父本选配对尾叶桉F1杂种优势的遗传基础研究

Cross breeding is the most important and effective traditional method for genetic improvement. The research and utilization of heterosis is the basis of cross breeding while parent selection is the prerequisite of obtaining heterosis. However, the research about hereditary analysis of parent selection and heterosis is limited. The parent for cross breeding are always selected randomly. Good-quality clones have become the major hinder for eucalypts industrialization in China. According to the lack of genetic parameter of eucalypts, this project will focus on full diallel mating with six Eucalyptus urophylla parents and inter-specific factorial mating among E. grandis, E. camaldulensis and E. pellita with E. urophylla, and E. urophylla hybrid clones to measure studied traits. The genetic variation between parents effects and heterosis will be discussed. The correlations between parents distance and heterosis will also be analyzed by SSR markers. In view of annual measurement, the dynamic genetic parameters will be revealed. All the results would provide theory evidence for parent selection, utilization of heterosis and cross breeding.

杂交育种是植物遗传改良有效的育种手段，杂种优势的研究与利用是杂交育种发展的基础，而正确的亲本选配是杂种优势取得成就的先决条件。当前桉树亲本选配和杂种优势的遗传基础研究十分欠缺，杂交亲本的选择普遍存在“拉郎配”现象，优质速生桉树新品种已成为限制桉树产业化进程的一个重要障碍。本研究以华南地区的主要桉属树种—尾叶桉为研究对象，重点利用前期建立的尾叶桉种内全双列交配、尾叶桉与巨桉、赤桉、粗皮桉的种间析因交配获得的杂种子代为材料，探讨种内种间不同亲本效应对子代杂种优势的遗传变异规律；利用SSR分子标记，分析亲本遗传距离与子代杂种优势的相关关系；结合年度测定数据，揭示杂种优势与参试遗传参数的动态变化规律，为桉树亲本选配、杂种优势高效利用和杂交育种策略制定提供理论依据。

桉树是我国华南地区重要速生用材树种，为我国木材供需作出重要贡献。但当前桉树亲本选配和杂种优势的遗传基础研究十分欠缺，杂交亲本的选择普遍存在“拉郎配”现象，优质速生桉树新品种已成为限制桉树产业化进程的一个重要障碍。本研究以尾叶桉种内全双列交配、尾叶桉与巨桉、赤桉、粗皮桉的种间析因交配获得的杂种子代为材料，探讨亲本效应、遗传参数、杂种优势和遗传距离的遗传变异及动态规律，分析结果表明：尾叶桉生长指标显性效应大于加性效应，各性状受低度遗传控制，种内遗传变异系数小于种间遗传变异系数，杂交组合U2×U22、U22×U56和U22×U64在生长性状上具有较好的杂种优势，U2×U21、U2×U22和U22×U56在材性性状上具有较好的杂种优势，各性状一般配合力较低，胸径特殊配合力较高；尾叶桉参试个体每个位点等位基因数从2-13个不等，杂合度(H)平均值为0.5229，多态性信息含量(PIC)平均值为0.5104，种内遗传距离在0.49以内；Th尾叶桉种内树高和胸径的母本加性效应和遗传力总体随林龄的增加而增加，参试性状显性遗传方差整体大于加性遗传方差，年度遗传力在0.00~0.20之间；尾叶桉种间树高和胸径的母本加性效应、加性遗传方差和遗传力总体随林龄的增加后下降，显性遗传方差整体大于加性遗传方差，年度遗传力在0.00~0.26之间。研究结果可为桉树多世代育种和杂种优势利用提供理论依据，同时为桉树长期可持续杂交育种奠定基础。