《马尾松第二代种子园营建技术研究与示范》

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课题来源与背景:马尾松是中国松属中分布最广的树种,广泛分布于中国亚热带地区的17个省市区,是中国南方最主要的乡土造林树种。马尾松是优良的造纸与化纤工业原料。马尾松松脂含量丰富,产量高,质量好,是中国生产松脂的主要树种。马尾松适应能力强,生长速度快,生产力较高。在一般立地条件下马尾松也能达到较高的产量,每公顷生长量可达到10-15m<'3>/hm<'2>,培育纸浆材,15-17年可以采伐,培育建筑材也只需21-30年。提高单位面积的产量和质量是发展马尾松林的技术关键,最有效的方法是选择和使用良种。项目通过马尾松第二代种子园建设,提高马尾松良种层次,并通过优良家系区域试验示范,选择适应不同区域、不同立地条件优良家系,结合马尾松速生丰产栽培技术,建立马尾松第二代优良家系丰产示范林,充分发挥马尾松良种的优势,达到速生丰产、优质、高效的目的,以支撑广西林浆纸及木材深加工千亿元产业和广西特色产业“松脂产业”的发展。技术原理及性能指标:技术原理:该成果属于林木遗传改良与应用研究领域,以轮回选择原理作为马尾松遗传育种的基本方法;以生长量作为主要改良性状,兼顾木材材性、干形、结实量、抗性等性状进行多性状遗传改良;采用多地点、多年份子代测定试验对育种群体进行生长、产脂、木材材性等性状的遗传评价;根据子代测定结果,进行向前选择和向后选择,选育优良无性系、优良家系和第二代育种材料;采用SSR分子标记评价育种群体的遗传多样性,建立育种群体的DNA指纹图谱;综合考虑遗传增益与遗传多样性,制定高世代育种材料选择方法;基于SSR分子标记对第2代育种材料进行亲本分析和遗传谱系重建。并依据子代测定试验获得的表型数据和个体间遗传距离,对第2代育种群体进行结构划分。以此为依据研究高世代杂交育种策略;通过多年无性系嫁接试验经验积累,研究总结种子园、种质资源库建设技术;结合当地地理气候条件及建园马尾松无性系物候资料,研究总结种子园、种质基因库管理技术。性能指标:项目任务书要求的考核指标:选择二代优树80株,种质基因库1hm<'2>;建立马尾松第二代种子园15hm<'2>;完成杂交组合30个,建立子代测定林1hm<'2>;发表论文1~2篇,其中核心期刊1篇。考核指标实际完成情况:根据林木遗传育种理论,制定适合广西区情的高世代改良育种策略;以表型选择为主遗传距离分析为辅的育种策略;建立了马尾松第二代繁育群体;选择二代优树无性系240个,建成二代种质基因库面积48.6亩划分亚系10个,建成育种园3个,面积180亩;建立了二代种子园6个,面积1930亩种质创制169份,营建了杂种测定林15.3亩;在核心期刊发表论文3篇。技术的创造性与先进性:首次制定马尾松多世代多性状育种策略;开展大规模的马尾松种质资源调查收集工作;首次基于分子标记技术对马尾松第2代育种材料进行遗传距离估算;率先建立马尾松高世代杂交育种园;选育优良家系65个,审定国家级良种2个,自治区级良种12个,选育抗虫植物新品种1件;首次形成一套有效马尾松种子园建园和管理技术体系。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目形成的技术体系,可在广西以及中国南方马尾松种子园营建和丰产技术上进行大范围应用。应用情况及存在的问题:至2015年,营建种子园1930亩,选择材料240份,建成基因库和育种园228亩,子代林15.3亩,为广西马尾松造林良种化和高世代育种提供材料和技术支持。

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