林业科学

作者：王天欣,牛晋鸿,曹明嵘,刘成功,李金花*

单位：中国林业科学研究院林业研究所　林木遗传育种全国重点实验室　国家林业和草原局林木培育重点实验室　北京 100091

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

基金：“十四五”国家重点研发计划项目（2022YFD2200301）。

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（$ {h}_{\mathrm{g}}^{2} $）、均值遗传力（$ {h}_{\mathrm{g}\mathrm{m}}^{2} $）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。

来源：2025年第2期

《林业科学》期刊编辑部

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