不完全谱系设计23(1)单交

定义：单交就是在一个育种种群中，一个亲本只和另一个亲本交配，而不再和第二个亲本交配。

优点：该设计能用最少交配组合生产大量没有亲缘关系的子代，有利于改良育种。缺点：只能提供特殊配合力的估量，不能提供一般配合力的估量。不适用于种子园的疏伐。

例子：美国在研究松干梭形锈病中发现，无性系8不论与什么亲本交配，都产生感染的子代。而无性系5和其它无性系杂交，通常产生抗性较强的子代，与无性系25交配产生的子代抗性非常突出。但是，当无性系8和25杂交时，产生了极易感染的子代。可见，如果在单交中偶然把无性系8和25交配，则很可能会把无性系25淘汰掉，从而损失一个非常有用的基因型。2、完全谱系设计24第四种，仅包括正交(或反交)，不包括自交，共有组合：第一种，包括正交、反交和自交，即共有P2个组合；第二种，包括自交和正交(或反交)，共有组合：第三种，包括正交和反交，但不含自交，共有组合：

双列杂交主要类型25包括一组亲本间所有可能的杂交和自交组合，如有P个亲本则可能提供P2个杂交和自交组合。

X11X12X13X14X15X16X21X22X23X24X25X26X31X32X33X34X35X36X41X42X43X44X45X46X51X52X53X54X55X56X61X62X63X64X65X66图全双列杂交图式(2)完全双列杂交2、完全谱系设计26♂全双列交配设计图

父本母本长73-11长73-14长73-5长73-22长73-2长73-18长73-11●★★★★★长73-14×●★★★★长73-5××●★★★长73-22×××●★★长73-2××××●★长73-18×××××●（2）全双列杂交27杂交制种杂种育苗28表长白落叶松全双列交配设计种子重量(g)

父本母本长73-1长73-2长73-3长73-14长73-22长73-34长73-12.019.068.2113.903.147.02长73-23.444.476.214.437.285.88长73-330.021.621.733.4613.4516.42长73-1415.3214.1616.6320.349.6820.43长73-2224.8830.8533.8840.3721.8955.00长73-3417.6011.297.5012.748.1411.19（2）全双列杂交29全双列交配设计得到的种子的千粒重(g)

父本母本长73-1长73-2长73-3长73-14长73-22长73-34平均值长73-10.2500.2500.3600.3750.3400.3330.318长73-20.4580.3850.4350.4830.4300.4780.445长73-30.4280.4600.4480.4650.4550.5530.468长73-140.3580.3230.4030.4580.2980.4200.377长73-220.5100.5850.5630.5730.3950.5300.526长73-340.3630.3480.3350.2600.3530.2750.322平均值0.3950.3920.4240.4360.3790.4320.409（2）全双列杂交30不包括反交和自交，工作量减少了一半。可以对亲本的一般配合力作出估量，并可提供特殊配合力的数据及没有亲缘关系的子代。

父本123456789101×××××××××母2××××××××3×××××××4××××××本5×××××6××××7×××8××9×10（3）半双列杂交31可以对亲本的一般配合力作出估量，并可提供特殊配合力的数据及没有亲缘关系的子代。缺点是对个别无性系交配次数不等。

图部分双列杂交图式父本123456789101××××母2××××3××××4××××本5××××6××××7×××8××9×10（4）部分双列杂交32把全部无性系分属几组，每组通常包括6个亲本，杂交只在各个组内进行。工作量减少，提供大量无亲缘关系子代。图不连续的双列杂交图式（5）不连续的双列杂交33①概念所谓测交系，就是用来与待测无性系交配的少数无性系。又称析因交配设计。测交系可作父本，也可作母本，但目前用作父本较多。图测交系图式

父本母本1234567811××××××××22××××××××33××××××××（6）测交系设计34②特点测交系可作父本，也可作母本，但目前用作父本较多；无亲缘关系杂交数目少，一般少于实验中所利用的测交系数目；测交系的数目越多越好，从而可避免个别特殊组合对测定结果的影响，但数目越多，工作量急剧增加，因此目前规定的测交系为4-6个。（6）测交系设计35③常用的测交系设计——不连续的测交定义：把待测无性系划分成几组，再在组内进行测交。优点：能够产生大量的没有亲缘关系的家系；能保证必须测定的组合数目。缺点：由于不同的组中亲本不同，所得一般配合力的估量可能会有偏差。（6）测交系设计36图不连续测交系设计图示（6）测交系设计37由一个亲本与另一个性别组交配。子代由其两个共同亲本的全同胞和具有一个亲本的半同胞组成。巢式设计能估计一般配合力和特殊配合力，但是也存在一些缺陷。如一个亲本与异性组成员交配，由于组员数量少，估算一般配合力有一定偏差。另外，子代中无亲缘关系的个体数目受较小性别组成员数量的限制。图巢式设计图示父本母本（7）巢式设计38（二）、交配设计的比较能否提供一般配合力和特殊配合力的估量。杂交子代有无亲缘关系，能否为改良代育种提供繁殖材料；能否立即开展子代测定，或需要等待开花后再制种测定；工作量的大小；

交配设计考虑的主要问题：39交配设计种类功能与作用优点缺点适用范围自由授粉提供GCA信息，为种子园去劣疏伐提供依据技术简单易行，成本低,能够在选优的同时开展子代测定不能提供SCA信息，不适用于下一代选择选择育种的开始阶段多系授粉提供GCA信息，为种子园去劣疏伐提供依据技术简单易行，成本低不能提供SCA信息，不适用于下一代选择选择育种的开始阶段单交生产大量没有亲缘关系的全同胞家系，维持大的有效群体规模工作量较小，成本较低，在GCA测定基础上能为高世代育种服务不能估算GCA和SCA的估算，不能用于种子园去劣疏伐用于保存无亲缘关系谱系完全双列杂交最全面地估算出各种遗传信息，提供大量无亲缘关系子代提供信息量最大，为高世代选择提供大量无亲缘关系子代工作量极大，成本高，若亲本数目多难于实现用于遗传参数估算和创造继代选择基本群体林本育种常用的各种交配设计的比较表（二）、交配设计的比较40交配设计种类功能与作用优点缺点适用范围半双列杂交较全面地估算出遗传信息，生产大量无亲缘关系子代提供信息量大，能为高世代选择服务同全双列设计比，工作量减少一半同全双列设计部分双列杂交较全面地估算出遗传信息，生产大量无亲缘关系子代提供信息量大，能为高世代选择服务工作量很大，难度大，成本高同全双列设计不连续双列杂交保持了双列杂交的多数优点，并显著减少交配组合数量能维持一定选择差，共祖度得到控制工作量仍比较大用于多世代育种测交系设计能估算待测群体所有亲本的育种值、能合理估算遗传力、GCA和SCA遗传参数遗传参数估算较全面，能估算出亲本的育种值工作量较大，提供无亲缘家系有限用于遗传参数估算巢式设计能估算GCA遗传参数技术简单，成本较低难用于高世代选择用于遗传参数估算林本育种常用的各种交配设计的比较续表41表不同授粉方式和选择强度对南方松改良效果的影响（二）、交配设计的比较42第八章遗传测定主要内容一、遗传测定的概念和任务二、交配设计三、环境设计与试验观测四、遗传参数估算431、提高试验精确性的主要措施林口试验地草河口试验地三、环境设计与试验观测2025/4/844试验误差

的来源试验材料固有的差异试验条件不一致操作技术不一致偶然因素的影响指试验中各处理的供试材料在其遗传和生长发育方面或多或少存在着差异指种试验单位的构成不一致和种试验单位所处的外部环境条件不一致三、环境设计与试验观测1、提高试验精确性的主要措施2025/4/845三、环境设计与试验观测1、提高试验精确性的主要措施1重复（Replication）概念：每一个处理至少要有两个试验单元（不同地段；不同地点；不同年份栽植同一批材料）。田间试验的重复次数是指试验中同一个处理所种植的小区数。作用：估计试验误差，降低试验误差。2随机化(Randomization)概念：指试验中的不同处理都有同等的机会设置在任何一个试验小区上，即重复中的某一个处理究竟安排在哪一个小区，不要有主观成见，完全由随机的方法确定。作用：获得无偏的试验误差估计值2025/4/846三、环境设计与试验观测1、提高试验精确性的主要措施3局部控制（区组化，Blocking）概念：局部控制就是分范围分地段控制非处理因素，使其对各处理的影响趋于最大程度的一致。作用：降低试验误差方法：试验地的局部控制主要通过区组和小区设计来实现。

小区是由同一家系或无性系一个或若干植株组成的实验单元。在每个地段内，以同等机会安排试验小区，组成区组。2025/4/8474选择纯合一致的试验材料；5改进操作管理技术，使之标准化；6精心选择试验单位；7采用合理的试验设计。三、环境设计与试验观测1、提高试验精确性的主要措施48（1）控制土壤差异的措施

选择合适的试验地；采用适当的小区技术；应用良好的试验设计和相应的统计分析方法引起误差的外界因素中，土壤差异是最主要的又是较难控制的。如能控制土壤差异、减少土壤差异对处理的影响，就可以有效地降低误差，增加试验的精确度。

（2）

选择试验地的标准

有代表性；环境一致（土壤质地均匀，肥力一致）；保证土地的长期使用；交通方便，但要远离人畜要道。三、环境设计与试验观测2、试验地选择49试验处理的设计试验处理排列方式的设计单因素试验设计多因素试验设计平衡不完全区组设计（单）拉丁方设计（单，多）完全随机设计（单，多）裂区设计（多）随机区组设计（单，多）步骤分类三、环境设计与试验观测3、常用试验设计50设计方法：每个种源栽培几个小区，现假定3个小区（重复3次）。

1试验总共需要15个小区。将试验地的5亩地划分成相等的15块，

2然后将每个种源的3次重复随机地分配到每个小区中。

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

A2

A1

A4

A2A5A3

A1A5A2

A4

A1A5A3

A4

试验目的：比较5个水曲柳种源A1、A2、A3、A4、A5的苗高，从中选择苗木最高的种源。完全随机试验三、环境设计与试验观测51随机完全区组设计根据某一个非试验因素将试验地划分成若干个地块，每个地块称为区组，划分区组的原则是区组内的环境条件相似（区组化）；将每个区组划分成若干小区，每个处理在每个区组内作一次试验(完全区组)试验处理（1,2,3,4,5）在每个区组内的排列顺序是随机的（随机化）。土壤肥力高中低区组Ⅰ区组Ⅱ区组Ⅲ2451352341351245个树种，三个区组的试验设计排列图三、环境设计与试验观测52（1）小区大小和区组数目

小区可以是单株，也可以由多株多行组成，形成块状小区。小区越小，区组越小，区组内立地条件的变异越小。一般而言，区组多而小区小的试验林统计精确性大于区组少而小区大的试验林。一般多株小区4-6次重复。材料：在开展子代测定和无性系测定时，一般采用单行多株小区。当被测对象是种源或树种时，宜采用大块式小区。育种阶段：随着改良程度的提高，小区面积增加。三、环境设计与试验观测4、区组和小区设计53区组2长白落叶松6个家系（A、B、C、D、E、F）的随机完全区组设计图土壤肥力变化方向肥瘦区组1