杉木偏心率的遗传变异及其影响因素分析开题报告

 2021-08-08 21:53:33

1. 研究目的与意义

杉木(cunninghamialanceolata(lamb.)hook)是我国南方重要的用材树种,据第八次全国森林清查我国现有杉木人工林921.5万hm2,占我国总人工林面积的29%,杉木天然林约500万hm2。杉木生长快,没有严重的病虫害,有良好的经营技术基础,其木材纹理直,材质轻软,易干燥,少翘曲开裂,耐腐性强,质量系数高,是我国主要的商用建筑材之一,广泛用于家具、桥梁和船舶,同时也是重要的高级造纸原料。然而杉木生长快、地域,必然变异大,而其应用领域十分广泛,不同用途对木材材性要求有所不同,因此科研工作者很早便开始对杉木材性变异进行了研究(徐明、任海青、郭伟,2008)。

本研究通过3个试验点木芯调查数据计算得出偏心率从而进行杉木偏心率的遗传变异及其影响分析,为优化育种和优化木材品质而提供参考。张胜龙对应压木进行了纤维的长度、宽度和腔径的测量并计算双壁厚以及木素含量测定和代谢成分的gc-ms测定,对于数据结果进行分析可以得出经拉弯12个月处理的2年生杉木主干已呈现明显的偏心生长(张胜龙,2015),可以看出杉木的偏心率也是影响材性的因素。在针叶材种可根据有无偏心年轮来判别是否为应压木。应压木(compressionwood)是指在针叶树材中产生于倾斜树干或枝桠的下侧,即在受压的一侧。应压木的管胞呈圆形,因而出现了细胞间隙应,其胞壁一般比较厚,胞壁物质比正常材多1/3左右。由于应压木的板材横向收缩小于正常材,纵向收缩远大于正常材,其全干缩率可达6%7%,使应压木板材产生严重的扭曲和翘曲,并在应压木与正常材邻接处易产生开裂。应压木的存在降低了木材的品质与利用率,我们通过对杉木偏心率的调查分析,研究其遗传变异和影响因素从而进一步解决应压木的存在问题。

偏心的存在会造成木材结构上的缺陷,从而影响木材的品质。此课题主要从两方面进行着手。其一,偏心率与胸径的遗传相关;其二,偏心率的遗传变异,通过这两方面的研究来对于木材品质的改良。主要通过(1)计算偏心率方差、环境方差等方差分量的估计;(2)育种值的预测;(3)单株狭义遗传力的估计。

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2. 国内外研究现状分析

全世界约有1.35亿hm2人工林,占森林总面积的4%(kanowskietal.,1992)。各个国家人工林面积占森林总面积的比例不一样,巴西、加拿大、印尼、前苏联占1-3%,智利、中国、新西兰、南非、美国占15-25,日本占45%(fao,1995b)。

辐射松的主要目标性状包括:胸径(dbh)、树高(th)、通直度(sts),侧枝粗度(brs),分支角(bra),木材密度(den),微纤丝角(mfa),硬度,螺旋纹理(spg),木材干缩性能(shr)和纤维(管胞)长(fbl)。木材密度在六个木材品质性状的遗传力最高,其次是mfa,fbl,spg,stf和shr(luisa.apiolazashaktis.chauhanjohnc.f.walker,2011)。木材密度由于容易测量,且与其他木材品质性状有较强的遗传相关(cownetal.,1992年),因此,常常被当做单一最重要木材质量性状。木材品种品质性状中的木材密度、微纤丝角和弹性模量等遗传率通常较高,有相当大的遗传变异(吴等人2006年,baltunis等人,2007年)。

通过辐射松的材性研究结果我们向其受到启发和借鉴,杉木作为中国最重要的针叶树木用材,我们要改进其材性。南京林业大学和福建中国杉木合作进行了杉木的育种实验。从四个地点的估计遗传参数,80个半同胞家系和中国杉木遗传参数与客观总结先前的估计,提出最佳的育种策略(limingbian,jisenshi,renhuazheng,jinhuichen,andharryx.wu,2014)。

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3. 研究的基本内容与计划

材料来源及试验设计

88年对官庄林场84年造杉木二代种子园种子营建的子代测定林进行了采种,89年进行育苗,90年进行造林。各地点均采用随机区组设计,41个家系,3个对照,6个区组,3次重复,20株小区顺坡排列。采用水平带状整地方式,造林株行距2m2m。整地前炼山、清杂。造林后前三年每年劈草一次,2003年疏伐一次,疏伐强度1/4,2014年疏伐一次,疏伐强度1/4。

试验地概况

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4. 研究创新点

创新之处

1.使用空间分析、混合线性模型预测育种值,降低了空间异质性对分析结果的影响,从而增大了家系方差、降低了随机误差,提高了数据分析的准确性。

2.从偏心率的角度着手进行木材材性研究。

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