1. Antony F, Schimleck LR, Jordan L, Hornsby B, Dahlen J, Daniels RF, et al. Growth and wood properties of genetically improved loblolly pine: propagation type comparison and genetic parameters. Can. J. For. Res. [Internet]. 2014;44:263–72. Available from: http://www.nrcresearchpress.com/doi/abs/10.1139/cjfr-2013-0163

【比較了3種處理的遺傳參數(shù)：生長(zhǎng)方面全同胞優(yōu)于無性系（半同胞呢襟铭？）错英，材性無性系最優(yōu)璃赡，有若干無性系在生長(zhǎng)和密度方面均優(yōu)良的塌计；材性的重復(fù)力更高热芹，樹高與材性遺傳相關(guān)报腔，但胸徑與材性相關(guān)性弱邪狞∶浊穑】
無性系品種在林業(yè)中的使用提供了改善火炬松（Pinus taeda L.）的生長(zhǎng)性狀（數(shù)量）和木材性質(zhì)（質(zhì)量）的巨大潛力。對(duì)通過體細(xì)胞胚胎發(fā)生（無性系），全同胞合子交配和半同胞合子開放授粉家族建立的火松樹進(jìn)行取樣，以鑒定無性系和合子對(duì)照之間和之內(nèi)生長(zhǎng)和木材性質(zhì)的變化。在4歲時(shí)從總共2615棵樹中收集木心5mm直徑科平。對(duì)于研究中采樣的每棵樹，測(cè)量生長(zhǎng)性質(zhì)（1.4m和總樹高的直徑）和木材性質(zhì)（全核密度矢腻，晚木和早木密度和晚木％）憔涉。總體而言，全同胞苗的生長(zhǎng)性能優(yōu)于克隆系类溢，而克隆系的木材密度高于全同胞和開放授粉苗辩诞。然而褐桌，有克隆系具有更好的生長(zhǎng)和更高的木材密度谭网。確定了樣本位點(diǎn)的生長(zhǎng)和木材性質(zhì)的克隆重復(fù)性以及生長(zhǎng)和木材性狀之間的遺傳相關(guān)性，與生長(zhǎng)性狀相比破花，觀察到木材性狀的更高重復(fù)性。觀察到樹高和木材性質(zhì)的顯著遺傳相關(guān)性，而直徑和木材性質(zhì)觀察到弱相關(guān)性掐松。

介紹

1950s在美國(guó)開始了火炬松（Pinus taeda L.）的遺傳改良計(jì)劃待榔，目的是生產(chǎn)豐富的優(yōu)質(zhì)幼苗以支持美國(guó)南部的種植活動(dòng)（Fox et al糖声。 2007）趁冈。今天，育種計(jì)劃的主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)力（McKeand et al璧疗。2003），以滿足日益增長(zhǎng)的木材需求八拱。在過去三十年中榛搔，由于使用基因改良的幼苗與強(qiáng)化的木制品處理相結(jié)合，南方松林種植園的生產(chǎn)力大大增加钉稍。使用合適的造林管理的基因改良幼苗現(xiàn)在可以在25年的周期內(nèi)產(chǎn)生高達(dá)9-12立方米·ha-1·年-1的年平均增長(zhǎng)瘾蛋，與2-6m3·ha-1 ·過去相同輪換的年1（Aspinwall等人2012; Fox等人2007）。研究表明栏豺，將最好的造林操作與最佳的遺跡材料相結(jié)合，可以提高平均年增長(zhǎng)率達(dá)到21 m3·ha-1·year-1（Aspinwall et al攀细。2012; McKeand et al鱼的。2003）师郑。第二代種子園提供了在美國(guó)南部部署的火炬松和砍伐杉木苗的54％（McKeand等人2003）宝剖。遺傳改良的開花授粉長(zhǎng)枝松樹種群在生產(chǎn)力方面取得了顯著的提高（第一代為7％-12％仁烹，第二代為13％-21％总寒，與未經(jīng)改良的檢查批相比）超過兩個(gè)完成育種周期（Li等人1999）熏兄。正在進(jìn)行的第三代育種技術(shù)在生產(chǎn)力方面的預(yù)期增長(zhǎng)率為35％（McKeand et al。2003）台丛。預(yù)計(jì)克隆或品種林業(yè)將通過提高生產(chǎn)力在滿足未來木材需求方面發(fā)揮關(guān)鍵作用（Fox et al。2007）蚁趁。目前徘熔，約10％的火炬松種植園是使用來自特定雜交或克隆繁殖體的幼苗建立（McKeaned等人2012）。與一般組合能力的輪回選擇相比锅铅，克隆林系統(tǒng)可以從遺傳變異的附加和非附加部分捕獲獲得，導(dǎo)致更高的實(shí)現(xiàn)的遺傳增益（Baltunis等人2009; Baltunis和Brawner 2010）统舀。最近的技術(shù)進(jìn)展使得精英克隆的大規(guī)模繁殖具有預(yù)期的生產(chǎn)力提高高達(dá)50％（Bettinger等人2009; McKeand等人2003; Isik等人2005）匆骗。體細(xì)胞胚發(fā)生是大規(guī)模生產(chǎn)克隆幼苗的一種方式，并且基于在人工環(huán)境中來自成熟合子胚的體細(xì)胞胚（SE）的起始和發(fā)育（Gleed等人1995; Klimaszewska等人2007）誉简。與開花授粉種植相比碉就，克隆幼苗的生長(zhǎng)，抗銹性和莖質(zhì)量的改善應(yīng)該增加收獲時(shí)的果肉產(chǎn)量和果實(shí)回收率闷串，因此大大提高了品種價(jià)值（Bettinger et al瓮钥。2009; Sorensson 2006）。高價(jià)值林木通過體細(xì)胞胚胎發(fā)生的克隆繁殖也有提高原材料均勻性和質(zhì)量的潛力（Pullman et al。2003a）碉熄。
微原纖維角（MFA）和木材密度是木材質(zhì)量的強(qiáng)指標(biāo)桨武，因?yàn)樗鼈冇绊懤w維和實(shí)木產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量（Zobel和van Buijtenen 1989; Megraw等人1999）。最近具被，火炬松種植園的輪作年齡主要通過使用基因優(yōu)勢(shì)樹和密集管理玻募，使樹木在年輕時(shí)達(dá)到可銷售規(guī)模而大幅減少（Allen等人，2005年）一姿。由于這種趨勢(shì)，未來木材供應(yīng)可能來自具有低密度和高M(jìn)FA的青成木的高比例的年輕種植體跃惫，這導(dǎo)致低剛度叮叹，差的尺寸穩(wěn)定性和低的紙漿產(chǎn)量。最近爆存，樹種開始通過使用廉價(jià)的測(cè)量工具（Isik和Li 2003）在其育種計(jì)劃中考慮木材質(zhì)量性狀蛉顽。
克隆林業(yè)，特別是體細(xì)胞胚胎發(fā)生技術(shù)的發(fā)展將允許從單一種子大規(guī)模生產(chǎn)基因優(yōu)勢(shì)火炬松樹苗（McCall和Isik 2003）先较。目前携冤，與第二代開放授粉苗相比，組織培養(yǎng)的克隆幼苗是昂貴的（每株幼苗35-45美分）（South 2013）闲勺。通過增加木材產(chǎn)量曾棕，抗病性，改善木材質(zhì)量性狀和支架的均勻性菜循，增加無性系種植的投資是合理的翘地。正在建立研究，以檢查無性系林業(yè)與傳統(tǒng)或基因改良種子相比的短期和長(zhǎng)期效益癌幕。考慮到將用克隆火炬松幼苗建立更多的高山種植園衙耕，必須比較克隆繁殖的火炬松與全同胞和開放授粉苗的生長(zhǎng)和木材性質(zhì)。這項(xiàng)研究的目的是比較三種類型火炬松種植股票的生長(zhǎng)和木材密度：（i）全同胞合子幼苗（FS）勺远，（ii）半同胞合子幼苗（OP）和（iii）體細(xì)胞胚種子（SE）橙喘。此外，還研究了克隆系對(duì)木材密度和生長(zhǎng)特性的重復(fù)性以及生長(zhǎng)和木材性質(zhì)之間的遺傳相關(guān)性胶逢。

討論

這項(xiàng)研究比較克隆幼苗與全同胞苗和開放授粉檢查批的早期表現(xiàn)厅瞎。我們發(fā)現(xiàn)，全同胞幼苗在生長(zhǎng)季節(jié)（在平均來說宪塔，F(xiàn)S幼苗在DBH中為1cm磁奖，在THT中為0.23m）在生長(zhǎng)季節(jié)之后始終超過克隆性質(zhì)。在火炬松中觀察到類似的早期生長(zhǎng)性能（Baltunis等人某筐，2007）比搭，來自全同胞家系的幼苗在它們的第二生長(zhǎng)年之后比根莖的穗高0.10m。 Cown和Sorensson（2008）觀察到類似的結(jié)果，他們報(bào)道了根據(jù)在新西蘭進(jìn)行的差異研究克隆繁殖輻射松（Pinus radiata D.Don）的DBH降低10％身诺。他們將生長(zhǎng)減少歸因于“老齡”克隆效應(yīng)蜜托，因?yàn)榭寺∈怯蓙碜岳蠘洌夏钢参锘蚶辖M織培養(yǎng)物的切割物產(chǎn)生的霉赡。然而橄务，本研究中使用的所有克隆系由未成熟胚產(chǎn)生，并且不應(yīng)表現(xiàn)出“老化”克隆效應(yīng)穴亏。
比較根莖切片的木材密度與輻射松（Cownet al.1989）和火炬松（Cumbie 2002）中全同胞苗的木密度的研究報(bào)告沒有木材密度的差異蜂挪。在本研究中，克隆幼苗的總體木材密度和晚木比例高于露天授粉苗嗓化，LWP最大增加7％棠涮，WCD最大增加31 kg·m-3。與全同胞苗相比刺覆，克隆苗的木材性質(zhì)也觀察到邊緣增加严肪。有趣的是，SE幼苗生長(zhǎng)較少（DBH和THT）谦屑，但具有較高的木材密度驳糯，因此，是否存在傳播型效應(yīng)需要進(jìn)一步研究氢橙。
觀察到不同地理位置上生長(zhǎng)的樹木生長(zhǎng)和木材性質(zhì)的差異酝枢，并與基于火炬松的區(qū)域研究一致（Jordan et al。2006; Antony et al充蓝。2010）隧枫。 Clark和Daniels（2002）將環(huán)比重的差異歸因于晚木的比例，這主要是由氣候決定的谓苟。在新西蘭種植的露天授粉輻射松中觀察到類似的趨勢(shì)官脓，Apiolaza（2012）報(bào)道了木密度隨著年平均溫度的增加而增加的趨勢(shì)。在挪威云杉（Picea abies（L.）Karst涝焙。）（Franceschini等人2013）和蘇格蘭松（Pinus sylvestris L.）（Kilpel?inen等人2005）中觀察到氣候與木材密度之間的類似關(guān)系卑笨。利用從俄勒岡州立大學(xué)PRISM氣候組獲得的數(shù)據(jù)（2013年1月3日訪問）獲得的每個(gè)地點(diǎn)的年平均氣溫和年平均降水量（mm）和最高和最低氣溫（oC）使用緯度和經(jīng)度信息（圖4）。在WCD和LWP之間觀察到陽性關(guān)系仑撞，DBH和LWP之間呈現(xiàn)負(fù)向趨勢(shì)赤兴，這與早期快速生長(zhǎng)一致，導(dǎo)致低密度少年木材產(chǎn)量增加（Antony等人隧哮，2011）桶良。將DBH和LWP與氣候數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，我們觀察到DBH的負(fù)向趨勢(shì)和LWP的平均最高年溫度的正向趨勢(shì)沮翔，而沒有觀測(cè)到平均年降水量和年平均最低溫度的關(guān)系陨帆。除了遺傳學(xué)，氣候條件在驅(qū)動(dòng)各地點(diǎn)的生長(zhǎng)和木材性狀的表達(dá)中起著重要的作用。我們觀察到木密度性狀的克隆重復(fù)性高于生長(zhǎng)性狀的克隆重復(fù)性疲牵。對(duì)于火炬松（Zobel和Jett 1995; Belonger 1998; Cumbie 2002; Baltunis等人2007）和輻射松（Cown和Sorensson 2008）已經(jīng)報(bào)告了與生長(zhǎng)性狀相比木材密度更高的遺傳率承二。 Baltunis et al。 （2007）報(bào)道了在2齡時(shí)測(cè)得的火炬松克隆的重復(fù)性估計(jì)值為0.2至0.4（隨地點(diǎn)而異）纲爸。與Baltunis等人（2007）亥鸠，我們觀察到較低的克隆重復(fù)性估計(jì)，這可能是由于本研究采用的抽樣策略和每個(gè)家庭取樣的克隆系數(shù)识啦。然而负蚊，木材性質(zhì)的重復(fù)性估計(jì)值較高，表明不同地點(diǎn)木材性能的克隆線性能一致性颓哮。盡管木材密度已經(jīng)被報(bào)道與木材機(jī)械性能具有良好的相關(guān)性盖桥，但是對(duì)許多松樹種類的研究已經(jīng)報(bào)道MFA在確定幼齡木材的木材剛度中可能更重要（Walker和Butterfield 1995; Cown等人1999; Megraw等人1999）。這需要測(cè)量其他木材質(zhì)量性狀题翻，如MFA或在未來的克隆選擇程序中的聲速，以確定樹木的剛度以及木材密度和生長(zhǎng)性狀腰鬼。
同時(shí)選擇父母的生長(zhǎng)特性和木材性質(zhì)提出了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)嵌赠，因?yàn)檫z傳相關(guān)性相對(duì)較差。通常熄赡，生長(zhǎng)和木材性質(zhì)之間存在不利的遺傳相關(guān)性（Loo等人1984; Williams和Megraw 1994; Cumbie 2002; Hannrup等人2004; Li等人2007）姜挺，表明選擇親本生長(zhǎng)可能會(huì)損害木材質(zhì)量，反之亦然彼硫。對(duì)于包括火炬松的許多針葉樹種炊豪，DBH和木材密度之間觀察到-0.4的遺傳相關(guān)性（Gapare等人，2009）拧篮。我們觀察到DBH與木材性狀的弱的遺傳相關(guān)性词渤，但是對(duì)于THT與木材性質(zhì)的更高和正的遺傳相關(guān)性。這可能是由于莖苗細(xì)長(zhǎng)（THT與DBH的比例）對(duì)木材性質(zhì)的積極影響串绩，已報(bào)道的輻射松（Watt和Zoric 2010）和火炬松（Antony等2012b）缺虐。此外，我們已經(jīng)探索了從擬合的雙變量模型（圖5）估計(jì)的克隆系的經(jīng)驗(yàn)最佳線性無偏預(yù)測(cè)因子（EBLUP）礁凡，以鑒定是“相關(guān)斷裂劑”的克隆系高氮，即觀察是否任何克隆顯示同時(shí)生長(zhǎng)和木材密度的改善（兩個(gè)負(fù)相關(guān)的性狀）。很明顯顷牌，許多克隆系顯示出比生長(zhǎng)性狀更好的WCD剪芍。此外，存在克隆系窟蓝，其在DBH和THT生長(zhǎng)和更高的WCD方面表現(xiàn)出更好的性能罪裹。目前，美國(guó)南部的森林支持該國(guó)大部分纖維生產(chǎn)，其中美國(guó)60％的木材是從該地區(qū)生產(chǎn)的（Smith et al坊谁。费彼，2009）。到2060年口芍，美國(guó)東南部的松樹種植面積預(yù)計(jì)將從目前的總土地面積的19％增加到24％-26％箍铲，主要是由于新興的生物能源市場(chǎng)（Wear and Greis 2011）△尥郑克隆森林預(yù)期在滿足日益增長(zhǎng)的木材需求方面發(fā)揮重要作用颠猴。基于這項(xiàng)研究小染，有可能選擇對(duì)生長(zhǎng)和木材質(zhì)量特性表現(xiàn)更好的克隆系翘瓮。