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2024年中国林木遗传育种研究进展
1
作者 王军辉 丁昌俊 +8 位作者 李伟 罗克明 王君 张伟溪 钮世辉 张苗苗 赵曦阳 薛良交 殷恒福 《林业科学》 北大核心 2025年第7期35-51,共17页
2024年,面向国家“双碳”战略与森林质量提升需求,我国林木遗传育种取得系列标志性进展,推动育种体系向精准化、智能化加速转型。在基因组学方面,完成杨树、二球悬铃木、橡胶树等11种代表性树种的高质量单倍型或端粒到端粒的基因组组装... 2024年,面向国家“双碳”战略与森林质量提升需求,我国林木遗传育种取得系列标志性进展,推动育种体系向精准化、智能化加速转型。在基因组学方面,完成杨树、二球悬铃木、橡胶树等11种代表性树种的高质量单倍型或端粒到端粒的基因组组装,构建了涵盖多个代表性类群的超泛基因组,推进比较、群体与泛基因组研究,解析物种地理分化机制与染色体演化路径,实现了种质资源与性状基因的深度整合。围绕木材形成、抗逆响应与产量积累等关键性状,借助多组学联合解析,构建了调控细胞增殖分化、激素信号、环境适应等过程的分子网络。基因编辑技术实现无外源遗传物质的精准改造,建立了适用于多种树种的高效编辑体系,加速了功能基因验证与优异突变体的创制。全基因组选择结合全基因组关联分析先验信息,实现林木复杂性状预测准确率的显著提升,增强了选育效率。在育种技术方面,远缘杂交与染色体加倍相结合的多倍体育种,打破生殖障碍,拓展了速生、抗逆种质的创新路径。全年审定23个突破性良种,覆盖经济林树种与用材树种等主要类型,适宜区域覆盖全国50%以上可造林地。我国林木遗传育种正逐步构建以‘组学资源积累—功能基因挖掘—精准预测模型—分子设计育种—优异种质创制’为主线的育种技术路径体系,并同步推进多树种、多组学、多尺度集成的数据平台与共享系统建设,持续增强支撑复杂性状解析与高效育种的基础能力,为森林碳汇提升、林地提质和国家生态安全提供了坚实科技支撑。 展开更多
关键词 林木遗传育种 基因组学 性状调控 基因编辑 全基因组选择 品种选育
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湖北随州适栽蓝莓品种评价与筛选
2
作者 佘远国 张莹 +1 位作者 李雅琦 钦捷 《中国南方果树》 北大核心 2025年第3期192-197,202,共7页
为选育适合湖北栽培的蓝莓优良品种,提高蓝莓栽培效益,以湖北随州引种的奥尼尔、夏普蓝、明星、密斯蒂、盛世、莱格西、绿宝石、蓝丰、钱得勒、布里吉塔、优瑞卡、瑞卡、灿烂及巴尔德温等14个蓝莓品种为试验材料,测定其保存率、树高、... 为选育适合湖北栽培的蓝莓优良品种,提高蓝莓栽培效益,以湖北随州引种的奥尼尔、夏普蓝、明星、密斯蒂、盛世、莱格西、绿宝石、蓝丰、钱得勒、布里吉塔、优瑞卡、瑞卡、灿烂及巴尔德温等14个蓝莓品种为试验材料,测定其保存率、树高、冠幅、主干数量、成熟期、单株产量、单位面积产量、单果质量、果实纵径、果实横径、果形指数、可溶性固形物含量、总酸含量、还原糖含量、花青素含量及固酸比等16项农艺性状和果实品质性状指标,比较性状指标的差异性,并采用主成分分析法对蓝莓品种进行综合评价。结果表明:16个指标在不同品种间均存在显著差异(p<0.05),其中,主干、成熟期、单株产量、单位面积产量、单果质量、可滴定酸含量、花青素含量和固酸比的变异系数较大,其变异系数分别为30.12%、33.79%、31.15%、43.62%、32.07%、29.41%、44.92%和31.91%;主成分分析提取了前5个主成分,累积方差贡献率达到87.28%,确定成熟期、单位面积产量、单果质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、花青素含量和固酸比作为蓝莓品种评价指标;14个品种中绿宝石和优瑞卡综合得分较高,分别为1.28和0.83,综合排名第1、第2位。绿宝石和优瑞卡适应性强、早熟、丰产、果实品质优,综合表现优良,可作为候选优良品种推广种植,扩大区域试验。 展开更多
关键词 蓝莓 农艺性状 果实品质 主成分分析 综合评价 品种筛选
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白蜡树属种间杂交F_(1)代种子性状变异分析
3
作者 梁燕 王因花 +9 位作者 刘翰林 王振猛 周健 杨庆山 孙超 段贝宁 袁晨晨 任飞 燕丽萍 吴德军 《农学学报》 2025年第7期51-56,共6页
为研究白蜡树属种间杂交不同亲本对杂种F_(1)代种子的影响,设计白蜡树属不同种间杂交组合36个,收集各杂交组合F_(1)代种子,统计种子的千粒重、翅长、翅宽和翅长/翅宽等特征表型性状数据,使用SPSS 24.0软件对数据进行方差分析,比较种间... 为研究白蜡树属种间杂交不同亲本对杂种F_(1)代种子的影响,设计白蜡树属不同种间杂交组合36个,收集各杂交组合F_(1)代种子,统计种子的千粒重、翅长、翅宽和翅长/翅宽等特征表型性状数据,使用SPSS 24.0软件对数据进行方差分析,比较种间杂交种和种内杂交种差异以及种间杂交不同基因型母本与父本对杂交种性状的影响。结果显示:以美国红梣为母本与不同种的白蜡父本杂交,种间杂交与种内杂交F_(1)代种子4项指标差异明显,种间杂交各组合间变异幅度较大;以绒毛白蜡为母本与不同种的白蜡父本杂交,种间杂交与种内杂交F_(1)代种子性状总体差异不显著。4个基因型绒毛白蜡为母本与水曲柳杂交,F_(1)代种子性状发生显著变异;5个基因型绒毛白蜡为父本与美国红梣杂交,F_(1)代种子千粒重性状差异较大;以不同基因型水曲柳为父本分别与美国红梣、绒毛白蜡杂交,绒毛白蜡为母本的杂交组合获得的F_(1)代种子性状变异优于美国红梣为母本的杂交组合。研究表明,白蜡种间杂交F_(1)代种子发生了较为丰富的遗传变异,绒毛白蜡为母本种子遗传变异高于绒毛白蜡为父本的种子遗传变异,不同基因型水曲柳为父本对F_(1)代种子性状影响不明显。研究可为白蜡树属种间杂交亲本选择提供参考,进一步提高了白蜡育种效率。 展开更多
关键词 白蜡树属 种间杂交 F_(1)代 亲本选择 表型性状 种子性状 遗传变异
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8年生火力楠半同胞家系遗传评价与选育
4
作者 姜清彬 孟景祥 +4 位作者 李保军 陈海军 方碧江 郭朗 田生辉 《林业科学》 北大核心 2025年第1期104-114,共11页
【目的】研究火力楠生长指标和形质性状在不同半同胞家系间的遗传变异,探究遗传型和环境互作对火力楠生长发育的影响,筛选综合性状良好的半同胞家系,为火力楠优良品种选育提供重要遗传信息和育种材料。【方法】以采集自广东和广西等12... 【目的】研究火力楠生长指标和形质性状在不同半同胞家系间的遗传变异,探究遗传型和环境互作对火力楠生长发育的影响,筛选综合性状良好的半同胞家系,为火力楠优良品种选育提供重要遗传信息和育种材料。【方法】以采集自广东和广西等12个火力楠天然和次生林分的75个家系的种子为试验材料,于广东和福建两地采用随机区组设计建立半同胞家系测定林,在2年生和3年生时进行生长指标调查,4年生和8年生时进行生长指标和形质指标调查。利用ASReml v3.0软件分析2个试验点中75个家系的各指标均值和标准差、家系遗传力和B型相关值。以8年生性状遗传关联结果为参考,采用材积性状育种值和形质性状综合育种分别对广东和福建试验材料进行综合筛选。【结果】在各测定年龄,75个家系树高、胸径、材积、主干通直度、主干分叉性、侧枝粗细、侧枝分枝角和枝下高等性状上存在极显著差异(P<0.01)。2~8年生树高和胸径、8年生主干分叉性、8年生侧枝粗细、8年生侧枝分枝角和8年生枝下高在2个试验点中的家系遗传力均大于0.25,受遗传影响较大,具有一定选育潜力。B型相关分析结果显示,各性状受家系×环境效应影响为中等或较大,说明火力楠性状评价和遗传选育必须考虑遗传型和环境互作效应影响。Pearson相关分析结果显示,家系树高、胸径与材积性状具有高度相关性,但与主干分叉性、侧枝粗细、侧枝分枝角存在负相关。经育种值筛选,在广东试验点获得综合性状优良家系1个(F44)、在福建试验点获得综合优良家系1个(F7)。【结论】所有性状在火力楠家系间均存在显著或极显著差异,各性状在地点间也存在显著差异,生长和形质指标变异受遗传型和环境互作效应影响较大,其中材积性状同时具有较大的表型变异系数和遗传变异系数,选育潜力较大。在2个试验点各选出1个综合性状优良的家系,分别为广东的F44和福建的F7。本研究结果可为今后火力楠主要性状的遗传评价提供重要信息,并对进一步多性状良种选育提供核心育种材料。 展开更多
关键词 火力楠 半同胞家系 生长性状 形质性状 家系遗传力 综合选育
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我国林木育种与良种应用需重视的问题再思考
5
作者 康向阳 《林业科学》 北大核心 2025年第6期224-231,共8页
林木育种与良种制种及其应用是关系国家森林质量提升的国之大者,具有经济性、公益性、地域性、长期性、继承性等特性。面对我国有限的林木遗传育种科技资源,有必要从国家层面系统布局,形成长期且可持续的国家资助机制,聚焦重要树种主要... 林木育种与良种制种及其应用是关系国家森林质量提升的国之大者,具有经济性、公益性、地域性、长期性、继承性等特性。面对我国有限的林木遗传育种科技资源,有必要从国家层面系统布局,形成长期且可持续的国家资助机制,聚焦重要树种主要目标性状遗传改良关键理论和技术重点持续攻关,其中重点把握好如下问题应该更为有益:首先在保证按育种区育种以及按种子区制种和用种的前提下,重视木材产量和品质等主要目标性状遗传改良,保证有限的林木遗传育种科技资源发挥更大的作用;其次,重视林木主要目标性状遗传基础的系统性研究,揭示决定重要目标性状关键基因及其等位变异规律,为当代林木智能设计育种乃至未来理想品种选育创造条件;第三,重视初代选择群体以及高世代育种群体建设,在拥有更为优异遗传品质的种质资源基础上持续推动轮回选择,保证遗传增益不断提高;第四,重视根据森林经营模式采取最适合的育种及制种方法,避免科技资源浪费以及可能因良种使用不当而产生的生态问题,满足国家森林质量提升乃至理想森林经营的现实与长远发展需求。从而在快速推动林木良种选育进程及其应用的基础上,铸牢国家森林遗传基础,推动国家森林遗传进展,重塑国家森林遗传品质,促进国家森林健康和高质量发展。 展开更多
关键词 林木育种 目标性状 初代选择群体 育种群体 轮回选择 制种
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奇楠沉香生长性状遗传变异及早期选择 被引量：1
6
作者 罗明道 麦宝莹 +4 位作者 徐大平 胡厚臻 刘小金 苏宇 洪舟 《南方农业学报》 北大核心 2025年第4期1203-1211,共9页
【目的】研究奇楠沉香无性系生长性状遗传变异,筛选早期速生的奇楠沉香优良无性系品系,为开展奇楠沉香早期选育及佛山地区奇楠沉香人工林种植推广提供参考依据。【方法】以种植于广东省佛山市高明区杨和镇的25个奇楠沉香无性系为研究对... 【目的】研究奇楠沉香无性系生长性状遗传变异,筛选早期速生的奇楠沉香优良无性系品系,为开展奇楠沉香早期选育及佛山地区奇楠沉香人工林种植推广提供参考依据。【方法】以种植于广东省佛山市高明区杨和镇的25个奇楠沉香无性系为研究对象,采用随机区组试验,于2021年、2022年和2023年每年12月调查各奇楠沉香无性系的生长性状(树高和嫁接口粗度)。对25个奇楠沉香无性系不同年份、不同生长性状进行方差分析,并估算重复力、遗传变异系数、表型变异系数和性状间相关系数等遗传参数。综合评价25个奇楠沉香无性系,并对筛选出的优良无性系进行遗传增益估算。【结果】奇楠沉香无性系早期生长变异较大,不同年份的树高和嫁接口粗度在区组/年份、无性系、区组×无性系/年份×无性系相互作用间具有极显著差异(P<0.01,下同)。2023年(3年生)奇楠沉香无性系的树高和嫁接口粗度的变异系数分别为0.17和0.24。奇楠沉香无性系不同年份树高和嫁接口粗度的遗传变异系数分别为9.04%14.44%和13.11%15.72%;表型变异系数分别为15.83%24.30%和20.41%26.87%。奇楠沉香无性系树高和嫁接口粗度的各年份重复力分别为0.86~0.93和0.82~0.92,多年份重复力分别为0.82和0.80。同一年份奇楠沉香的树高和嫁接口粗度间呈显著(P<0.05)或极显著的遗传正相关,且同一生长性状不同年份间也均呈极显著的遗传正相关。在2021—2023年均表现优秀的无性系有2个,分别为金丝油(G11)和棋楠壹号(G10)。2021—2023年,G11和G10无性系树高的遗传增益分别为16.64%、19.83%、10.07%和18.77%、15.05%、9.58%,嫁接口粗度的遗传增益分别为28.05%、30.28%、27.17%和12.40%、14.06%、10.83%。【结论】筛选出在佛山地区适应性较强的2个奇楠沉香无性系,分别是金丝油和棋楠壹号,二者具有早期生长快和生长稳定的特性,可作为首选推广种植的无性系。 展开更多
关键词 奇楠沉香 无性系 生长性状 遗传变异 早期选择
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基于FAI-BLUP多性状选择指数的耐低氮杨树品种筛选 被引量：1
7
作者 牛晋鸿 王天欣 +3 位作者 曹明嵘 周振渊 黄秦军 李金花 《林业科学研究》 北大核心 2025年第1期61-72,共12页
[目的]探析低氮胁迫下杨树无性系苗期性状适应性,筛选耐低氮能力强的品种。[方法]以87个杨树无性系为试验材料,利用温室盆栽方法,在低氮胁迫(LN)和正常供氮(NN)处理条件下,测定生长、叶片形态和叶绿素荧光参数3组性状,基于混合线性模型... [目的]探析低氮胁迫下杨树无性系苗期性状适应性,筛选耐低氮能力强的品种。[方法]以87个杨树无性系为试验材料,利用温室盆栽方法,在低氮胁迫(LN)和正常供氮(NN)处理条件下,测定生长、叶片形态和叶绿素荧光参数3组性状,基于混合线性模型的最佳无偏预测(BLUP),分析遗传变异并估算遗传参数和育种值,利用FAI-BLUP多性状指数,综合评价供试无性系适应性。[结果]所有性状在不同供氮水平间和无性系间均有极显著差异,变异系数为18.9%~40.6%(LN)和15.7%~35.6%(NN)。不同供氮水平下每组性状内性状间相关性特征一致,生长和叶片形态各性状在供氮水平与无性系间互作作用达到极显著水平,适合作为耐低氮性筛选指标,利用其BLUP育种值,获得FAI-BLUP多性状指数,对各无性系排序,以20%选择强度筛选出了一批优良无性系,其生长和叶片形态育种值遗传增益分别为14.1%~21.5%和5.56%~12.9%,在低氮胁迫下具有较强适应性。[结论]在低氮胁迫下杨树无性系苗期生长、叶片形态和叶绿素荧光参数均受到显著抑制,不同供氮水平间和无性系间各性状变异丰富,生长和叶片形态在供氮水平与无性系间互作作用存在极显著差异,利用其FAI-BLUP多性状指数综合评价并筛选出了13个优良无性系,耐低氮适应性和稳定性强,可用于耐低氮杨树品种选育。 展开更多
关键词 杨树 低氮胁迫 育种值 FAI-BLUP 多性状选择
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基于机器学习筛选猪活体肌内脂肪含量间接选育和构建预测模型的关键性状 被引量：2
8
作者 吴建 杨文 +2 位作者 孟孜 查成万 吴望军 《南京农业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期161-170,共10页
[目的]本研究旨在探究猪断奶重、屠宰前活体重、背膘厚等性状因素对猪肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量的影响,确定影响猪IMF含量的关键性状因素。[方法]以805头皮特兰×[杜洛克×(长白×大白)]四元商品猪群为试验对象... [目的]本研究旨在探究猪断奶重、屠宰前活体重、背膘厚等性状因素对猪肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量的影响,确定影响猪IMF含量的关键性状因素。[方法]以805头皮特兰×[杜洛克×(长白×大白)]四元商品猪群为试验对象,记录性别,测定初生重、断奶重、屠宰前活体重和IMF含量等14个性状,然后通过相关性分析从14个性状中初步筛选出影响IMF含量的性状因素,再通过随机森林模型评估各性状因素对IMF含量影响的重要性,进一步通过LASSO回归和逐步回归筛选出影响IMF含量的关键性状因素;在此基础上,利用广义线性模型(generalized linear model,GLM)分析关键性状因素不同水平对IMF含量的影响。[结果]相关性分析结果显示,猪IMF含量与断奶重(r=0.13, P<0.001)和屠宰前活体重(r=0.22, P<0.001)呈显著相关;与不同位置背膘厚呈极显著相关(P<0.001),相关系数为0.21~0.26。另外,IMF含量与肉色红度值a*、黄度值b*、色调角H0和色度C*值也呈显著相关(P<0.05),相关系数为0.08~0.13。随机森林模型分析结果显示,胸腰结合处背膘厚对IMF含量的贡献最大,其次是屠宰前活体重。LASSO回归和逐步回归分别筛选出9个和5个显著影响IMF含量的性状因素,其中性别、断奶重、屠宰前活体重、胸腰椎结合处背膘厚4个活体可测性状为2种方法共同筛选出的关键性状因素。GLM分析结果显示,4个活体可测性状对IMF含量均具有显著影响,并且阉公猪平均IMF含量(2.52%)显著高于母猪(2.41%)(P<0.05);断奶重小于5 kg组平均IMF含量(2.24%)显著低于其他3组(P<0.05);屠宰前活体重小于85 kg组的平均IMF含量(2.27%)显著低于115 kg以上组(2.67%)(P<0.05),当屠宰前活体重大于100 kg后,各水平组间平均IMF含量差异不显著(P>0.05)。胸腰椎结合处背膘厚大于26 mm组的平均IMF含量(2.73%)显著高于其他背膘厚组(P<0.05),而5~12 mm与12~19 mm背膘厚组的平均IMF含量差异不显著(P>0.05)。[结论]本研究通过机器学习确定了性别、断奶重、屠宰前活体重和胸腰椎结合处背膘厚4个与IMF含量显著相关的活体可测定性状,并发现平均IMF含量随着屠宰前活体重和胸腰椎结合处背膘厚的增加呈明显的上升趋势。 展开更多
关键词 猪 肌内脂肪 间接选择 模型构建 机器学习 活体可测定性状
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基于芯片数据的长白猪繁殖性状基因组选择研究 被引量：1
9
作者 阳文攀 刘相杰 +8 位作者 罗冬香 陈梦会 谢瑛 方跃鑫 林婷燕 李爱民 李文静 邓政 丁能水 《畜牧兽医学报》 北大核心 2025年第1期213-221,共9页
旨在比较不同基因组预测模型预测准确性与运行效率,以探究支持向量机(SVM)回归与随机森林(RandomForest)回归在基因组预测中的应用价值与应用前景。本研究使用博瑞迪猪50K液相芯片,采用GBLUP、BayesB、BayesLASSO、SVM回归和RandomFores... 旨在比较不同基因组预测模型预测准确性与运行效率,以探究支持向量机(SVM)回归与随机森林(RandomForest)回归在基因组预测中的应用价值与应用前景。本研究使用博瑞迪猪50K液相芯片,采用GBLUP、BayesB、BayesLASSO、SVM回归和RandomForest回归等基因组预测模型,对1 001头长白猪繁殖性状进行基因组预测评估。研究发现,在总产仔数、产活仔数、窝重等繁殖性状中,使用SVM回归径向基函数核的评估准确性均最高;产活仔数、窝重在参数C值为1时评估准确性达到最大值,总产仔数在参数C值为2时评估准确性达到最大值。在总产仔数、产活仔数、窝重等繁殖性状中,使用RandomForest回归评估ntree、mtry、nodesize等参数时发现,基因组预测准确性随着参数的变化展现一定的随机性。RandomForest回归模型在总产仔数、产活仔数、窝重中的评估准确性均最高,其次为SVM回归,GBLUP、BayesB、BayesLASSO等模型遗传评估准确性较差且保持一致。交叉验证相关性显示,不同模型遗传评估结果存在较强的相关性,为0.806~0.995。SVM回归与RandomForest回归等非参数机器学习模型在猪繁殖性状基因组选择中具有一定的优势,但运行时间在一定程度上限制了这些算法的使用。随着算法的研究优化,SVM回归与RandomForest回归等非参数机器学习模型将具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 长白猪 繁殖性状 基因芯片 基因组选择 机器学习
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利用BLUP和Bayes方法对湘佳黑凤鸡S1系产蛋性状基因组育种值预测效果的比较研究 被引量：1
10
作者 刘勃攻 杨杰 +2 位作者 肖健 贺喜 张海涵 《中国家禽》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
试验旨在评估湘佳黑凤鸡S1系产蛋性状遗传参数,比较BLUP和Bayes算法对肉鸡产蛋性状基因组育种值预测的准确性,为湘佳黑凤鸡S1系选育及育种值估计的策略提供依据。研究以2886只黄羽肉鸡品系的产蛋性状为研究对象,利用ASREML软件以平均信... 试验旨在评估湘佳黑凤鸡S1系产蛋性状遗传参数,比较BLUP和Bayes算法对肉鸡产蛋性状基因组育种值预测的准确性,为湘佳黑凤鸡S1系选育及育种值估计的策略提供依据。研究以2886只黄羽肉鸡品系的产蛋性状为研究对象,利用ASREML软件以平均信息约束最大似然法(AIREML)分别估计开产日龄、40周产蛋量以及43周平均蛋重的遗传力和遗传相关,并基于PBLUP、SSGBLUP、GBLUP和BayesA、BayesB、BayesC模型对产蛋性状基因组育种值预测效果进行比较研究。结果显示:开产日龄遗传力为0.263~0.429,40周产蛋量遗传力为0.213~0.359,43周平均蛋重遗传力为0.441~0.553;开产日龄与40周产蛋量、43周平均蛋重间的遗传相关分别为-0.72、0.10,表型相关为-0.57、0.10,40周产蛋量和43周平均蛋重间遗传相关和表型相关系数分别为-0.29和-0.21;在对开产日龄和40周产蛋量的基因组预测准确性上,BayesB方法分别有最高准确性0.236和0.251,BayesC方法对43周平均蛋重有最高的准确性0.345。结果表明:开产日龄和40周产蛋量属于中等遗传力性状,43周平均蛋重属于中等偏高遗传力性状。开产日龄和40周产蛋量之间存在强的遗传负相关,与43周平均蛋重呈低的遗传正相关;40周产蛋量与43周平均蛋重间具有一定程度的遗传负相关。对于开产日龄,Bayes方法的基因组预测准确性均高于GBLUP方法,Bayes方法的计算时间远大于GBLUP;对于40周产蛋量,BayesB方法的预测准确性最高;BayesC方法对43周平均蛋重有最高的准确性。综上所述,在湘佳黑凤鸡S1系产蛋性状中应用BayesB方法将获得最高的育种值估计准确性。 展开更多
关键词 湘佳黑凤鸡S1系 产蛋性状 遗传参数 基因组选择
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水稻穗粒数基因Gn1a的等位基因挖掘与育种应用 被引量：1
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作者 刘智超 常龙学 +9 位作者 艾鑫 金龙 张丰勇 李志永 王以锋 童晓红 黄捷 张健 金健 应杰政 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第2期220-230,共11页
【目的】基于水稻功能基因组学的快速发展,通过全基因组关联分析和等位基因挖掘,鉴定出调控每穗粒数的关键基因Gn1a的优异等位变异,为现代水稻高产分子育种策略提供了理论依据与靶点资源。【方法】通过构建高世代回交自交系遗传群体开展... 【目的】基于水稻功能基因组学的快速发展,通过全基因组关联分析和等位基因挖掘,鉴定出调控每穗粒数的关键基因Gn1a的优异等位变异,为现代水稻高产分子育种策略提供了理论依据与靶点资源。【方法】通过构建高世代回交自交系遗传群体开展QTL精细定位;基于近等基因系(NILs)验证目标QTL的遗传效应;结合目标基因的PCR扩增、高通量测序及多序列比对解析功能变异位点;进一步开发功能分子标记并应用于水稻种质资源的基因型精准鉴定。【结果】在中嘉早17、中早39(常规早籼主推品种)、华占、R173(杂交晚籼核心恢复系)4个背景与粳稻吉资1560构建的BC_(3)F_(3)群体中,1号染色体短臂Gn1a位点共同定位到控制穗粒数与二次枝梗数的QTL。Gn1a测序分析揭示,中嘉早17与中早39携带新型Gn1a等位变异(命名为Gn1a-i),与粳型等位基因Gn1a-j相比,在5'UTR区存在16-bp缺失。4套近等基因系的分析结果表明Gn1a-i增加每穗粒数和籽粒产量。基于该InDel位点开发的共显性功能标记ZC51,对9类39份水稻材料(涵盖常规早籼、常规晚籼、三系保持系、两系不育系、三系恢复系、北方粳稻、南方粳稻、农家品种及野生稻)进行Gn1a等位基因分型检测,结果显示:籼型群体(常规早/晚籼、三系保持系、两系不育系、三系恢复系)100%携带Gn1a-i等位基因;野生稻与农家品种携带Gn1a-j等位基因;粳稻群体(南/北方)携带Gn1a-i和Gn1a-j双等位基因。【结论】明确了Gn1a-i等位基因通过增加二次枝梗数和每穗粒数来提高籽粒产量,Gn1a-i有利等位基因在当前粳稻品种的改良中具有较大利用潜力,Gn1a功能基因标记ZC51能直接用于分子标记辅助选择育种。 展开更多
关键词 每穗粒数 等位基因 数量性状座位 分子标记辅助选择
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枝角类功能性状与功能多样性的分析与应用
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作者 黄琦 张亚男 +4 位作者 张晓莉 ERIC Zeus Rizo 王璐 刘平 韩博平 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
基于性状的方法为理解物种分布、解析群落组装和确定群落生态功能提供了一个概念框架。在淡水生态系统中,浮游动物群落通常以复杂的食物网存在,由于组成群落的物种涉及多个营养级,因此合理选择性状,并将这些性状与对环境的响应和生态过... 基于性状的方法为理解物种分布、解析群落组装和确定群落生态功能提供了一个概念框架。在淡水生态系统中,浮游动物群落通常以复杂的食物网存在,由于组成群落的物种涉及多个营养级,因此合理选择性状,并将这些性状与对环境的响应和生态过程联系起来是目前研究的一个难题。枝角类是淡水食物网中的关键类群,是上行、下行效应作用的枢纽,对该类群群落构建与生态功能的理解有助于对整个淡水生态系统结构、功能的认识。为此,笔者梳理了枝角类性状划分、量化和性状选择,功能多样性测量方法概述和计算,功能性状在响应环境和生态系统过程中的应用研究内容。目前枝角类的性状研究主要集中在响应性状上,为能更好地理解该类群在生态系统中的功能,今后需加强的工作有:1)枝角类的化学计量学、摄食率、生长率等效应性状的测量和收集,并与响应性状联合使用;2)基于α功能多样性的计算,进一步拓展到功能冗余度和功能β多样性等计算;3)加强对关键的功能性状(如摄食模式和防御)的认识,关注它们在不同分类水平、生境以及地理上的分布和变异,认识全球变化对枝角类群落结构与功能的影响。 展开更多
关键词 浮游动物 性状选择 功能组 生态系统功能
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红花香椿生长和材性性状变异及优良家系多性状选择
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作者 林杰 华克达 +9 位作者 缪强 楼科勋 郑成忠 邱勇斌 张能军 胡卫明 姜景民 刘军 陈永辉 汪燕明 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第5期25-30,49,共7页
为了解红花香椿半同胞家系的生长和材性性状的遗传变异规律,筛选出在生长和材性方面表现优异的家系。以浙江开化县林场的15年生红花香椿(T.fargesii)半同胞家系试验林为研究对象,测定红花香椿树高、胸径、材积等生长性状,并利用Lignosta... 为了解红花香椿半同胞家系的生长和材性性状的遗传变异规律,筛选出在生长和材性方面表现优异的家系。以浙江开化县林场的15年生红花香椿(T.fargesii)半同胞家系试验林为研究对象,测定红花香椿树高、胸径、材积等生长性状,并利用Lignostation生长轮分析工作站系统,测量平均年轮密度、平均早晚材密度等材性性状,通过方差分析、相关性分析和主成分分析等统计方法分析红花香椿生长和材性性状的遗传变异规律。结果表明:红花香椿家系间生长轮宽度、早材宽度、晚材宽度、平均早材密度、平均晚材密度、平均年轮密度、早晚材比例、边材密度、边材宽度、树高、胸径、材积和心材比例等13个生长和材性性状的差异均达极显著水平,心材密度和心材宽度的差异则达到显著水平,并具有较高的遗传稳定性。红花香椿半同胞家系的生长轮宽度与早材宽度、晚材宽度、边材宽度、树高、胸径和材积显著正相关,与早晚材比例显著负相关;平均早材和晚材宽度均与树高、胸径和材积之间显著正相关;平均晚材宽度还与边材宽度和边材密度显著正相关;心材宽度和密度均与树高和胸径显著正相关。生长轮宽度、晚材宽度、边材密度、心材密度、树高、胸径和材积等7个性状是红花香椿品质和经济性状的主要代表,并通过构建这些性状的综合指数选择方程,对红花香椿所有家系进行了综合评价,最终选出了2个(51号、仙居)符合改良标准的优良家系,两个家系在生长轮宽度、晚材宽度、边材密度、心材密度、树高、胸径和材积方面的平均遗传增益分别为27.89%、40.76%、7.33%、5.38%、8.11%、7.84%和13.67%。 展开更多
关键词 红花香椿 生长性状 材性性状 遗传分析 家系选择
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卷荚相思半同胞子代遗传变异及早期选择
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作者 陈留犇 张波 +4 位作者 黎钉妮 洪小龙 戴新华 曹光球 阮少宁 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第8期1-8,共8页
在试验地福建省漳州市龙海区九龙岭国有林场北径工区004-10-050小班,选择1~4年生卷荚相思(Acacia cincinnata)半同胞子代测定林32个家系为研究对象;32份参试家系均来源于福建省漳浦中西国有林场卷荚相思初级种子园2019年单株采种种子(... 在试验地福建省漳州市龙海区九龙岭国有林场北径工区004-10-050小班,选择1~4年生卷荚相思(Acacia cincinnata)半同胞子代测定林32个家系为研究对象;32份参试家系均来源于福建省漳浦中西国有林场卷荚相思初级种子园2019年单株采种种子(其中第32号为混合种子作为对照),当年9月份在中西林场苗圃分系育苗,翌年3月份在九龙岭国有林场营造子代测定林,2020—2023年每年年底对试验林进行每木持续测定生长性状(树高、地径、胸径、材积);采用方差分析、遗传参数估算、表型相关分析和多重比较等方法,测算家系遗传增益、家系现实增益、家系内遗传增益、联合选择的遗传增益,分析家系间生长性状的遗传变异,对参试子代进行评价和选择、遴选卷荚相思速生优良家系和单株。结果表明:1、2年生时,家系间仅树高性状达到显著差异;3、4年生时,树高、胸径、材积均达到显著或极显著差异。1~4年生,各生长性状的单株遗传力均小于家系遗传力,且家系遗传力整体上呈现上升趋势,从1、2年生较低水平的家系遗传力0.0288~0.3556,增长为3、4年生较高水平的家系遗传力0.4657~0.5283。生长性状间的相关系数为0.388~0.967,各生长性状的表型相关均达极显著水平。以4年生材积为选择指标,通过多重比较选出5个优良家系,分别为13、31、17、18、21号家系,其遗传增益为9.52%~19.72%、现实增益为20.43%~42.34%;再通过联合选择,在优良家系内选出32株优良单株,材积均值为0.0324283 m^(3)、遗传增益为26.12%、现实增益为56.09%,这些优良家系和单株可作为二代建园选用。 展开更多
关键词 卷荚相思 生长性状 遗传变异 优良家系 早期选择
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上海地方豇豆种质资源表型多样性分析 被引量：1
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作者 黄志午 阎君 +2 位作者 孟恒宇 潘路招 朱为民 《蔬菜》 2025年第1期130-138,共9页
为了对上海市豇豆种质资源进行进一步精准鉴定,掌握其农艺特性,提高地方种质资源利用效率,以收集的8份上海地方豇豆资源为试验材料,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析,对豇豆31个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明:8份上海地方... 为了对上海市豇豆种质资源进行进一步精准鉴定,掌握其农艺特性,提高地方种质资源利用效率,以收集的8份上海地方豇豆资源为试验材料,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析,对豇豆31个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明:8份上海地方豇豆种质资源的31个表型性状的变异系数范围为14%~94%,具有丰富的遗传多样性,其中有5份为早熟品种;相关性分析表明,初花节位与初荚节位、花序柄长与叶柄色、叶柄长与单株分枝数、叶色与荚面、茎色与嫩荚色、嫩荚质量与成熟荚色均呈极显著正相关,荚型与荚壁纤维、嫩荚厚与初荚节位、花序柄长与荚面为极显著负相关,为利用地方种质资源提供参考;主成分分析表明,特征值大于4时前3个主成分累计贡献率达到71.15%,能够较好地反映31个表型性状;系统聚类分析表明,在欧氏距离为12处可将8个豇豆品种划分为3个类群,第2类群(PC737、PC736、PC0932)综合性状较好,主要表现为每花序花朵数一致、单荚粒数多、嫩荚长较长、荚型为软荚、嫩荚色浅绿等,可以为高产和优质品种选育提供参考。本研究为豇豆优良性状的利用及不同类型的亲本选配提供部分理论依据。 展开更多
关键词 豇豆 种质资源 表型性状 聚类分析 遗传多样性 主成分分析 亲本组合选配
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湖羊群体结构分析与经济性状相关选择信号检测
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作者 孙国欣 李蕴华 +4 位作者 赛音 郭文华 赵艳红 张满新 刘佳森 《畜牧兽医学报》 北大核心 2025年第5期2168-2181,共14页
旨在对湖羊SNP芯片基因分型结果进行选择信号检测,探索湖羊的种群结构,挖掘与湖羊重要经济性状相关的候选基因,为进一步创新利用湖羊品种提供理论基础。本研究对高繁殖湖羊群体中396只个体(320只母羊、76只公羊)使用绵羊50K SNP芯片进... 旨在对湖羊SNP芯片基因分型结果进行选择信号检测,探索湖羊的种群结构,挖掘与湖羊重要经济性状相关的候选基因,为进一步创新利用湖羊品种提供理论基础。本研究对高繁殖湖羊群体中396只个体(320只母羊、76只公羊)使用绵羊50K SNP芯片进行基因分型。经质控后对所选湖羊群体进行主成分分析与亲缘关系评估。通过整合单倍体型得分(iHS)、中性检验统计量(Tajima’s D)、复合似然比检验(CLR)和连续性纯合片段(ROH)四种选择信号方法综合筛选候选区域并进行基因注释,通过GO-KEGG富集分析、NCBI数据库、检索文献及GWAS ATLAS数据库确定候选基因的功能。主成分分析结果显示,大部分湖羊个体集中分布,亲缘关系结果表明湖羊个体间亲缘关系较远,湖羊群体平均近交指数FROH=0.0103,表明湖羊种群近交水平较低,同时ROH分析结果显示绝大多数ROH片段为<10 Mb的短ROH片段,说明湖羊在较远世代发生过近交。设置群体内iHS、Tajima’s D、CLR以及ROH结果的top5%为受选择区域,共找到45.86 Mb的候选区域,约占绵羊参考基因组的1.75%。经基因注释后iHS检测到1424个基因,Tajima’s D检测到760个基因,CLR检测到964个基因,ROH检测到647个基因,取两种及以上方法得到的基因交集部分挖掘到337个候选基因。GO-KEGG富集结果显示,GO分析富集(P<0.05)到角质化、中间长丝组织和骨骼系统发育等条目,KEGG分析富集(P<0.05)到ECM受体相互作用、致心律失常性右心室心肌病与GnRH分泌等通路。功能注释发现65个与重要经济性状相关的候选基因,其中大部分候选基因与生长和繁殖性状相关。本试验对湖羊高繁单群体进行分析,筛选出与湖羊生长性状相关的基因包括:初生重(CAPN3、ERLEC1、LAP3)、骨骼发育(ACAN、COL5A2、HAPLN1、HAPLN3)、肌肉发育(FLVCR1、MUSTN1、PDLIM5)、饲料转化率与采食量(PLIN1、CCSER1、LAP3)和体尺(CSMD3、GPC6、LCORL)等,与湖羊繁殖性状相关的基因包括产羔数(BMPR1B、GPRIN3、HCRTR1、MEPE、MAST4)等,以及与其他经济性状相关的基因,对提升湖羊品种选育效率,优化绵羊品种选育方法提供了一定的理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 选择信号 湖羊 经济性状 候选基因
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杂交鹅掌楸无性系生长与木材材性分析
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作者 胡萍 杨爱红 +3 位作者 胡淼 吴敬芳 余小玲 余发新 《广西林业科学》 2025年第1期13-19,共7页
为掌握杂交鹅掌楸(Liriodendron Hybrids)无性系生长性状和木材材性变异水平,为优良品种选育提供参考,以树干通直和生长量较大的10个杂交鹅掌楸无性系为试验材料,对其生长性状和木材材性进行测定与分析,并开展优良无性系选择。结果表明... 为掌握杂交鹅掌楸(Liriodendron Hybrids)无性系生长性状和木材材性变异水平,为优良品种选育提供参考,以树干通直和生长量较大的10个杂交鹅掌楸无性系为试验材料,对其生长性状和木材材性进行测定与分析,并开展优良无性系选择。结果表明,10个杂交鹅掌楸无性系树高为8.70~14.80 m,胸径为9.10~15.80 cm,单株材积为0.029~0.135 m3,木材基本密度为0.325~0.573 g/cm3,木材纤维长为1211.33~2125.22μm,木材纤维宽为21.51~35.97μm,木材纤维长宽比为46.33~67.57,木材木质素含量为19.55%~24.18%,木材纤维素含量为45.08%~56.08%,木材半纤维素含量为17.69%~22.38%。各性状表型变异系数为5.94%~45.21%;各性状在无性系间均差异极显著;除木材纤维长宽比外,其他性状间均呈显著或极显著相关。杂交鹅掌楸无性系间遗传变异丰富,具有较大选育潜力。通过多性状综合评价,筛选出5个优良无性系(2-3-0、23、祥17、7和29);与10个无性系均值相比,入选无性系的最优平均树高、平均胸径、木材平均基本密度和木材平均纤维长宽比分别高出27.1%、21.6%、22.7%和16.6%,可作为今后良种选育的材料。 展开更多
关键词 生长性状 木材材性 遗传变异 选择 杂交鹅掌楸无性系
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杉木生长性状遗传参数的林龄趋势和选择研究
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作者 李方正 李学宇 +4 位作者 边黎明 戴许骆 张龙 连书钗 陈志强 《西南林业大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期18-24,共7页
以杉木第2轮育种群体的107个半同胞家系测定林为研究对象,林龄31 a时设置不择伐(CK)和择伐(T)2种处理,以林龄4~8、13、16、23、31~33 a的胸径作为目标性状,采用基于最佳线性无偏预测的混合线性模型方法,分析胸径性状遗传参数的林龄趋势... 以杉木第2轮育种群体的107个半同胞家系测定林为研究对象,林龄31 a时设置不择伐(CK)和择伐(T)2种处理,以林龄4~8、13、16、23、31~33 a的胸径作为目标性状,采用基于最佳线性无偏预测的混合线性模型方法,分析胸径性状遗传参数的林龄趋势以及优良家系的选择情况。结果表明:林龄4~31 a期间胸径性状表型变异系数、遗传变异系数和单株狭义遗传力分别为15.43%~22.02%、8.05%~14.03%和0.201~0.549,变异系数的林龄趋势为先降低后增加,而遗传力随林龄持续增加。林龄33 a和32 a较31 a的单株狭义遗传力分别降低1.28%和9.47%。林龄4~16 a与23 a的遗传相关均在0.4以上,林龄31、32、33 a间遗传相关接近于1,7 a及以前的林龄与31、32、33 a的遗传相关均在0.4以下,遗传相关不显著。以10%的入选率,与轮伐期23 a入选的优良家系比较,在初选林龄5~6 a、精选林龄7~8 a和决选林龄16 a选择的漏选率分别为63.6%、36.4%和18.2%,获得的遗传增益分别为3.53%、4.15%和6.23%。杉木胸径性状的遗传变异和遗传力随着林龄增加而增加,林龄之间的遗传相关随着林龄间隔时间的增加而减小,幼林期与轮伐期存在显著的遗传相关。择伐增加了表型变异,造成了遗传变异的降低并使遗传力小幅下降,择伐后遗传控制略微减弱。可在林龄7~8 a进行早期选择,在林龄16 a时决选,以保证优良家系选择的准确性。研究可为杉木生长性状的早期选择提供理论支撑,为大径材良种选育提供依据。 展开更多
关键词 杉木 择伐 林龄 生长性状 遗传参数
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菱角种质资源的果实形态分析及食用性状评价
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作者 罗玉梅 涂晓东 +3 位作者 康婷婷 张宗耀 黄岚杰 戴璨 《农业工程学报》 北大核心 2025年第7期318-324,共7页
菱角果实形态是人工选育的重要特征,通过探究不同品种间的果实形态和食用性状差异,可为后续菱角培育提供重要的理论参考。该研究以409份欧菱种质资源为试验材料,采用形态测量法和基于标记点的几何形态学方法量化了菱角的尺寸和轮廓外形... 菱角果实形态是人工选育的重要特征,通过探究不同品种间的果实形态和食用性状差异,可为后续菱角培育提供重要的理论参考。该研究以409份欧菱种质资源为试验材料,采用形态测量法和基于标记点的几何形态学方法量化了菱角的尺寸和轮廓外形,分析了果实形态特征与食用性状之间的相关性,同时比较了不同品种菱角(栽培和野生)果实形态特征和食用性状的差异。结果表明:栽培菱角的果长、果高和果壳厚度均极显著大于野生菱角(P≤0.000 1),但两者果宽和肩角长度没有显著差异(P> 0.05);两类菱角的果实轮廓外形差异主要体现在肩角的弯曲程度和尖锐程度,栽培菱角的肩角更弯曲,而野生菱角的肩角更尖锐;栽培菱角的单果质量约为野生菱角的5倍,栽培菱角的出仁率(65.07%)也极显著高于野生菱角(P≤0.000 1)。不同品种的果实形态和食用性状也具有显著差异(P≤0.05),其中栽培品种“红绣鞋”的果实肩角弯曲程度最低且具有最大的单果质量(10.95 g),品种“馄饨菱”具有最高的出仁率(0.72),而品种“南湖菱”具有最圆钝的肩角。菱角出仁率与果壳厚度、肩角长度、肩角弯曲程度和尖锐程度均显著负相关(P≤0.05);单果质量、种仁质量和果壳质量则与果实尺寸、果壳厚度、肩角长度及肩角弯曲程度显著正相关(P≤0.05),而与肩角角度、果角数目和肩角尖锐程度极显著负相关(P≤0.000 1)。研究结果表明人工选育过程改变了菱角的果实形态和食用性状,综合果实形态和食用性状分析的结果可得出“红绣鞋”“馄饨菱”和“南湖菱”这3个品种相对其他品种更适合进一步培育。 展开更多
关键词 菱角 果实形态 食用性状 人工选育 种质资源
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低氮下小黑杨×欧洲黑杨杂交子代苗期性状遗传变异和选择
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作者 王天欣 牛晋鸿 +2 位作者 曹明嵘 刘成功 李金花 《林业科学》 北大核心 2025年第2期142-151,共10页
【目的】探析低氮胁迫下杨树杂交子代苗期性状适应性,筛选耐低氮能力强的优良基因型,为选育速生、适应性强的耐低氮性杨树新品种提供理论依据。【方法】以226个小黑杨×欧洲黑杨杂交子代为试验材料,利用温室盆栽方法,在低氮(LN)和... 【目的】探析低氮胁迫下杨树杂交子代苗期性状适应性,筛选耐低氮能力强的优良基因型,为选育速生、适应性强的耐低氮性杨树新品种提供理论依据。【方法】以226个小黑杨×欧洲黑杨杂交子代为试验材料,利用温室盆栽方法,在低氮(LN)和正常供氮(NN)处理条件下,测定生长、叶片形态、叶绿素荧光参数和氮同位素参数性状,基于线性混合模型的限制最大似然/最佳线性无偏预测(REML/BLUP),分析性状遗传变异和估算遗传参数及育种值,利用多性状指数MGIDI法,对杂交子代进行基因型排序,综合评价供试杂交子代适应性。【结果】生长和叶片形态性状均值在两组供氮水平间差异显著,且LN﹤NN,大多数性状基因型效应为显著,基因型与供氮处理环境的交互效应(G×E)均为极显著,而叶绿素荧光参数的基因型和G×E效应均不显著。性状广义遗传力(h2g)、均值遗传力(h2gm)和遗传变异系数(CVg)分别小于0.38、0.56和22.30%。利用生长和形态性状育种值和氮同位素参数观测值,进行主成分分析(PCA)并提取前4个主成分(特征值﹥1,占总方差的84.10%)进行因子分析(FA),4个因子(FA1、FA2、FA3和FA4)分别反映了生长、叶片形态、氮同位素组成和氮同位素含量的信息,获得MGIDI多性状指数,并对杂交子代进行基因型排序,以选择强度20%筛选出了排名前42个子代基因型,其性状遗传增益为2.00%~16.50%,其中有7个、8个、7个和3个基因型分别在生长、叶片形态、氮同位素组合和氮同位素含量上表现出优势。【结论】在低氮胁迫条件对杨树杂交子代苗期生长、叶片形态和生理性状均具有显著抑制作用,生长和叶片形态性状受遗传因素和环境交互作用的影响显著,多性状指数综合评价筛选出的基因型,耐低氮适应性强,可用于耐低氮杨树新品种选育。 展开更多
关键词 杨树 低氮 最佳线性无偏预测 育种值 多性状基因型-理想型距离指数 多性状选择
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