Philippe G, Buret C, Matz S, Paques LE (2016) Composition of hybrid larch (Larix × eurolepis Henry) forest reproductive materials: How much does hybrid percentage affect stand performance? New For 47:541–564. doi: 10.1007/s11056-016-9530-z
雜交落葉松(Larix eurolepis)的表現(xiàn)可以通過以下事實(shí)改變:在雜交種子園中產(chǎn)生的種子批總是包含非雜種種子的部分
。我們通過三步過程研究了這種雜交/非雜交混合物對(duì)幼苗生產(chǎn)力和質(zhì)量的影響:確定樹種身份與細(xì)胞質(zhì)DNA標(biāo)記,雜交和非雜交樹性能的比較压语,最后儡蔓,評(píng)估稀化對(duì)混合百分比的影響「竿螅總的來說,我們分析了來自三個(gè)地點(diǎn)的八個(gè)商業(yè)種子園的后代。在果園后代中發(fā)現(xiàn)雜交百分比的巨大變化采转。在全球范圍內(nèi),關(guān)于生存瞬痘,干旱易感性和睫毛梅里亞故慈,生長(zhǎng),莖形式和木材硬度的結(jié)果顯然有利于雜種框全。特別地察绷,它們比非雜交樹生長(zhǎng)得更快,并且表現(xiàn)出比混合后代更均勻的生長(zhǎng)
津辩。雜交優(yōu)勢(shì)是最高的果園組成的單一母本克隆一個(gè)物種拆撼,適應(yīng)不足的植物容劳。混合百分比通過連續(xù)稀疏增強(qiáng)闸度。然而竭贩,當(dāng)種植后代具有低初始雜種百分比和高雜種優(yōu)勢(shì)時(shí),預(yù)期收入嚴(yán)重?fù)p失莺禁。此外留量,雜種百分比的變化證明在種子果園測(cè)試中是有問題的,因?yàn)榉N子果園等級(jí)可以根據(jù)是否僅基于所有樹木或雜交種的性能而改變睁宰。這些變化降低了通常向森林所有者提出的建議的可靠性肪获。對(duì)于商業(yè)和造林原因,我們建議在市場(chǎng)上的森林生殖材料中設(shè)置混合百分比的最低閾值水平60-70%柒傻。
引言
自從他們?cè)?0世紀(jì)初的Dunkeld遺產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)(Henry和Flood 1919; Edwards 1956)孝赫,歐洲落葉松(EL)(Larix decidua Mill。)和日本落葉松(JL)(Larix kaempferi(Lamb)Carr)之間的種間雜種红符。 )在林農(nóng)和后來的種植者中產(chǎn)生了相當(dāng)大的熱情青柄。不僅雜交落葉松(Larix 9 eurolepis Henry)具有良好的抗落葉松(Lachnellula willkom-mii)抗性(Edwards 1956; Sylvestre等人1999),在許多情況下它顯示出比任一種親本更好的生長(zhǎng)(例如Ferrand和Bastien 1985; Pa ques 1992; Baltunis等1998; Pa ques等2013)预侯,有時(shí)具有更好的形式(Lacaze和Birot 1974)和更好的存活率(Miller和Thulin 1967; Zaczek等人1994)
致开。對(duì)于木材性質(zhì),雜交通常介于EL和JL之間或比最佳親本更好(Nanson和Sacre'1978; Reck 1980; Bastien和Keller 1980)
萎馅。已經(jīng)開發(fā)了歐洲和日本落葉松之間的種間雜交育種程序双戳,因?yàn)橐呀?jīng)建立了用于雜種種子生產(chǎn)的四十年代和種植園,稱為雜交種子果園糜芳。在11個(gè)歐洲國(guó)家種植了約40個(gè)第一代果園飒货,覆蓋面積超過100公頃(Pa ques et al。2013)峭竣。這些果園在用作雄性和雌性(從一個(gè)到幾十個(gè))塘辅,收集錐體的物種(EL或JL,有時(shí)兩者)和種植設(shè)計(jì)的基因型的數(shù)量上不同皆撩。 EL和JL克隆可以緊密混合扣墩,交替排列或甚至種植在分開的單元中,特別是為花粉或種子生產(chǎn)而管理(Nanson 2004)扛吞。種子通過開放授粉或例外通過補(bǔ)充大量授粉(SMP)產(chǎn)生(Philippe和Baldet 1997)呻惕。在混合物中種植EL和JL基因型允許種間雜交發(fā)生,并且確實(shí)導(dǎo)致一些雜交種子生產(chǎn)滥比,只要它們的開花期不太太異步(Paques等人2013)亚脆。然而,在果園內(nèi)相同物種的個(gè)體的接近也使得種內(nèi)雜交成為可能:不同克隆的品種守呜,同一克隆的品種或同一樹中的品種型酥。作為結(jié)果,在雜交果園中產(chǎn)生的種子批次總是由雜種種子和來自一種或兩種親本種子的種子的混合物組成(Paques等人2006)
查乒。獲得非雜種種子的風(fēng)險(xiǎn)是果園有限的弥喉,包括單個(gè)母本克隆,其中如果果園與進(jìn)入的花粉良好隔離玛迄,則種內(nèi)雜交限于自交由境。由于自花授粉胚珠由于胚胎流產(chǎn)而常常產(chǎn)生空種子(Kosinski 1986; Owens 1995; Slobodnik和Guttenberger 2005; Williams 2007)或具有低活力的幼苗(Dieckert 1964,Nanson 2004)蓖议,該設(shè)計(jì)被認(rèn)為是生產(chǎn)的最佳的高百分比的雜種種子虏杰。雜種種子的比例還根據(jù)以下因素而變化:(1)親本物種對(duì)花粉云的各自貢獻(xiàn)(Lewandowski等人1994),(2)兩種物種的基因型之間的開花重疊的程度(Nanson 2004勒虾, Pa ques等人2013)纺阔,和(3)授粉成功(霍爾和布朗1977年)。這些過程涉及遺傳因素修然,如克隆開花能力笛钝,物候和“自交能力”;在花開始,冬季和授粉期間的氣候因素(Owens和Blake 1985; Philippe等人2006);和在一些情況下愕宋,人類因素(花刺激處理和SMP的有效性)玻靡。因此,商業(yè)種子批次中的雜種百分比從一個(gè)果園到另一個(gè)果實(shí)波動(dòng)中贝,但對(duì)于給定的果園囤捻,每年也是如此(Bergmann和Ruetz 1987; Paques等人2006)。長(zhǎng)期以來邻寿,雜種百分比不能量化蝎土,因?yàn)殡s種,EL和JL的形態(tài)學(xué)鑒定對(duì)種子是不可能的老厌,對(duì)于幼苗是困難的(Paques等人2006)瘟则,并且對(duì)于幼苗是非常不確定的。在20世紀(jì)90年代開發(fā)的同功酶標(biāo)記物有相當(dāng)大的改進(jìn)(例如Ha¨cker和Bergmann 1991)枝秤,但它們不適用于所有種類的果園醋拧。同工酶現(xiàn)在已被基于線粒體(母本遺傳)和葉綠體(父系遺傳)DNA的分子標(biāo)記所替代,其允許任何種子或幼苗的可靠分類鑒定(Achere等人淀弹,2004)
丹壕。從那時(shí)開始用標(biāo)記進(jìn)行的大量分析顯示果園后代中雜種百分比的巨大波動(dòng),范圍從小于10%至大于90%(Pa ques等人2006)薇溃。在歐盟菌赖,種子批次可以以任何雜種百分比銷售,只要種子批發(fā)商在官方文件中指定(理事會(huì)指令1999/105 / CE 2000)沐序。然而琉用,一些成員國(guó)已經(jīng)施加了更多堕绩,更嚴(yán)格的要求。例如邑时,在法國(guó)奴紧,國(guó)家對(duì)種植的補(bǔ)助取決于使用混合率高于60%的森林生殖材料(FRM)
。除了市場(chǎng)化FRM與認(rèn)證種子園的遺傳一致性的問題晶丘,產(chǎn)生具有低和可變雜種百分比的種子批可能對(duì)林權(quán)者具有不利后果:降低或不穩(wěn)定的支架性能黍氮,異質(zhì)最終產(chǎn)物和對(duì)特定疾病的增加的易感性[例如。落葉松潰瘍(Lachnellulla willkommii)和萵苣(Meria laricis on EL); Phytophtora ramorum對(duì)JL]浅浮。因此沫浆,重要的是要了解混合百分比對(duì)攤位生產(chǎn)率和質(zhì)量的影響。在我們的研究中滚秩,我們?cè)噲D回答以下問題:1. FRM中雜交種子和非雜種種子的混合物如何嚴(yán)重影響性能专执? 2.稀釋如何影響雜交率隨時(shí)間的百分比?此外郁油,在認(rèn)證和部署建議所需的種子園測(cè)試的情況下他炊,有理由調(diào)查在遺傳測(cè)試中獲得的排名在多大程度上根據(jù)雜種百分比而變化。因此已艰,我們比較種子果園表現(xiàn)考慮所有樹(混合后代)或雜交種單獨(dú)痊末,在樹木間競(jìng)爭(zhēng)開始之前和之后。