全 文 ：陕西林业科技 N。
S h a an 范 F os e rt S c i e
卜
3
,
20 0 3
,
P P
.
2 2~ 2 5
cn
e a n d eT
e h n o log y
相关遗传进展分解原理在河北杨选择中的应用
杨 桂 芳
(会宁县林业技术推广站 ,甘肃会宁 7 3 0 70 )
摘 要 :通过对白银市会宁县源边乡双坪林场河北杨无性系 ,五个组成性状所引起的目标性状 (材
积 )的相关遗传进展的分解进行了初步探析 。 从中找出影响材积的主要性状 。 同时通过选择指数的
计算来选择优良无性系 。
关键词 :河北杨 ;无性系 ;组成性状 ;选择指数 ;相关遗传进展 ;通径分析
中图分类号 : 5 72 2 . 7 文献标识码 : A 文章编号 : 10 0 1一 2 1 17 ( 20 0 3 ) 0 3一 0 0 25 一 0 5
河北杨 (尸oP u zu , 人ap e i e n s艺5 H u e t Ch o w )
又名锻杨 , 串根杨 ,具有适应性强 、 耐干旱 、 耐
寒 冷 、 耐瘩薄 , 患病虫害轻 、 生长快 、 材质优
良、 根集力强等特点 , 是我国河北 、 华北黄土
高原 , 风沙干旱地区重要 的造林和水土保持
树种 ,亦为四旁绿化的优良树种 ,是目前甘肃
中部地区退耕还林和造林绿化的首选树种 ,
市场前景好 , 经济价值高 ,深受群众喜爱 。 但
是 , 由于立地条件的不同 ,在某一地区表现优
良的河北杨在另一地区表现不一定优良 。 为
了排除环境 因素的影响 ;有计划地进行遗传
改良 ,更好地开发利用这一乡土树种 ,为退耕
还林和 “ 三北 ” 防护林建设提供良种 , 须在同
一环境下进行比较选择 。
其方法是采用间接选择 , 即以原因性状
的遗传特性及其与结果性状之间的遗传相关
为依据 , 提高选择精度 ,缩短选择的时间 , 达
到预期的育种 目标 。 2 0 0 1 年初 ,我们对白银
市会宁县源边乡双坪林场 7 年生河北杨无性
系幼林进行了测定 ,研究其树高 、 胸径 、 分枝
角 、 冠径 比 、 冠长 /枝下高等性状对材积直接
和间接的影响 , 拟作为对河北杨优良无性系
选择的依据 。
1 试验地概况与供试材料
试验地设在白银市会宁县源边乡双坪林
场 , 位 于 北 纬 3 6 0 0 4 ` , 东 经 1 0 4 0 3 8` , 海拔
2 0 3 0 m
。 年均气温 7 . 0 ℃ , 极端最低气温
一 2 2 . 8 ℃ , 极端最高气温 3 . 5 ℃ , 年降雨量
35 8 ~
,集 于 7 、 8 、 9 三个月 , 占全年降雨量
的 5 8%左右 。 年 日照时数 2 1 6 8 . 8 h , 年均蒸
发量 1 7 23 r n r n , 相当于降水量的 4 倍 , 年大
气相对湿度56 写 , 年无霜期 161 d , 土壤为黄
绵土 。
供试材料是源边乡双坪林场内 7 年生河
北杨无性系试验林 , 株行距 1 m X l m , 随机
区组排列 , 3 次重复 , 参试系号 6 个 ,树木生
长 良好 , 树干通直 ,林内卫生 良好 。
这 6 个系号是在河北杨 49 个无性系苗
期选择的基础上保留的 , 人选率为 0 . 12 , 查
表知选择强度 K 一 1 . 614 ,在各无性系中 。 随
机选择 3 株树 ,测定其树高 、胸径 ,分枝角 , 冠
径比 ,冠长 /枝下高 。
2 原理与方法
我们采用相关遗传进展的分解原理和通
收稿日期 : 20 0 3一 0 7一 2 4
作者简介 : 杨桂芳 ( 1 9 7 3一 ) ,女 , 甘肃会宁人 ,工程师 , 主要从事林业技术推广工作 。
20 03 年第 3 期 陕西林业科技
径分析以及选择指数的方法 。
3 结果与分析
我们根据观测资料选取 了 5 个性状指
(x
3
)
, 树高 x( ` ) , 胸径 ( x s ) 。 通过这 5 个性状
指标对 目的性状指标— 材积 ( y )( 见表 1)的遗传进展进行综合评判 ,从 中选出优 良系
号以及对材积遗传进展正向贡献大的指标 。
标 , 即分枝角 (x 飞) , 冠径 比 x( 2 ) , 冠长 /枝下高
表 1 各无性系测定项目均值
无性系号
性 状
X l X Z X 3 X 4 X S 丫
5 1
.
667
6 0
.
0 0 0
2 1
.
6 6 7
4 5
.
0 0 0
4 0
.
0 0 0
4 6
.
6 6 7
0
。
4 12
0
.
3 84
0
.
3 0 6
0
.
387
0
.
3 0 2
0
.
3 4 9
1
。
7 0 7
1
.
770
1
.
9 0 2
1
.
85 5
1
.
60 7
1
.
1 4 0
8
.
3 33
9
.
5 67
9
.
3 67
8
.
8 9 0
9
.
60 0
8
.
8 33
7
.
80 0
8
.
9 0 0
7
.
8 3 3
6
.
0 67
7
.
50 0
8
。
0 33
2
.
312 X 10一 2
3
.
Z1 0 X 1 0一 2
2
.
4 5 9 X 10一 2
1
.
4 9 6 X 1 0一 2
2
.
28 3 X 10一 2
2
.
49 2 X 1 0一 2
11Qdn己J,性门了0Qén乙,11、.上自
材积计算采用公式 v 一 f心 1 . 。 h( 十 3 ) , 其中实
验形数取 九一 0 . 41 。 为计算有关的性状遗传
参数 ,须对原始数据 (表 1) 进行方差分析和
协方差分析过程如下 :
3
.
1 分枝角的方差分析
分枝角的方差分析见表 2 。
表 2 分枝角方差分析
变异来源 自由度 离差平方和 均方 期望均方
重复间 2 1 5 8 . 333 7 9 . 1 67 一
无性系间 5 2 5一2 . 5 5 0 2 . 5 e32 + r占9 2
误差 1 0 1 0 4 1 . 7 1 0 4 . 17 灸 2
总和 17 3 71 2 . 5 一 一
由表 2 得遗传方差 心 {一 1 3/ ( 5 0 2 . 5一
1 0 4
.
1 7 ) = 1 3 2
,
7 7
表 型 方 差 占1P 2 一 抢} + 1 / 3灸 , -
1 6 7
.
5 0 0 2
*
。 , 、 什 二 , : 心产 。 。 。 。 。 n /
)
声入 )皿 1万 Z J n l 一 百 厂奚= l 廿一 乙 0 0 声。
O P I
-
同理得 :占9 2 2 = 0 . 0 0 1 1 9 4 9
占P 2 2 = 0 . 0 0 2 0 6 5 7 4 人2 2一 5 7 . 8 4 4纬
占9 3 2 = 0 . 0 2 6 5 7 3 占户3 2 = 0 . 0 7 6 6 7 3
h 3
2一 3 4 . 6 6%
心 4 2 = 0 , 1 4 5 1 占P ` 2 = 0 . 2 4 5 3 6
h
; 2 ~ 5 8
.
4 2 3写
占9 5 2 = 0 . 5 1 7 5 6 占P 5 2一 0 . 5 5 7 1 9
h 5
2二 6 0 . 3 8写
占g ) 2一 0 . 0 0 0 0 1 6 4 7 9
占P , 2 = 0 . 0 0 0 0 3 0 0 5 1 3 人, 2 = 5 4 . 7 5 %
3
.
2 胸径与材积的协方差分析
胸径与材积的协方差分析见表 3 。
表 3 协方差分析 (胸径与材积 )
变异来源 自由度 协方和 协方差 期望协方差
重复间 2 0 . 0 1 2 2 一
无性系间 5 0 . 0 7 5 1 0 . 0 15 0 叔 j+ r心葱少
误差 1 0 0 . 0 6 2 5 0 . 0 0 6 2 5 叔 z
总和 1 7 0 . 1 5 0 0
由表 3 得 出 占9 5夕 = 1 / 3 ( 0 . 0 1 5 0 一
0
.
0 0 6 2 5 ) = 2
.
9 2只 1 0一 3
a九 y 一心 s y + 13/ 灸 s y
同法 得 : 心口 一 2 . 6 X 10 一 ` 占ga y 一
一 6 . 5 8 3 只 1 0 一 4
心 2夕 = 4 . 2 3 X 1 0 一 5 心 1夕 = 2 . 3 2 3 6 X
1 0 一 2
占P 5 1= 3 . 4 1 1 1 占P 5 2 = 一 0 . 0 0 2 0 3 7
a P 5 3 = 一 0 . 0 6 2 4 占P S` = 0 . 1 3 4 6
a P
` 1 = 一 1 . 4 5 7 3 a P 4 2 = 一 0 . 0 1 4 9 8
占P ` 3 = 0 . 0 3 0 1 7 3 3 占P 3 1一 一 0 . 8 5 3 4
a P 3 2 = 0
.
0 0 1 2 7 3 占P 2 1 = 0 . 4 4 2 2
陕西林业科技 20 0 3年第 3期
依以上数据求出表型相关系数佃和遗 1 . 6 1 4) 求出选择 x ` 性状而引起 y 性状的相
传 相 关 系 数 、 , , 由公 式 C G yS ( x ) 一 k-x 关遗传进展 C G yS (万 ) 。综合以上材料列成性
h x zr
“ 彩君g , (其中 k x 为性状的选择强度均 为 状遗传参数表 (见表 4) 。
表 4 有关性状遗传参数
r 户 ,
/占P i少
X Z X 3 工刁 X S
, 刃 J g i夕 从 Ct奋匆 (二 )
k~ 1
.
6 4
X 3 X S
1/
16 7
.
5 0 0 5
0
.
7 5 1 8 /
0
.
4 4 2 2
一 0 . 2 3 8 1 /
一 0 . 8 53 4
一 0 . 2 2 5 9 /
一 1 . 4 5 7 3
0
.
28 4 7 /
3
.
4 1 1 1
0
.
7 9 2 7 2
.
5 7 9 X 10一 3
1 /
0
.
0 0 2 0 6 6
一 0 . 6 6 1 3 /
一 0 . 0 14 9 8
一 0 . 0 4 8 4 /
一 0 . 0 0 2 0 3 7
0
.
4 9 6 7 /
2
.
3 2 3 6 X 1 0一 2
0
.
3 0 1 4 /
4
.
2 3 X 10一 5
一 0 . 9 9 4 9 /
一 6 . 5 8 3 X 10一 4
0
.
16 8 2 /
2
.
6 X 1 0一 峨
0
.
9 9 9 8 /
2
.
92 X 10一 3
1 /
1
.
6 4 7 8 7 X 1 0一 5
0
,
5 7 8 4 1
.
14 2 Z X 10 一 32/27301l0
.0.0
1/
0
.
0 7 6 6 7 4
0
.
2 1 8 6 /
0
.
0 3 0 17 3 3
一 0 . 2 4 3 4 /
一 0 . 0 6 2 4 0
.
3 4 6 6 一 2 . 2 5 9 3 X 10 一 3
1 /
0
.
2 4 8 4
0
.
2 9 1 7 /
0
.
13 4 6
0 5 8 4 2 6
.
4 3 8 X 1 0 一扭
1 /
0
.
8 5 7 1
0
.
60 3 8 3
.
9 5 5 2火 10 一 3
x4乃
0 5 4 7 8 3
.
5 8 9 I X 10 一 3
根据表 4 可计算出正规方程组的解为 :
b
一
= 一 0 . 0 0 1 3 2 7 1 b Z = 0 . 5 5 9 2 2 5
b3 = 一 0 . 0 4 3 3 1 b ; = 0 . 0 3 1 1 8 0 3
b s = 0
.
0 0 1 9 6 7 7
由此得选择指数 I 一 bl x l 十热x Z十瓦x 3十
b
` x 4 + b
s x s - 一 0 . 0 0 1 3 2 7 l x l + 0 . 5 5 9 2 2 5x 2
一 0 . 0 0 4 3 3 1x 3 + 0 . 0 3 1 1 8 0 3 x 4 + 0 . 0 0 1 9 6 7
7x 5
, 由表 1 值可分别计算出 6个无性系号的
选择指数 :
1
2 1一 0 . 3 6 3 0 7 6 7 5 4 1 2 3 = 0 . 3 7 4 2 7 2 1 6
1
18一 0 . 3 6 7 4 7 1 8 1 8
1
2`一 0 . 3 6 5 4 9 1 4 2 7
1
17一 O , 3 6 0 2 9 1 4 1 1 20 ~ 0 . 3 7 4 0 8 6 4 7 3
由上可知 ,几3的值在这 6 个无性系中最
大 ,几。的值也较大 ,所以 23 和 20 号是我们选
出的较优良无性系 , 23 号生长量位居第 1 。
由公式 C G勿 ( )I ~
* 而疏十bsz gZ , + … +b ,场 , 得 c G匆 ( , ) -
0
.
0 0 9 5 7 3 3 8
表 5 选择性状的选择相对效率
互翌丛旦 /磁
C G勿 (万 )` 产“
X I X Z X 3 1 4
37 1
.
10 838
.
15 一 42 3 . 7 3 1 48 7 . 0 1 24 2 . 0 2
将表 4 数据代人正规方程组
{
a l + r户: z a : + … r户 1, a . = C丫沼夕 ( x , )
伽al + 内 + 二 ,r 加甄 一 C G S抓 x Z)
r娜 al ; + r灿 Za : + … + 断 一 C G S y (踢 )
。 , 旦旦全卫立。 , , ` 、 。 , , ` 。 主
, 坏 !理 , 了、 厂 、 C _ . / _ .’ 、 ,寸 t 了 侧记三妇户下口 入切 !入人 二千二 、 浏洲山二不吃勺口 口少 \ 孟 ` /
可得出 :
a 一
= 一 0 . 0 0 9 5 7 4 9 a l = 0 . 0 1 5 6 2 0 6
a 3 = 一 0 . 0 0 7 5 5 1 s a ` = 0 . 0 0 9 6 4 9 3
a s 一 0 . 0 0 2 7 8 4 5
列出相关遗传进展分析表 (见表 6) 。
4 结论
由表 6 我们得出如下结论 :
( l) 分枝角 x l 的直接贡献为负 , 它与选
育中重要指标树高呈负相关 ,与胸径的相关
也很小 ,但其总贡献较大 , 因此它仅能作为选
育的辅助性指标 , 以分枝角较小为宜 。
( 2) 冠径 比 x : 的直接贡献为正 , 但它与
选育重要指标树高 、胸径均呈负相关 ,通过其
20 0 3 年第 3 期 陕西林业科技
它 四个性状对材积的间接贡献均为负值 , 导 ( 3) 冠长 /枝下高 x : 的直接贡献为负 , 总
致了总贡献较小 。 故它可以作为选育中的又 贡献也为负值 ,且它与材积呈极显著的负相
一辅助性状 。 在选育工作中 , 选择窄冠型的树 关 , 故它是选育中的一个限制性指标 ,在选育
木为宜 。 中不能过分追求 。
表 6 相关遗传进展分析
选择路 直接贡献 ` 间接贡献今 jaj 贡献率 (% ) 总贡献留匆 (二 )
一 37 1 . 16
a Zr , 22
= 0
.
0 1 1 74 3 6 4 5 5
.
23
x l…夕 a l = 一 0 . 0 0 9 574 9 a s介 15 = 0 . 0 0 1 7 98 0 69 . 7 0 2 . 5 79 7 X 10一 3
a ; r户 z` 一 0 . 0 0 2 17 9 80 一 8 4 . 50
a o r户 25 = 0
.
0 0 0 7 9 2 7 30
.
7 3
1 36 7
.
59
a z介 2 2= 一 0 . 0 0 7 19 8 4 一 6 3 0 . 2 2
x Z… y a Z一 0 . 0 1 5 6 2 0 5 a 3r , 2 3 ~ 一 0 . 0 0 0 7 64 2 一 6 6. 9 0 l . 142 2 7 X 1 0一 3
a ; r , 2;
~ 一 0 . 0 0 6 38 1 1 一 55 8 . 67
a s伽 s = 一 0 . 0 00 13 4 8 一 1 1. 8 0
x 3
. ` ·
y a 3 = 一 0 . 0 0 7 5 51 5
a l r , 2 3一 0 . 0 0 2 2 7 9 8
a Zr 月 3= 0 . 0 0 1 58 0 8
a ` r 户3` ~ 0
.
0 0 2 10 9 3
a s r ” 。 = 一 0 . 00 0 677 7
3 3 4
.
24
一 10 0 . 91
一 6 9 . 97 一 2 . 25 9 3 X 10一 3
一 9 3 . 36
30
。
0 0
x 弓’ 二 y a ; ~ 0 . 0 0 9 64 9 3
a l r户 1; = 0
.
0 0 2 1 63 0
a Z介 2; = 一 0 . 0 10 32 9 9
a 3 r , 3 4 = 一 0 . 0 0 1 650 8
a s r户; s = 0
·
0 0 0 18 1 2 2
14 9 8
.
8 1
3 3 5
.
9 7
一 1 60 4 . 52
一 2 56 . 4 2
12 6
.
16
6
.
4 38 X 10一 4
x s
’ · ’
y a s = 0
.
0 0 2 7 8 4 5
a 一r , 25= 一 0 . 0 0 2 72 6 0
a Zr 户2 5= 一 0 . 0 0 0 75 6 0
a 3 r 川 s~ 0 . 0 0 1 8 38 0
a ; r 州 s = 0 . 0 0 2 8 1 4 7
70
.
4 0
一 68 . 9 2
一 19 . 1 1 2 . 9 5 5 2 X 1 0一 5
4 6
。
47
7 1
.
16
( 4 )树高 x 4 的直接贡献为第 2 a( ` 一
0
.
0 0 9 64 9 3 )
, 直 接 贡 献 率 为 最 大
( 14 9 8
.
81 % )
, 因此树高 x ` 可作为选育中的
一个重要指标 。
( 5) 胸径 x s 的直接贡献为正 , 与材积 y
呈极显著的正相关 ( sr , 一 0 . 9” 8 ) , 通过 x , 、
x : 的间接贡献为负 , 但其总贡献为各性状中
最大 (3 . 95 2 x 10 一 “ ) , 因此它是选育中的一
个可靠指标 。
综上所述 , 在幼树选育工作中 , 在立地条
件相同的条件下 ,应以胸径为主作为选择的
依据 。 不过 ,作为用材树种选择 ,我们选育的
方向应该是 : 胸径粗 ,树高大 ,窄冠型 ,分枝角
小的树木为宜 。