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1、word杂交组合课程论文- 树抗寒育种研究学院：林学院 班级：2010级林学二班 ：罗军伟 学号：20102349指导老师：际红教授山 东 农 业 大 学2013年12月目 录1.项目的立项依据 11.1 实施树育种计划的意义 11.2 国外目前树抗寒育种现状及分析 11.2.1 天然杂种选择 11.2.2 人工杂交育种 11.2.3 基因工程育种 212.4 存在问题及展望22.育种项目的研究容2.1 育种目标 32.2 育种容 32.2.1亲本选择标准 32.2.2杂交设计方式 32.2.3杂交方式设计的好处 42.2.4该杂交方式对遗传参数的估算方法 42.3 拟解决的关键问题 53.拟
2、采取的研究方案及可行性分析 53.1技术路线 53.2可行性分析 54.该项目的特色与创新之处 54.1选题科学性 54.2材料的特色 64.3方法的创新 6 / 1.项目的立项依据1.1 实施树育种计划的意义 树属柳科( Salicaceae) 属( Populus) ，共分为白派( Leuce) 、青派( Tacamahaca) 、黑派( Aigeiros) 、胡派( Turanga) 、大叶派( Leucoides)等五大派。树具有早期速生、适应性强、分布广、种类和品种多、容易杂交、容易改良遗传性、容易无性繁殖等特点，广泛应用于生态防护林、三北防护林、农田防护林和工业用材林，同时也是道路
3、绿化、园林景观的优秀树种。树是北半球温带、亚热带分布最广、品种最多、适应性最强的速生用材树种之一。世界各国对树的研究非常重视，从良种选育、栽培、材性及开发应用等方面都作了大量工作。我国 20 世纪 80 年代培育出不同材性需求的树新品种很多，主要以纸浆材、胶合板材的应用品种为多，并对新品种进行了生态适宜区的栽培区划1。在栽培技术确定上取得了定向培育( 抗性、材性) 、集约栽培、施肥、灌水、病虫害防治等研究成果，并在生产面积推广应用。在我国北方地区,低温是树在生长过程中经常会遇到的一种非生物胁迫,尤其是在晚秋及早春时期,气温的骤然下降对树木产生极大伤害,造成巨大损失。现有的速生丰产无性系又多不耐
4、低温,虽然通过施肥、树干涂白等农业措施在一定程度上可以提高树的抗寒能力,但是费时费力,难以推广。培育抗寒品种是一条减少低温寒害造成损失的根本途径,也受到林木研究者的普遍关注。1.2 国外目前树抗寒育种现状及分析目前培育抗寒品种的主要途径包括引种、天然杂种选择、人工杂交育种和基因工程育种等几种途径。1.2.1 天然杂种选择国外最著名的例子是意大利卡扎莱 孟菲拉托树研究所从欧洲黑和美洲黑的天然杂种欧美中选育出的I-214和I-154等,其抗冻性较强。在我国通过天然杂种选育抗寒品种也有不少成功的例子。1961年蒙昭盟林科从小叶和钻天的天然杂种中选育出3个优良无性系(34号、36号和17号),在年平均
5、气温6. 5e和极端低温-31. 4e条件下,小苗和大树均无枯稍等冻害现象,可以正常越冬,表现出良好的速生性和抗寒性。21.2.2 人工杂交育种 树杂交育种始于1921年,由英国学者Henry首先用棱枝和毛果进行人工杂交选育出速生且适应性较强的格氏。此后,树的抗冻性杂交育种在世界上许多国家逐渐开展起来。美国从1924年起开始对树抗冻杂交育种进行了系统的研究,以毛果和不同种源的美洲黑杂交,选育出NE-311、NE-296和NE-200等速生、抗寒杂种无性系。1993年董雁以辽河鞍杂、辽河荷兰3930、D189为组合,通过大树人工授粉选育出辽育1号、2号、3号,各无性系在抗寒、速生、材性方面均好于
6、当地主栽品种。树抗冻性杂交育种的研究中青派和黑派的抗冻杂交育种较多,其杂交方式也从简单到复杂经历了由单交到三交或多交的过程。白派杂交育种相对进展缓慢,可能是因为其杂交和繁殖困难等原因所致;选用的亲本有银白、和山,杂交方式以单交为主。31.2.3 基因工程育种 随着植物分子生物学的发展和植物基因工程技术在林木育种中的应用,人们完全有可能培育出丰产、优质的树新品种。树的转基因研究始于1986年, 20多年来树转基因技术迅猛发展,一些重要的目的基因包括抗虫基因、抗病基因、抗盐基因、抗除草剂基因和降低木质素基因等已被转入树,而关于树抗寒基因工程的研究还相对较少。4目前对树抗冻基因工程的研究还相对滞后,
7、虽然已成功导入一些抗性基因,但多为单一的功能基因,而树的抗冻性是多基因控制的数量性状,通过导入这些功能基因在提高树的抗、耐冻性的效果可能还不够理想。12.4 存在问题及展望 树的抗寒育种在常规育种方面取得了较大的成就,选育的树良种已在生产中发挥出巨大的经济、生态和社会效益。但是常规育种策略和方法简单,没有长期的计划,缺乏连续性;利于改良树抗寒性的外源基因来源匮乏,育种资源引进、收集的力度等问题已不能完全满足现代林业对品种更新换代的需求。基因工程技术育种可以打破物种之间的界限,缩短育种周期,目的性强,具有常规育种无法比拟的优势。但是目前用于树抗寒遗传转化的外源基因甚少,还有必要对其他林木中的抗寒
8、相关基因进行克隆、分离,为树抗寒基因工程育种提供基因储备。在今后的育种工作中应当加强对国外优良树资源的引进力度,制定长期的育种计划,采用三交、双杂交或更复杂的杂交方式,最大限度地提高改良的程度。将常规育种与生物技术育种相结合,树的抗寒育种必将取得新的突破,这对广泛发挥树优良特性、扩大树的栽培地域具有重要意义。参考文献：1惠新.树新品种选育研究J林业科技开发，2002( 3) : 3-42连荣,宋立志,林晓峰(2010).树抗寒育种研究进展.防护林科技,1(97):92943段安安,硕新.树抗寒抗旱育种的进展J.西北林学院学报, 1997, 12(2): 95-100.4林善枝,志毅.树抗冻性的
9、研究现状 J.植物学通报,2001, 18(3): 318-324.2.育种项目的研究容2.1 育种目标 经过树抗寒育种研究，选育出适合中国北方地区的抗寒树优良品种，进一步提高树的抗寒能力，增加树对低温的抗性，进一步降低树遭受冻害甚至死亡的比率，提高树的经济价值。2.2 育种容2.2.1亲本选择标准（1）互补原则：双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上的优缺点尽可能互补。如本试验要求母本或父本之一必须具有抗寒性，而另一种亲本的优缺点要与此亲本互补。（2）适应性原则：亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种，有利于增加选择的抗寒品种的适应性。（3）遗传差异原则：注意亲本间
10、的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交。（4）配合力原则：杂交亲本应具有较好的配合力，便于提高杂交后代的成活率。2.2.2杂交设计方式 选择三交的杂交方式，即3个亲本进行两次杂交。 表示为：A/B/C，即(AB) C：/表示第一次杂交，/表示第二次杂交，即先将A、B杂交，A作母本，B作父本，子一代A/B再与C杂交。2.2.3杂交方式设计的好处 三交杂交方式的优点有二：一是集中多种树的优点于一体，二是丰富树杂种的遗传基础。其目的是创造具有遗传基础宽，变异幅度大的树抗寒后代群体，从中选育更优良品种。2.2.4该杂交方式对遗传参数的估算方法设：有p个亲本，共有组合数a=p（
11、p-1），完全随机区组设计，b次重复。则遗传参数的计算步骤如下：第一步：离差平方和的计算。 校正值 C=X2/ab 总的 ST=X2ijk-C 重复 Sb=X2ijk/a-C 一般配合力 Sg=1/b(p-2)X2i-4X2/bp(p-2) 特殊配合力 Ss=X2ij/b-X2j/b(p-2)+2X2机误 SE=ST-SB-Sg-Ss第二步，方差分析。第三步，遗传参数估计。2g=（Mg-MS）/b(p-2)2s=(MS-Me)/b 一般配合力= 2g/(2g+2s) 特殊配合力= 2s/(2g+2s)2.3 拟解决的关键问题 树杂交亲本的选择、杂交设计的具体操作技术、杂交后代的选择。3.拟采取
12、的研究方案及可行性分析3.1技术路线选择优良亲本选择杂交后代选择杂交最终后代杂交最终后代的培育、评价3.2可行性分析（1）研究人员熟悉研究方法，具备了研究的客观条件；（2）多年的树研究工作基础为本课题的顺利实施提供了重要的知识储备和技术基础，研究主持人长期从事树研究，了解研究现状和生产所需；（3）先进的仪器设备为研究的顺利实施提供了物质保障。4.该项目的特色与创新之处。4.1选题科学性 在我国北方地区,低温是树在生长过程中经常会遇到的一种非生物胁迫,尤其是在晚秋及早春时期,气温的骤然下降对树木产生极大伤害,造成巨大损失。现有的速生丰产无性系又多不耐低温,虽然通过施肥、树干涂白等农业措施在一定程度上可以提高树的抗寒能力,但是费时费力,难以推广。培育树抗寒品种，为本地区选育出抗寒优良品种是一条减少低温寒害造成损失的根本途径，有利于增加树的经济价值。4.2材料的特色 选择的树品种之一要具备抗寒性，其余品种要有与之互补的优良性状；杂交亲本应具有较好的配合力，便于提高杂交后代的成活率。4.3方法的创新 采用三交的杂交方式，集中多种树的优点于一体，丰富树杂种的遗传基础；有利于创造具有遗传基础宽，变异幅度大的树抗寒后代群体，从中选育更优良品种。
