《林木育種學》教學PPT課件704

林 木 育 種 學（第 一 講）主要內(nèi)容林木育種的地位及作用林木育種的地位及作用林木育種學的相關概念林木育種學的相關概念林木育種學的主要內(nèi)容林木育種學的主要內(nèi)容我國林木育種的成就我國林木育種的成就我國林木育種的發(fā)展趨勢我國林木育種的發(fā)展趨勢一、林木良種的地位和作用（一）農(nóng)作物良種的巨大貢獻 據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（UNFAO）報道，從1950年到2000年：世界人口數(shù)量增加了近1.4倍（25.260.8億）世界糧食產(chǎn)量增加近1.9倍（7.020.0億t）世界耕地面積增長僅0.7%（1415億hm2）（二）林木良種比農(nóng)作物良種更重要的原因？1、林業(yè)周期長林業(yè)周期長，見效慢，這是阻礙林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和林業(yè)周期長，見效慢，這是阻礙林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和科技進步的巨大障礙?？萍歼M步的巨大障礙。林木為多年生植物，培育良種周期長；林木生長周期長，發(fā)現(xiàn)問題時間遲。2、林業(yè)集約經(jīng)營水平低集約經(jīng)營是相對粗放經(jīng)營而言。集約經(jīng)營是相對粗放經(jīng)營而言。林業(yè)集約經(jīng)營：在有限的土地上投入較多的物化勞動和活勞動，以獲得較高單位面積產(chǎn)量的一種林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式。物化勞動：死勞動、對象勞動或過去化勞動。往往指的就是原料、材料、燃料、生產(chǎn)工具、廠房等生產(chǎn)資料。活勞動：是處于流動狀態(tài)的人類勞動。林業(yè)集約經(jīng)營的影響因子及應用類型林業(yè)集約經(jīng)營的影響因子及應用類型林業(yè)集約經(jīng)營的程度受經(jīng)濟發(fā)達程度、自然地理條件、社會條件和科學技術水平等因素的影響。在生產(chǎn)力水平較高的國家一般采用資金密集型和技術密集型的林業(yè)集約經(jīng)營方式，投入大量的物化勞動，如采用計算機控制的育苗自動化生產(chǎn)線和工廠化管理等；在生產(chǎn)力水平較低的國家則多采用勞動密集型的方式，較多地投入活勞動。（三）林木良種的巨大增產(chǎn)潛力針葉樹種火炬松、輻射松（優(yōu)良無性系、家系）50%以上落葉松（優(yōu)良種源）30%50%闊葉樹種桉樹新品種、三倍體白楊（年木材生產(chǎn)量）30m3/hm2白樺優(yōu)良種源 30%以上人工林輪伐期縮短 1/3-1/2產(chǎn)量提高 20%-30%（四）林木良種培育的迫切性（四）林木良種培育的迫切性第一，與世界林業(yè)發(fā)達國家相比，我國林木良種覆蓋率過低第二，六大林業(yè)工程建設林木良種是最基礎、最關鍵的要素二、林木育種學的相關概念二、林木育種學的相關概念林木育種學（forest tree breeding）林木遺傳學（forest tree genetics）經(jīng)濟林育種學（economic forest breeding）品種（variety）引種（introduction）選種（selection）育種（breeding）1.林木育種學又稱林木改良，是應用林木遺傳性原理，以生物統(tǒng)計學為工具，與森林生態(tài)學等其他學科密切相關，研究林木新品種選育和良種繁育的原理和技術的學科。林木育種的實質：發(fā)現(xiàn)變異、利用變異、選擇變異、創(chuàng)造變異。（1）林木育種的任務）林木育種的任務主要任務：選育和大量繁殖遺傳品質得到不同程度改良的林木繁殖材料；其最高目標：是選育林木優(yōu)良品種。（2）林木繁育的主要途徑）林木繁育的主要途徑有母樹林、種子園和采穗圃，也可以包括組織培養(yǎng)和體細胞胚胎發(fā)生等。（3）與其它學科的關系與其它學科的關系本學科是以遺傳學為基礎，同時與植物生理學、森林生態(tài)學、造林學、生物統(tǒng)計等學科相互滲透，相互依賴的科學。2.林木遺傳學研究林木遺傳和變異的科學。（1）遺傳：親代與子代相似的現(xiàn)象；（2）變異：親代與子代以及子代個體之間存在不同程度差異的現(xiàn)象。遺傳和變異是生物界最普通和最基本的特征，兩者是對立和統(tǒng)一的關系。（1）對立：遺傳保持物種穩(wěn)定，是相對的、保守的；變異破壞物種穩(wěn)定，是絕對的發(fā)展的。（2）統(tǒng)一：各自為對方存在的前提，相互依賴，相互轉化。3.經(jīng)濟林育種學研究經(jīng)濟林林木群體結構與改良方法，經(jīng)濟林研究經(jīng)濟林林木群體結構與改良方法，經(jīng)濟林樹種的選育原理、技術和定向培育新品種的科學。樹種的選育原理、技術和定向培育新品種的科學。以遺傳學為理論基礎，選育、創(chuàng)造和繁殖利用樹木良種，以達到豐產(chǎn)、優(yōu)質和最大限度地發(fā)揮多種效能為目的的一門應用學科。對象：具有不同利用價值的各種經(jīng)濟林樹木。4.品種品種產(chǎn)品的數(shù)量和品質符合生產(chǎn)需要、性狀遺傳穩(wěn)定，能適應一定自然和栽培條件，由人工選育出來的林木群體。在當前林業(yè)生產(chǎn)中，往往把通過選育，性狀有一定提高的繁殖材料，泛稱為良種。品種的屬性人工選育；經(jīng)濟性狀優(yōu)良；主要性狀整齊一致；性狀遺傳穩(wěn)定；較好的適應性。特別注意特別注意！品種是經(jīng)濟上的概念，是林業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料，而不是分類單位；評價品種優(yōu)劣的唯一標準是現(xiàn)實的應用價值，而不是選育技術是否先進；品種具有地域性和時效性！5.引種引種從國內(nèi)外引進非本地原有的樹種，即外來樹種（exotic species）。6.選種在種的范圍內(nèi)的選擇，包括種源選擇和優(yōu)樹選擇。種源：通常是指從同一樹種分布區(qū)范圍內(nèi)不同地點收集的種子或其它繁殖材料。種源選擇：在種源試驗的基礎上，選擇優(yōu)良的種源。優(yōu)樹：指在相同立地條件下的同齡林分中，生長、干形、材性、抗逆性等性狀特別優(yōu)異的單株。7.育種育種以遺傳學理論為基礎，為改良生物的遺傳特性，培育優(yōu)良品種所做的工作。包括雜交育種、倍性育種、輻射育種以及20世紀80年代中期發(fā)展起來的基因工程。三、林木育種學的主要內(nèi)容選選引引繁繁測測育育保保林林木木選選擇擇育育種種林林木木引引種種雜雜交交、新新技技術術及及分分子子育育種種遺遺傳傳設設計計及及田田間間試試驗驗測測試試良良種種繁繁育育基基因因資資源源的的收收集集與與保保護護1、林木選擇育種、林木選擇育種2、林木引種主要作用：豐富樹種資源、均衡樹種資源、提高樹種經(jīng)濟效益等等。成功標準：不需要特殊保護，即可越冬度夏；不降低原有的經(jīng)濟價值；能利用固有繁殖方式正常繁殖。3、雜交、新技術及分子育種雜交育種：切枝雜交、樹上雜交；新技術育種：倍性育種、輻射育種、強化育種；分子育種：基因工程育種、分子標記輔助育種。4、田間試驗測定田間試驗設計的原則 重復、隨機、局部控制常用的田間試驗設計方法完全隨機設計：巢式設計隨機區(qū)組設計拉丁方設計5、良種繁育母樹林種子園采穗圃6、基因資源的收集與保存原地保存原地保存異地保存異地保存離體保存離體保存將種質資源在原生地進行保存。又稱就地保存。將種質資源在原生地進行保存。又稱就地保存。將種質資源遷移出原生地栽培保存。又稱遷地保存。將種質資源遷移出原生地栽培保存。又稱遷地保存。將種質資源的種子、花粉及根、穗條、芽等繁殖材料，離開母體進行貯藏。將種質資源的種子、花粉及根、穗條、芽等繁殖材料，離開母體進行貯藏。四、四、林木育種的特點從樹木的生物學特性和林業(yè)經(jīng)營條件考慮，林木育種主要有六大特點：1、育種資源豐富育種資源豐富 我國有木本植物8000多種，喬木樹種2000多種；目前栽培利用的只是其中很小一部分。2、育種周期長、育種周期長樹木的生活周期長，多數(shù)樹種達到性成熟和經(jīng)濟成熟需要幾年乃至幾十年的時間，世代長，育種周期長，從最初選擇到第二代選擇這一簡單育種周期就需要漫長的歲月。如通過有性雜交培育楊樹雜交新品種，一般需要十幾年到幾十年的時間。油茶從選優(yōu)、無性系鑒定到優(yōu)良無性系的選出，需要10年左右的時間。選育較慢的樹種，需要的時間更長。3、林木可供研究利用的時間長，林木可供研究利用的時間長，可以在遺傳測定后進行再選擇可以在遺傳測定后進行再選擇 樹木壽命長，銀杏1000年還有收成，栗、棗、柿子的經(jīng)濟壽命在200年。由于樹木多年開花結實，選擇材料能在較長時間內(nèi)被繁殖利用，因而可以在遺傳測定后進行再選擇。4、優(yōu)良性狀可以通過優(yōu)良性狀可以通過無性繁殖方法無性繁殖方法得到保存和利用得到保存和利用許多樹木能進行無性繁殖，進行無性系育種，有性與無性相結合，是有效的林木育種方式。育種過程中，從自然群體中選出來的個體，可用無性繁殖方法進行無性系選育，或繁殖由其他育種方法所提供的材料，實現(xiàn)無性系造林，以達到縮短育種周期，簡化育種程序，提高育種效果的目的。5、多數(shù)為多數(shù)為異花授粉異花授粉樹種，樹種，遺傳基礎廣泛和穩(wěn)定遺傳基礎廣泛和穩(wěn)定主要造林樹種多屬于異花授粉樹種；自花授粉或近親繁殖會引起衰退，要采用異花授粉植物育種方式。6、在多數(shù)情況下，選育和繁殖遺傳基礎廣泛的林木品種或在多數(shù)情況下，選育和繁殖遺傳基礎廣泛的林木品種或使用混合品種是適宜的使用混合品種是適宜的 林木育種有有利的一面，也有不利的一面。在林木育種中應充分利用它的有利的一面，把樹木多世代改良和短周期育種工作結合起來，不斷為生產(chǎn)提供改良程度不斷提高的良種材料。經(jīng)濟林育種的特點基因資源豐富育種周期長可供研究利用的時間長優(yōu)良性狀可用無性繁殖的方法得到保存和利用多數(shù)為異花授粉樹種，遺傳基礎廣泛和穩(wěn)定經(jīng)濟林育種的原則地域性原則：北方/高海拔抗寒豐產(chǎn)品種；生產(chǎn)性原則：高產(chǎn)優(yōu)質需要和可能性原則：100坐果的板栗？絕對抗炭疽病的油茶？務實性原則：目標具體化（如油茶豐產(chǎn)：1.5kg/m2，鮮出籽粒45、種仁含油45、炭疽病2以下等）經(jīng)濟林育種的目標早 實 性豐 產(chǎn) 性穩(wěn) 產(chǎn) 性早 熟 性優(yōu) 質五、我國林木育種取得的成就五、我國林木育種取得的成就1、林木種源研究方面2、雜交育種、雜交育種3、林木種子園、林木種子園4、無性繁殖技術無性繁殖技術5、林木種質資源、林木種質資源6、林木分子遺傳學研究、林木分子遺傳學研究六、我國林木育種存在的問題六、我國林木育種存在的問題新品種數(shù)量少，造林良種化程度低（30%左右）；育種資源多樣性補充少，且已收集資源的保存、研究、開發(fā)利用不多；新品種研究缺乏整體性、系統(tǒng)性和連續(xù)性；研究手段落后，新技術應用較少；分子標記輔助選擇育種與基因工程育種總體水平低；信息技術在林木育種應用方面也落后于國際水平；科研成果轉化率低（平均約30%左右）；科研立項與市場需求不一致。七、我國林木育種今后的工作七、我國林木育種今后的工作1、繼續(xù)加強對育種（遺傳）資源的調查、搜集、繼續(xù)加強對育種（遺傳）資源的調查、搜集、保存、研究和利用保存、研究和利用樹木育種資源是生物長期演化的產(chǎn)物，是選育新品種的物質基礎。主要造林樹種的資源工作雖已有一定基礎，但仍需不斷補充新的資源，對性狀的研究和評定要深化；對新開發(fā)的樹種，特別是具有生態(tài)效益的樹種，要擴大資源的收集，加強繁殖生物學特性的研究和生態(tài)效益的評定，為開發(fā)利用這些樹種，必須做好資源工作，收集必要的資源和信息。2、普遍開展種源試驗和遺傳測定，逐、普遍開展種源試驗和遺傳測定，逐步搞清主要造林綠化樹種的遺傳參數(shù)步搞清主要造林綠化樹種的遺傳參數(shù)種內(nèi)的地理變異模式，性狀的遺傳力，親本的一般配合力和特殊配合力，正交和反交效應，家系和家系內(nèi)個體間變量組分的大小等都是重要的參數(shù)。3、加強良種繁育技術和原理的研究、加強良種繁育技術和原理的研究無性繁殖中老齡植株的復壯、繁殖系數(shù)的提高、最佳繁殖條件等探索仍然是主要課題。組織培養(yǎng)和體細胞胚胎發(fā)生技術在一些樹種中有可能成為實用的繁殖方法。4、樹木性狀的遺傳鑒定技術和、樹木性狀的遺傳鑒定技術和加速世代研究亟待提高加速世代研究亟待提高經(jīng)濟性狀在親子代間的遺傳規(guī)律，幼齡老齡間的變化規(guī)律，形態(tài)、解剖、生理、生化指標與經(jīng)濟性狀間的相關性，在模擬條件下性狀的表現(xiàn)等等，都是今后著重研究的課題。研究林木開花結實的機制，采取適宜的促進開花技術是加速育種過程的關鍵。5、科學地制定育種計劃科學地制定育種計劃根據(jù)樹種特性、育種目標、資源、人力、物力和財力狀況等，對育種計劃的各個組成部分做出最有效、最合理的安排，以便取得最佳的改良效果。既要考慮當前的需要，又要滿足將來的需求；各種育種方式、方法應當協(xié)調配合，相互銜接，形成系統(tǒng)，以便最有效、最充分地利用樹種資源和種內(nèi)遺傳變異。6、積極開展新技術的探索生物技術和常規(guī)育種是相互依存的整體，常規(guī)育種需要新技術來發(fā)展，新技術又以常規(guī)育種為基礎。在普遍開展常規(guī)育種的同時，應有重點地開展新技術的探索。思考題為什么說林木良種比農(nóng)作物良種更重要？林木良種的六大基本內(nèi)容是什么？經(jīng)濟林育種的原則與目標我國林木育種的發(fā)展戰(zhàn)略重點有哪些？第二章林木選育技術基礎 （第二講）（第二講）主要內(nèi)容物種和生物進化物種和生物進化影響基因頻率變化的影響基因頻率變化的因素因素遺傳參數(shù)及其估算遺傳參數(shù)及其估算選擇與選擇方法選擇與選擇方法什么是物種？是生物存在的基本形式，任何生物在分類學上都屬于一個物種。根據(jù)瑞典博物學家林奈（C.Linne,1707-1778），給出定義：物種是生物分類系統(tǒng)中最基本的單元；由形態(tài)相似的個體組成，具有一定的地理分布范圍，同種個體間可以自由交配，并能產(chǎn)生后代，與其他物種在生殖間是相互隔離的。1物種和生物進化生物進化（生物進化（evolution）？生物逐漸向前發(fā)展的過程。進化的過程是非常緩慢的，要經(jīng)過長期的自然選擇逐漸演化。通俗地說，進化就是一種變化，隨處可見。星系、語言和政治等等均不例外生物進化的結果低級高級；簡單復雜；種類：少多。同一種群內(nèi)的個體間存在變異，即能適應環(huán)境的有利變異的個體，將存活并繁衍后代；具有不利變異的個體則被淘汰。（說明生物進化的是群體，而不是個體）經(jīng)過長期的自然選擇，細微的變異經(jīng)過積累成為顯著的變異，導致亞種甚至新種的產(chǎn)生。（說明了進化的漸進性）但生物進化如此復雜，以至現(xiàn)有的進化學說還不能解釋所有的問題，因此，對進化的認識尚待深化。物種及種內(nèi)分類物種（species）個體（individual）群體（population）亞種（subspecies）地理小種（geographic race）生態(tài)型（ecotype）（1）物種 迄今，對物種的內(nèi)涵尚沒有一個公認的定義，但一般認為，同一個物種應具備以下條件：有明顯的、不同與其他物種的形態(tài)特征，高等植物通常主要以花和果實為分類標準；同一物種的個體都能自由交配，并能正常生育后代；要求相似的生態(tài)條件；都具有一定的地理分布范圍。（2）個體組成物種的基本單位。種內(nèi)個體間有性別、年齡、生長習性、生理和適應性等方面的差異。（3）群體也稱種群或居群，由分布在一定范圍內(nèi)的個體組成。物種往往按面積大小不等的群體而分布的，同一個物種內(nèi)不同的群體往往是呈不連續(xù)分布；由于不同種群的遺傳特性不盡相同，所處生存條件不同，種群間也存在變異；當變異積累達到一定程度，就會產(chǎn)生亞種，甚至新的物種。（4）亞種種以下的分類單位（最低分類單位）；是種在地理和生殖上長期、完全隔離后形成的，在形態(tài)、生理和遺傳特征上有一定的特異性；亞種多用于動物，在植物中較少使用；在植物中，對形態(tài)、生理和遺傳特征上有一定差異的群體，常稱作為變種。變種有時也指栽培品種。（5）地理小種地理小種定義：由遺傳性狀相似的個體組成的種內(nèi)分類單位，有共同的祖先，占有能夠適應的特定區(qū)域。特點：是進化的產(chǎn)物、某個物種的一部分、區(qū)別小種的性狀是可遺傳的、是在相當確定的環(huán)境條件下自然發(fā)生的，十分適應當?shù)丨h(huán)境，且能存活和繁殖。分類：如果該地域因海拔、氣候或土壤條件不同而形成的，可稱之為海拔小種、氣候小種或土壤小種，而不要統(tǒng)稱為地理小種。但是，當個別生態(tài)因子不足以說明小種的全部特征時，仍統(tǒng)稱為地理小種。（6）生態(tài)型在林業(yè)中，通常與地理小種同義；但是，生態(tài)型通常由分布面積較小、不連續(xù)的群體組成，且通常不能由形態(tài)特征的差異來判斷，而只能由生理特性不同來鑒別。種內(nèi)多層次變異樹木間的差異極其普遍，主要來源于兩個方面：環(huán)境差異和遺傳變異。環(huán)境差異：林木生長環(huán)境復雜，物種分布區(qū)氣候、土壤條件不同，自然選擇的作用以及栽培管理措施不同。表現(xiàn)：外部形態(tài)上（樹高、胸徑）；生理和生態(tài)特征上（抗旱性、抗寒性等）。環(huán)境所造成的差異，是不能遺傳的，不能在育種程序中利用。遺傳變異遺傳變異多數(shù)樹木屬異花授粉，長期有性繁殖下，基因的分離和重組，導致廣泛的遺傳變異。種內(nèi)遺傳變異可分為以下層次：種源變異；同一種源內(nèi)不同林分變異；同一林分內(nèi)不同個體變異；個體內(nèi)不同部位的變異。了解一個樹種各個層次的變異和變異大小，對正確制定育種方案，充分利用各個層次的變異十分重要。（1）從表中看出，種內(nèi)各層次變異類型中，地理種源變異和個體變異占的分量最大，約占90。這兩個層次的變異最為重要，通過種源選擇和優(yōu)良個體選擇，有可能獲得較大的改良效果。（2）此表說明，不同性狀特性在同一變異類型中所占的變異分量是不同的。（3）木材比重在林分內(nèi)個體間的差異最大，通過個體選擇能獲得顯著的改良效果?；蝾l率：某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例?；蛐皖l率：某種特定基因型的個體占群體內(nèi)全部個體的比例。2影響基因頻率變化的因素（1）突變（mutation）指染色體上某一基因位點內(nèi)部發(fā)生了化學變化，與原來基因形成對性關系。其特點如下：遺傳物質的改變不是由于基因分離和重組產(chǎn)生的改變；突變?nèi)舭l(fā)生在體細胞，則僅出現(xiàn)突變點或突變區(qū)，不會遺傳；若發(fā)生在生殖細胞，突變后產(chǎn)生的基因會通過配子傳遞給后代，會導致新的突變個體出現(xiàn)。所以，突變是影響基因頻率的因素，突變?yōu)檫x擇提供了物質基礎。（2）選擇（selection）使種群個體非隨機交配，以提高群體內(nèi)有利基因的頻率，降低不利基因的頻率的一種育種方法。一個群體中不同基因型個體的繁育力是不同的，產(chǎn)生子代個體的數(shù)量不等，從而可使群體中基因頻率發(fā)生變化。（3）遷移（migration）群體間基因的流動，包括遷入或遷出一個群體。如果一個群體中遷入了外來的花粉、種子或樹木植株，帶進來新的基因，就會引起群體基因頻率的改變；林木在自然條件下通過互相傳粉進行天然雜交，產(chǎn)生天然雜種是比較常見的現(xiàn)象；種質漸滲（基因漸滲，introgression）：通過雜交與反復回交，一個種的基因逐漸擴散到另一個物種中的現(xiàn)象。種質漸滲是產(chǎn)生天然雜種的原因，也體現(xiàn)了遷移的作用（詳見第5章）。（4）遺傳漂變（genetic drift）1931年賴特（S.Wright）提出，指在小群體中，由于基因分離或重組等隨機誤差所引起的基因頻率在世代中的波動現(xiàn)象，即某些等位基因沒有被“取樣”而從后代中消失。若群體很小，選擇就不起作用，有利基因可能被淘汰，有害基因可能被保留。遺傳漂變的作用遺傳漂變的作用遺傳漂變的特點遺傳漂變的特點（5）交配系統(tǒng)（mating system）也稱交配制度，指生物有機體通過有性繁殖，從一個世代傳遞到下個時代的模式，即包括配子結合，形成合子的所有屬性。有多種劃分方法：隨機交配和非隨機交配；以異交為主，或以近交、自交為主。林木育種文獻中常見的幾個術語林木育種文獻中常見的幾個術語理想群體：組成群體的個體數(shù)量多，沒有親緣關系，配子沒有選擇作用，雌雄株數(shù)比相同，個體間隨即交配，每個個體對下一代的基因貢獻概率相等。有效群體大小：指扣除群體中由上代自交和近交的影響，即剔除遺傳重復，在全部個體中對群體遺傳起貢獻作用的個體數(shù)，或為不存在親緣關系的個體數(shù)。瓶頸作用：指一個群體由于短時間內(nèi)環(huán)境激烈變化，群體中個數(shù)急劇減少，群體中的后代則由少數(shù)個體繁衍產(chǎn)生，使遺傳多樣性遭受損失。近親交配（inbreeding）親緣關系相近的個體間的交配，簡稱近交。近交的結果：基因頻率改變，純合性增加，從而導致個體的適合度和活力下降，在小群體中這種效應特別明顯。3 遺傳參數(shù)極其估算林木群體的經(jīng)濟性狀，絕大多數(shù)是數(shù)量性狀（如樹高、胸徑、產(chǎn)量等）。描述數(shù)量性狀常用的遺傳參數(shù)如下：遺傳力（heritability）；配合力（combining ability）育種值（breeding value）；遺傳增益（genetic gain）；遺傳相關（genetic correlation）和表型相關。3.1 遺傳力遺傳力：反映遺傳變量占表型變量的比率。是選擇育種中，確定選擇方法、估算遺傳增益的重要參數(shù)。分為廣義遺傳力和狹義遺傳力。P樹木的表型值，G基因型值，E環(huán)境值加性效應：影響數(shù)量性狀的多個微效基因的基因型值的累加，也稱性狀的育種值，是性狀表型值的主要成分（相對穩(wěn)定）。非加性效應：由于基因之間的交互作用而影響表型值的效應?；蛐椭凳芗有孕头羌有孕挠绊懀?）廣義遺傳力（H2）指群體中總的遺傳變量與表型變量的比值。（2）狹義遺傳力（h2）是加性變量與表型變量的比值。一般情況下，狹義的遺傳力小于廣義的遺傳力。只有VNA0時，H2h2。3.2 配合力在有性繁殖過程中，制種要選擇親本，其目的是產(chǎn)生遺傳型最好的子代。配合力就是為實現(xiàn)這個目的提出的。分類：一般配合力和特殊配合力。（1）一般配合力（GCA）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子代總平均值的離差。e.g.2#親本的GCA：GCA2 X2-X.17134一般配合力可以是正值或負值，總和為0。（2）特殊配合力（SCA）指在一個交配群體中，某個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。e.g.5#2#交配組合的SCA：SCA52組合值X.GCA5GCA2 1713（1313）（1713）0也可按下式計算：SCA52組合值 X.X5X2 17+1313170特別強調：交配組合的值大，不等于SCA大；同樣，組合值小，不等于SCA小。如：6#3#，組合值為12，SCA為3；而8#2#，組合值為 15，SCA卻為2。配合力的應用（一）SCA反映基因的非加性效應，即顯性效應和上位效應。由于在有性過程中，基因會分離或重組，非加性效應不能固定遺傳，只有當特定基因組合在一起時才能表現(xiàn)出來。配合力的應用（二）在林木良種繁育中，有兩種方式可以利用SCA：一是通過無性系選育和無性繁殖。在無性繁殖中，加性效應和非加性效應能夠保存下來；二是建立特殊組合的雜交種子園，即選擇GCA和SCA高的無性系。如上例中7#和2#無性系，建立由兩個無性系組成的種子園。（3）育種值（breeding value）是GCA的2倍。加倍的原因：親本僅貢獻了一般的基因給它的子代，另一半的基因則來自交配群體其他成員。GCA、SCA和育種值都是指親本和組合特定的性狀而言！e.g.某個親本材積生長性狀的GCA較高，但材質性狀GCA卻可能中等或較低，因此，對不同性狀的配合力、育種值應分別估算！3.3 遺傳增益遺傳增益由人工選擇取得的改良效果，常用響應和增益表示。選擇響應R：RXOXP20年后入選樹木的子代均值：Xo選擇差S：SXSXP遺傳增益（G）：20生林分胸徑平均值：XP入選樹木（胸徑較大）胸徑均值：XS響應和增益如何估算？我們希望R=S，事實上，由于立地條件以及樹木的競爭等影響，二者不可能相等。影響遺傳力的因素遺傳力的特點3.4 遺傳相關與表型相關遺傳相關（rg）是表型相關（rp）的一個組成部分，若相關的兩個性狀均具有較高的遺傳力，則表型相關系數(shù)主要由遺傳相關系數(shù)決定。反之，若兩性狀的遺傳力均較低，則rp主要由環(huán)境相關（re）系數(shù)決定。由于rg已經(jīng)剔除了環(huán)境影響，比rp更能確切地反映兩個性狀之間的相關程度。3.5 如何增強選擇效果？（1）減少環(huán)境差異，提高遺傳力；環(huán)境變量減小，遺傳力相應增大，則選擇效果提高。因此，在布置子代測定等試驗時，必須做好實驗設計，以減少環(huán)境變量。（2）降低入選率，加大選擇差由此可見，入選株數(shù)與觀察株數(shù)的比例越小，則選擇差越大（即淘汰得多）。在子代測定中，家系選擇和家系內(nèi)單株選擇，選擇差往往控制在1-2.5個標準差；在人工林選優(yōu)，選擇差一般為2-3個標準差；但在苗圃中選擇超級苗，選擇差則要求3-4倍標準差。（3）擴大選擇面，增加變異幅度選擇群體性狀的遺傳變異幅度越大，選擇潛力越大。而性狀的變異幅度與性狀范圍有關，只有通過擴大選擇面，才能充分揭示性狀的變異幅度。4 選擇與選擇方法遺傳變異和選擇是林木育種的兩個關鍵環(huán)節(jié)，選擇貫徹了整個育種過程，沒有選擇就不可能培育新學優(yōu)良繁殖材料。4.1 人工選擇和選擇類型自然選擇：是自然條件對生物（包括森林樹木）的選擇。把一切不利于生物生存與發(fā)展的變異淘汰掉，而保留一切對生物本身有利的變異。人工選擇：根據(jù)人們的需求，從混合群體中選擇符合需要的個體或類型的選擇方式，是人類創(chuàng)造新品種的重要手段。優(yōu)樹選擇、種源選擇等都屬于人工選擇。（1）人工選擇與自然選擇的區(qū)別（2）自然選擇與人工選擇的聯(lián)系（3）選擇類型穩(wěn)定性選擇：利于中間型的選擇，數(shù)量性狀的平均值不變。定向性選擇：與穩(wěn)定性選擇相反，是對表型分布的某一極端個體進行的選擇。如為培育工業(yè)用材林，選擇生長快，材質好的個體；為了培育紙漿材，選擇纖維長、木材密度大的個體，均屬于定向性選擇。多向性選擇：是按兩個或兩個以上方向的進行，不利于之間類型的選擇。4.2 選擇方式選擇育種（selective breeding）：從天然或人工林分中，按一定的標準和目標，挑選符合人們所需要的、經(jīng)濟性狀表現(xiàn)良好的群體或個體，再經(jīng)過比較、鑒定和繁殖，選育出優(yōu)良類型或品種的育種方法。特點：不需要人為地創(chuàng)造變異，直接利用現(xiàn)有的自然變異類型，具有改良周期短，見效快，投入少等特點，是林木遺傳改良的基本方法。（1）混合選擇混合選擇（mass selection）：根據(jù)育種目標，從群體中按表型進行的選擇按表型進行的選擇，即挑選符合要求的一批個體，或淘汰不符合要求的一批個體，且對選擇出來的個體不分單株，混合采集種子或穗條，混合繁殖或造林，這種不考慮上下代及與其他親屬根系的選擇。林分去劣疏伐改造成母樹林、種源選擇都屬于這類選擇。（2）單株選擇（individual selection）是譜系清楚的選擇，根據(jù)入選標準，從群體中挑選出優(yōu)良個體，分別采種或采條，單獨繁殖，單獨鑒定的選擇。單株選擇的特點單株選擇的特點 屬遺傳性選擇，進行遺傳測定；用于遺傳力較低的性狀，可以提高性狀效果；排除選優(yōu)時環(huán)境因素的影響，比較客觀。由優(yōu)樹建立的初級種子園，經(jīng)過子代測定后，對建園無性系的去劣疏伐，屬于這類選擇?；旌线x擇與單株選擇的區(qū)別（3）家系選擇、家系內(nèi)選擇、配合選擇和無性系選擇家系：由同一植株產(chǎn)生的全部種子（子代），屬同一個家系；半同胞家系：同一個家系的種子，只有一個共同親本；全同胞家系：由同一對父本和母本產(chǎn)生的子代；無性系：從同一植株上采條，通過無性繁殖產(chǎn)生的群體；原株：繁殖成無性系的最初植株；分株：組成無性系的植株。家系選擇（family selection）把家系作為一個單位，根據(jù)家系內(nèi)個體內(nèi)的觀察值計算家系平均值，按家系平均值大小進行的選擇。適用范圍：遺傳力低的性狀，在這種情況下由于個體的表型不能充分反映遺傳型，家系平均值以大量個體為基礎，個體的環(huán)境方差在平均值中相互抵消，家系表型平均值比較接近于遺傳型平均值的估量。特點：家系選擇要淘汰一部分家系，使群體遺傳基礎變窄。在林木遺傳改良中家系選擇較少單獨應用，因為結合采用家系內(nèi)選擇能取得更好的改良效果。家系內(nèi)選擇（within family selection）定義：根據(jù)家系內(nèi)個體表型值距該家系平均表型值的離差選擇個體。特點：（1）不考慮其他家系的表現(xiàn)，即供試各家系的平均值的權重為零。（2）只淘汰部分單株，家系還保留，在多世代遺傳改良中為延緩近交率發(fā)展過快，采用這種方式。（3）一般不單獨使用。配合選擇（combined selection）是在優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良單株，是把家系平均表型值和所屬家系內(nèi)個體表型值相結合考慮。無性系選擇（無性系選擇（clonal selection）通過無性系對比試驗，評選出優(yōu)良無性系的過程。特點：（1）充分利用了植株的加性效應、顯性效應和上位效應，因此，無性系選擇增益大，方法也簡單。（2）由于遺傳基礎隨著選擇的強度提高而越來越窄，對適應性和穩(wěn)定性是不利的。（3）無性繁殖材料的成熟效應和位置效應，會妨礙 無性系的遺傳值的評估。所以，對成年樹的繁殖材料要先進行復壯。家系選擇、家系內(nèi)選擇和配合選擇以及無性系選擇都屬于單株選擇。（4）多性狀選擇（）多性狀選擇（multiple traits selection）大多數(shù)樹種改良計劃都要求同時改良幾個性狀。選擇性狀的多少，影響選擇效果。一般來說，改良單個性狀取得的效果要比多個性狀大，也比多個性狀快。選擇性狀數(shù)量 入選株數(shù)/觀測株數(shù)每個性狀的性狀強度11/1003.3721/31.62.2331/10.01.7541/5.621.4651/3.981.27表2-6 選擇性狀數(shù)量與選擇率、選擇強度的關系多性狀選擇的方法Ib1x1+b2x2+b3x3+bnxn選擇指數(shù)法（selective index）輪回選擇（recurrent selction）要實現(xiàn)預定的育種目標，往往要經(jīng)歷多個世代的改良。輪回選擇是多世代改良中通常采用的選擇方法。直接選擇與間接選擇直接選擇直接選擇（direct selection）：直接根據(jù)改良性狀進行的選擇。如：速生性選擇（高大、粗壯）、抗病性選擇（不受病害感染）。間接選擇間接選擇（indirect selection）：根據(jù)與改良性狀相關性狀或指標的選擇。如根據(jù)樹葉中酚類化合物的組成和含量挑選抗病蟲害個體；按萌發(fā)晚、封頂早挑選耐寒類型。4.3 繁殖方式與選育方法繁殖方式與選育方法無性繁殖：扦插、嫁接等手段；有性繁殖：自交（自花授粉）和異交（異花授粉）。有性繁殖：（1）自花授粉植物：采用混合選擇、純系育種、品種間的雜交育種和回交育種。最終目的是育成純合度高最終目的是育成純合度高的品種。的品種。（2）異花授粉植物：采用混合選擇、輪回選擇、自交系間雜交等方法。主要造林樹種多屬異交植物。主要造林樹種多屬異交植物。第二章練習題第二章練習題主要內(nèi)容遺 傳 資 源 的 概 念 和 種 類遺 傳 資 源 的 重 要 性國 內(nèi) 外 基 因 資 源 的 工 作 進 展生 物 多 樣 性基 因 資 源 流 失資 源 的 收 集、保 存、研 究 和 利 用一、有關資源的概念和種類1、概念遺傳資源：也稱基因資源，指以種為單位的群體內(nèi)的全部遺傳物質，或種內(nèi)基因組、基因型變異的總和。種質資源：指選育新品種的基礎材料，包括各種植物的栽培種、野生種的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工創(chuàng)造的各種植物遺傳材料。一般認為：種質資源、遺傳資源和基因資源是同義詞。1、概念、概念林木育種資源：是遺傳資源的一部分，指在選育有利品種工作中直接利用的繁殖材料，是根據(jù)品種選育目標調查、收集的資源。珍貴樹種：有特殊經(jīng)濟或科研價值的樹種。稀有樹種：單型科、單型屬或少種屬的樹種，或分布區(qū)域狹窄，或分布區(qū)域雖廣，但零星殘存的樹種。瀕危樹種：由于氣候原因或破化性利用，導致數(shù)量減少，處于近親繁殖狀況的瀕于滅絕的樹種。2、基因資源的類別按地理劃分：本地基因資源：本地基因資源：當?shù)仄鹪?，或已?jīng)適應當?shù)刈匀缓驮耘鄺l件，并能正常繁育后代的遺傳材料；外地基因資源：外地基因資源：指從國外或其他地區(qū)引入的繁殖材料。按資源來源劃分：野生基因資源：野生基因資源：尚未被人類馴化利用的樹種和變異類型，以及樹種未受人為影響的自然林分。人工創(chuàng)育的基因資源：人工創(chuàng)育的基因資源：用雜交、誘變或基因工程等方法獲得的一些類型或品種。二、遺傳資源的重要性1、農(nóng)作物和果樹栽培育種的歷史證明，現(xiàn)有的品種都起源于野生植物。品種的形成過程是人類利用資源的過程。2、為選育優(yōu)良品種，必須具備豐富的資源，不斷引進、補充新的資源，多世代育種工作才能順利進行。3、隨著經(jīng)濟條件的發(fā)展、工藝過程的改革、市場的變化，對林木新品種的要求也會發(fā)生改變（樹干材積生長快，干形通直生物質產(chǎn)量）。4、生物多樣性是充分利用自然資源的必要條件，是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎。5、拯救瀕臨滅絕的樹種，已迫在眉睫。、拯救瀕臨滅絕的樹種，已迫在眉睫。世界上動植物種類約500-1000萬種，已被描述的約175萬種。高等維管束植物25萬種，苔蘚、地衣等約15萬種，約90%生活在陸地，而其中有約2/3生活在熱帶森林。據(jù)世界自然基金會（WWF）和世界保護監(jiān)測中心（WCMC）測算，8000年前，全球天然林面積為80.8億hm2，到1996年底，62%的森林已經(jīng)消失，僅剩下30.4億hm2。森林面積的銳減，導致許多物種的滅絕或生存受到威脅。20世紀80年代，物種滅絕的速度為自然滅絕速度的1000倍，即每天約有75種 被滅絕。在25萬種高等植物中已有2-2.5萬種處于危險狀況。三、國內(nèi)外林木遺傳資源工作的進展（一）國際組織建立及運作聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）在1948年成立了“動植物遺傳資源委員會”，其中包含森林遺傳資源的研究和保存。1967年，F(xiàn)AO成立森林遺傳資源專家小組，規(guī)劃和協(xié)調有關林木基因資源搜集、利用和保存等方面的工作。1974年，該小組在羅馬會議上起草并公布了“森林遺傳資源保存與利用的全球計劃”。1973年，F(xiàn)AO創(chuàng)刊發(fā)行森林遺傳資源情報雜志，介紹樹種的遺傳資源保存計劃、現(xiàn)狀、保存方法、資源評價、種子采集及種源試驗等。（一）國際組織建立及運作（一）國際組織建立及運作世界林聯(lián)（IUFRO）1981年在日本召開的第17屆大會和1986年在南斯拉夫召開的第18屆大會上，呼吁為了資源的持續(xù)利用，各國要保存好現(xiàn)存不多的經(jīng)不起再丟失的森林遺傳資源，在大會的遺傳環(huán)境部的建議書中提出要嚴防基因型病蟲害的負向交互作用，防止“優(yōu)良品種”單一化的不良后果。1992年5月22日由世界很多國家參加的在內(nèi)羅畢召開的會議上通過了全球生物多樣性公約，同年6月5日在巴西里約熱內(nèi)盧舉行的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上有153個國家首腦在該公約上簽了字。這標志著世界各國都把森林保護問題擺在非常重要的位置。各國通過擴大自然保護區(qū)面積，建立異地保存林等方式來保護物種及遺傳多樣性。1995年，F(xiàn)AO遺傳資源工作的范圍有所擴大，包括了農(nóng)業(yè)生物多樣性內(nèi)容，森林遺傳資源有一個專家技術咨詢組。生物多樣性的研究、保護和持續(xù)、合理地利用，已成為國際社會關注的中心議題。（二）國際遺傳資源保護芬蘭美國黃石國家公園簡稱黃石公園。是世界第一座國家公園，成立于1872年。黃石公園位于美國中西部懷俄明州的西北角，并向西北方向延伸到愛達荷州和蒙大拿州，面積達7988km2。主要森林生態(tài)系統(tǒng)都列入保存計劃，并將多數(shù)木本植物種子保存到基因庫，主要樹種保存等級包括種源及半同胞家系?。ㄈ┪覈z傳資源保護1、相關法律、法規(guī)及組織運作我國政府早在1956年第一屆全國人民代表大會第三次代會上，就提出了在全國劃定天然森林禁伐區(qū)、保存自然植被的提案。同年10月，林業(yè)部草擬了我國第一個“天然森林禁伐區(qū)（自然保護區(qū)）劃定草案”，提出了在吉林、黑龍江、陜西、甘肅、浙江、廣東、四川、云南、貴州等15個?。ㄗ灾螀^(qū)）規(guī)劃40余處自然保護區(qū)。20世紀80年代起，陸續(xù)制定和發(fā)布了環(huán)境保護法、森林法、草原法、野生動物保護法、森林和野生動物類型自然保護區(qū)管理法、珍稀瀕危動植物名錄等保護自然的法律和政策。2004年12月北京林業(yè)大學成立自然保護區(qū)學院，由教育部和國家林業(yè)局共同建設，是目前我國唯一培育自然保護區(qū)建設和管理專門人才的學院。2、保護區(qū)建設居世界第一！居世界第一！廣州鼎湖山自然保護區(qū)1956年，我國建立的第一個自然保護區(qū)。主要保護對象：南亞熱帶常綠闊葉林及珍稀動植物，面積為1133hm2，有高等植物267科877屬1863種，16個自然植被類型，獸類38種，爬行類20種，鳥類178種，蝶類85種，昆蟲681種。三江源自然保護區(qū)設立于2000年8月，我國面積最大的自然保護區(qū)，達15.23萬km2，占青海省總面積的21%，占三江源地區(qū)總面積的42%。三江源地區(qū)是我國長江、黃河和國際河流瀾滄江湄公河的發(fā)源地，位于青海省南部，屬于海拔4000m以上的青藏高原腹地。三江源素有中華水塔美譽，長江總水量的25%，黃河總水量的49%和瀾滄江總水量的15%都來自這一地區(qū)。世界高海拔地區(qū)生物多樣性最集中的自然保護區(qū)。3、育種資源“六五”開始進行基因資源收集、保存和利用的研究，主要是用材樹種方面；“七五”期間對禿杉、珙桐、銀杉、望天樹、天目鐵木、普陀鵝耳櫪等樹種的瀕危原因、就地或異地保存和繁殖技術等方面的研究有了進展；“八五”、“九五”主要是對用材樹種（杉木、馬尾松、楊樹、落葉松、樺樹、椴樹等）資源收集、數(shù)據(jù)庫建立及管理等方面做了很多工作，并將其列入國家科技攻關項目。四、生物多樣性（一）相關概念1、生物多樣性：指所有來源的形形色色的生物體，這些來源包括陸地、海洋和他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構成生態(tài)綜合體。包括物種內(nèi)部、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。2、物種多樣性指某一區(qū)域內(nèi)物種的多樣化程度。多種多樣的物種是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。3、遺傳多樣性通常指物種內(nèi)不同群體（又稱種群或居群）間，或同一個群體不同個體之間的遺傳變異；遺傳多樣性表示物種內(nèi)基因的豐富程度以及基因的變異狀況。（二）遺傳多樣性的檢測方法形態(tài)特征：雌雄花綻開時的色彩，果實的形狀、色澤，葉片形狀、質地及分枝的方式等等鑒定油松無性系。特點：簡單易行。染色體：遺傳物種的總體，是基因的攜帶者。其數(shù)目、結構、核型特征上的變異等等。同工酶：分析同工酶電泳譜帶，識別控制這些酶的基因位點和等位基因。缺點：同工酶檢測的位點的數(shù)目較少，缺點：同工酶檢測的位點的數(shù)目較少，常不能代表整個基因組的變異。常不能代表整個基因組的變異。DNA檢測：RFLP技術、基于PCR的各種檢測方法和重復系列分析方法（第11章詳述）。五、基因資源流失的原因1、自然因素：火山爆發(fā)、洪水泛濫、火災發(fā)生以及地質變遷。2、生物因素動物、植物及微生物之間的相互影響；病蟲害；外來植物入侵。3、人類活動因素不合理的開發(fā)利用。六、資源的收集、保存、研究和利用（一）調查主要指樹種生物學及物種生態(tài)學調查。主要指樹種生物學及物種生態(tài)學調查。（二）搜集途徑：直接途徑：直接引進引進和和交換交換方式間接搜集。方式間接搜集。（三）保存保存方式1、就地保存即原地保存即原地保存，指在自然生境內(nèi)的保存，保存生態(tài)系統(tǒng)和自然生境、保持和恢復有生存力的種群。自然保護區(qū)、國家森林公園以及優(yōu)良天然林和母樹林自然保護區(qū)、國家森林公園以及優(yōu)良天然林和母樹林等都具有原地保存的功能。優(yōu)點：優(yōu)點：保護了自然生態(tài)系統(tǒng)，使物種得以繼續(xù)進化。原則：原則：保存足夠的遺傳多樣性；分散保存。2、異地保存指把搜集到的種子、穗條在其他適宜的地區(qū)栽培。指把搜集到的種子、穗條在其他適宜的地區(qū)栽培。也叫遷地保存。也叫遷地保存。特點：特點：多與林木育種活動結合，如種源試驗林、種子園、收集圃、無性系和子代測定林以及樹木園等都屬異地保存，這些是應用較廣的保存方式。保存數(shù)量應在數(shù)百株到數(shù)千株之間。為了保存林分的“純度”，也需考慮保存林分周圍的林分狀況，這是由于傳粉會影響保存林分的基因組分。3、離地保存（設備保存）用低溫密封保存種子、根莖和花粉等。如設于科羅拉多科羅拉多州立大學州立大學內(nèi)的國家種子貯藏實國家種子貯藏實驗室驗室，始建于1958年，1992年擴建，現(xiàn)設有大容量的低溫貯藏室，也有液態(tài)貯藏罐，可貯存100萬份樣品。其主要任務是收集、立擋、保存和評價，其主要任務是收集、立擋、保存和評價，并分發(fā)植物遺傳資源，并分發(fā)植物遺傳資源，為美國和世界各國重要經(jīng)濟作物持續(xù)改良服務。4、保存策略自然保護區(qū)是森林遺傳資源的主要保存方法。自然保護區(qū)是森林遺傳資源的主要保存方法。原地保存森林遺傳資源的意義:森林資源原地保存的意義 我國森林遺傳資源保存與自然保護區(qū)建設和天然我國森林遺傳資源保存與自然保護區(qū)建設和天然林保護工程等相結合，既符合自然進化規(guī)律，能可林保護工程等相結合，既符合自然進化規(guī)律，能可靠地保護遺傳資源，又可節(jié)省開支?？康乇Ｗo遺傳資源，又可節(jié)省開支。5、保存對象（四）資源的評價和利用1、遺傳（育種）資源工作的目的一為當前林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設服務、與育種實踐密切聯(lián)系；二為保存物種和種內(nèi)生物多樣性，為長期可持續(xù)利用服務。2、資源研究內(nèi)容：基礎研究：生物學特性、分類學、生理生化、遺傳學、生態(tài)學等；經(jīng)濟性狀：高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性、早實性、品質、生育期等。3、資源利用方法經(jīng)濟價值高、資源豐富的種質，經(jīng)濟價值高、資源豐富的種質，直接選擇利用；經(jīng)濟價值高、資源貧乏，選擇、搜集、擴繁、利用；經(jīng)濟性狀不突出，有潛在價值，搜集、育種、利用。主要內(nèi)容相 關 概 念相 關 概 念引 種 的 目 的 意 義引 種 的 目 的 意 義引 種 的 原 則 和 規(guī) 律引 種 的 原 則 和 規(guī) 律引 種 應 考 慮 的 因 素引 種 應 考 慮 的 因 素引 種 的 方 法 步 驟引 種 的 方 法 步 驟林 木 引 種 中 存 在 的 問 題林 木 引 種 中 存 在 的 問 題一、有關概念一、有關概念（一）每個樹種都有一定的分布范圍，當它在自然分布區(qū)內(nèi)生長時，稱為鄉(xiāng)土樹種（indigenous tree species）。（二）外來樹種當栽種到自然分布區(qū)外時，被稱為該地區(qū)的外來樹種（exotic tree species）。（三）引種把樹種從原有的分布區(qū)擴展到分布區(qū)以外，或引進外來樹種，稱為引種。引種。引種的類型一引種的類型二自然歸化和風土馴化的異同點二、引種的意義和作用三、引種須考慮因素（一）重視擬引進樹種在原產(chǎn)地的經(jīng)濟性狀表現(xiàn)（一）重視擬引進樹種在原產(chǎn)地的經(jīng)濟性狀表現(xiàn)大量引種實踐表明，外來樹種在新地區(qū)的經(jīng)濟性狀表現(xiàn)，往往是和在原產(chǎn)地的表現(xiàn)是相似的。這是選擇外來樹種的依據(jù)。（二）比較樹種原產(chǎn)地和引種地的生態(tài)條件“氣候相似論”：只有引種地和原產(chǎn)地的氣候相似，木本植物的引種才能成功。該理論的作用成功的實例該理論的不足之處（三）研究樹種的歷史生態(tài)條件n1953年，蘇聯(lián)植物學家年，蘇聯(lián)植物學家?guī)炖锲鎭喫鞣驇炖锲鎭喫鞣蛱岢隽酥蔡岢隽酥参镆N馴化的物引種馴化的“生態(tài)歷史分析法生態(tài)歷史分析法”。（四）要充分注意種內(nèi)遺傳變異不同樹種適應性差異很大，在引種前要充分了解它的適應性；“引種要結合種源選擇”，這已成為引種工作中的一條重要經(jīng)驗。四、影響引種成敗的環(huán)境條件溫度；溫度；日照；日照；降水量和濕度；降水量和濕度；風；風；土壤條件土壤條件 1.氣溫溫度最顯著的作用是支配植物的生長發(fā)育，即限制植物的分布。其中起主要作用的是：年平均溫度、最高最低溫度及其持續(xù)時間、季節(jié)交替特點等。年平均溫度極限溫度低溫的持續(xù)時間總結2.日照光照對引種的影響大致包括：晝夜交替的光周期、日照強度和時間。光周期光周期在引種中的應用不同光周期的植物引種后的反應3.降水和濕度4.風風也是引種成敗的關鍵因子之一。風也是引種成敗的關鍵因子之一。例如：巴西橡膠，原產(chǎn)赤道附近的高溫、高濕、無風地區(qū)，引種到我國海南島無風地區(qū)，生長良好；又例如：北方城市引種南方綠化樹種冬季設置防風屏障，容易越冬成活。5.土壤條件土壤的化學特性、物理結構和肥力狀況深刻影響著樹木的生長。其中，土壤的酸堿度和含鹽量對引種成敗的影響最大。土壤的酸堿度和含鹽量對引種成敗的影響最大。我國華北、西北地區(qū)有較多的堿土地，而華南的紅壤山地則主要是酸性土。沿海低洼地帶多含鹽率高的鹽堿土或鹽漬土。只有選擇適宜的土壤條件，才能引種成功。依植物對土壤酸堿度的要求：依植物對土壤酸堿度的要求：土壤含水量、通氣狀況因土壤條件引種失敗的例子五、引種的步驟和措施（一）引種步驟1、引進樹種的選擇首先，要根據(jù)引種的目的，通過分析，確定引進什么樹種，從何處引。其次，要特別注意外來樹種潛在的危害。2、種苗檢疫 3、登記編號對引進的樹種，一旦收到材料，就應該仔對引進的樹種，一旦收到材料，就應該仔細登記。細登記。4、引種栽培試驗4.1 第一階段4.2 第二階段4.3 第三階段（二）引種的方法南樹北移的技術措施北樹南移的技術措施（三）樹木引種成功的標準六、引種馴化要注意的問題生物入侵每年給人類生物入侵每年給人類造成多大損失？造成多大損失？第三章思考題試述育種資源搜集、保存、研究和利用四個環(huán)節(jié)的特點和聯(lián)系。保護生物多樣性需要從哪些方面著手？舉例說明。引種和馴化的含義？兩者有何聯(lián)系和區(qū)別？對待外來樹種和鄉(xiāng)土樹種的正確態(tài)度是什么？為什么我們對待引種工作要采取既積極又審慎的方針？在選擇外來樹種時要考慮哪些因素？從生態(tài)因素考慮，南樹北移、北樹南移會產(chǎn)生哪些問題，可能采取哪些措施？主要內(nèi)容基本概念基本概念種源試驗的歷史種源試驗的歷史種源試驗的目的和作用種源試驗的目的和作用地理變異的規(guī)律地理變異的規(guī)律種源試驗方法種源試驗方法種子區(qū)劃和種子認證種子區(qū)劃和種子認證一、基本概念種源（provenance）：通常是指從同一樹種分布區(qū)范圍內(nèi)不同地點收集的種子或其它繁殖材料。產(chǎn)地（seed source）：指獲得種子或其他繁殖材料的地理區(qū)域。種源試驗（provenance selection）：把自然分布在各地理區(qū)的種源樣本（種子或苗木）集中在一個或多個地點，對其生長、形態(tài)及生理特性等所進行的對比栽培試驗。種源選擇（provenance trial）：在種源試驗的基礎上，選擇優(yōu)良的種源。一、基本概念地理小種（geographic race）：因長期受不同環(huán)境條件的影響和基因交流的限制，發(fā)生了遺傳變異的群體。漸變種（cline）：種內(nèi)的變異隨著地理經(jīng)、緯度的改變而逐漸成梯度變異的群體。二、種源試驗的歷史種源試驗的歷史（續(xù)）三、種源試驗的目的四、種源試驗的作用在多數(shù)育種計劃中，通過選用最佳種源能夠以最小的代價，在短期內(nèi)取得顯著的增益。這也是優(yōu)先展開種源試驗的原由。一般增產(chǎn)潛力在20-40%以上，少數(shù)種源可以提高產(chǎn)量1-4倍。1、提高樹木生長量2、改進干形和木材品質據(jù)Timoting（1974）報道，美國在密執(zhí)安州所做的55個產(chǎn)地的西黃松種源試驗，發(fā)現(xiàn)以落基山為界，太平洋沿岸的種源樹干尖削度小，距干頂?shù)谒墓?jié)處徑粗與基徑之比為0.63，而內(nèi)陸的為0.56。尖削度：它是樹生長過程中其單位長度直徑變化的參數(shù)。它是樹生長過程中其單位長度直徑變化的參數(shù)。從樹木的根部向上測量每長從樹木的根部向上測量每長1m時的直徑縮小量（即時的直徑縮小量（即Ka，絕對尖削度）和縮小量的百分比（即絕對尖削度）和縮小量的百分比（即Kr，相對尖削度）。，相對尖削度）。縮小量及縮小量的比例越小，樹木的出材量就越大。縮小量及縮小量的比例越小，樹木的出材量就越大。木材密度據(jù)Vellg（l976）研究歐洲赤松和挪威云杉種源木材密度的地理變異發(fā)現(xiàn)，在13個松樹種源中，最好種源比最差種源的密度大9.5，21個云杉種源間差異達12.2。同時，木材密度與產(chǎn)地的緯度和海拔有顯著相關。落葉松不同種源木材比重變動在0.3660.441，差異達20，相當每m3差75kg。3、提高林分抗逆性主要反應在造林成活率、保存率、抗寒性、抗旱性和抗病性等方面。不同種源在同一林地造林，往往由于各種源子代對光周期、溫度、濕度等因子選擇不同，故造林后其保存率、抗逆性等不同。如美國在火炬松種源試驗中確定，來自密西西比河以西地區(qū)的種源，較來自以東地區(qū)的種源，抗梭形銹病能力強。又如：內(nèi)蒙包頭、遼寧北鎮(zhèn)等北部區(qū)種源較貴州黎平等南部地區(qū)種源更耐寒、耐旱（側柏抗旱性北京試驗）。4、提高樹木的適應性土耳其對歐洲赤松17個種源做了比較試驗：前10年，來自蘇聯(lián)和當?shù)氐姆N源，死亡率最小，分別為17.2%和18.1%；高生長最好的匈牙利種源死亡率為30.6%；生長最差的芬蘭和挪威種源死亡率最大分別為80.0%和76.9%。25年生時，高生長相差很大，來自匈牙利的樹高為H=11.05m,D=13.1cm,而來自挪威的H=3.81m,D=7.1cm.。五、種源試驗的基本結論種源試驗的基本結論（續(xù)）六、種源地理變異（一）、地理變異趨勢1、南北或冷暖趨勢南北趨勢側柏：不同種源在北方試驗點上越冬枯梢率與死亡率與采種點的緯度呈顯著負相關，極端低溫呈正相關，這說明南北種源耐寒性的差異是長期的自然選擇與適應的結果。2、西東或旱濕變異趨勢由濕潤地區(qū)調進的苗木比干旱地區(qū)調進的苗木一般：生長較快，種子較小，扎根較淺，枝葉更綠等特征。例如：中國林科院進行了白榆種源試驗，不同種源一年生苗木的高度從西到東有漸增的趨勢，江蘇種源明顯高于新疆種源。旱濕變異趨勢干、濕地區(qū)的種源在耐旱性上有很大的差異。火炬松抗旱性研究表明：處于干旱地區(qū)種源的實生苗比降雨量較多的東部種源的存活率高；顯然，干旱地區(qū)的自然選擇已產(chǎn)生了一個較為抗旱的火炬松種群。旱濕變異趨勢在我國，干濕的地理變化既表現(xiàn)于經(jīng)向，在我國，干濕的地理變化既表現(xiàn)于經(jīng)向，又表現(xiàn)于緯向。又表現(xiàn)于緯向。根據(jù)我國各樹種地理變異研究結果，發(fā)現(xiàn)緯向變異趨勢比經(jīng)向變異明顯得多。這是由于我國大陸的氣候條件沿緯向變化比沿經(jīng)向變化劇烈的緣故。例如：我國東北的興安落葉松在阿爾山地區(qū)的種子比漠河地區(qū)的種子大的多。3、高低變異趨勢 分布在同一座山上的林分，如果花期一致，其基因交換頻率要比水平距離相隔幾百公里種群間高的多。由于發(fā)生基因的交換，會使高低海拔種群間差異變小，所以從地形陡峭的地區(qū)取樣試驗，往往看不到高低海