Ericsson T, Fries A (2004) Genetic analysis of fibre size in a full-sib Pinus sylvestris L. progeny test. Scand J For Res 19:7–13. doi: 10.1080/02827580310019031

森林松全同胞后代纤维大小的遗传分析

Tore Ericsson和Anders Fries2
对25年生苏格兰松（Pinus sylvestris L.）的纤维长度、纤维宽度、树高和茎粗进行了遗传分析。采用多性状、单树种方程和方差估计相结合的方法，对近400株不同性状的树木进行了分析。除茎粗较低（0.17）外，所有性状的狭义遗传力均约为0.3。纤维长度的低遗传变异系数可以部分地用取样法解释，取样法是5 mm增量钻孔，导致纤维破碎，但该方法在遗传力和相关性分析中起到了很好的作用。纤维长度与茎粗呈强负相关，纤维宽度与生长性状呈强正相关。这对纤维性状表现出强的负加性遗传，弱的正环境相关。这对生长性状无遗传意义，但与环境呈强正相关。除纤维长度和茎直径之间弱的负环境相关外，其他相关估计都很小且不确定。另一种方法将茎粗视为协变量，揭示了纤维长度和树高之间的正环境相关，以及纤维宽度和树高之间的负环境相关。关键词：纤维长度、纤维宽度、全同胞、遗传相关性、生长性状、遗传力、多性状单株模型、苏格兰松、管胞。

引言

纤维尺寸是纸浆特性和最终纸张质量的重要特征。此外，木材密度以及微纤维角对木材强度有重要影响（Neale等人2002）。有效使用木制品需要木材和纤维特性的详细信息（Corson 1999）。如Chantre等人（2002年）所讨论的，定义良好的纤维和木材特性的木材产品可以优化制浆过程，从而降低成本和环境权衡。关于木材和纤维特性的一个一般结论是，主动选择，或者至少监测遗传影响，应该使育种工作更有利可图。
虽然木材性状通常被认为是定量遗传的，但许多报道的高遗传性（Shelburne et al 1997，Raymond et al 1998，Kibblewhite 1999，Hannrup et al 2000，Pot et al 2002）表明它们受相对较少的基因调控（Neale et al 2002）。Pot等人（2002年）预测了将高密度与良好生长的松树结合起来的困难。由于性状间的负遗传相关。他们的研究表明，树高和纤维大小之间存在正的遗传相关性，这表明，提高的生长速度会产生更长更厚的纤维。然而，Bannan（1965）阐明了树木生长与纤维大小之间更为复杂的关系，包括年轮宽度可能具有显著影响。
本研究旨在评估瑞典北部25年生苏格兰松（Pinus sylvestris L.）的纤维长度、纤维宽度、树高和茎直径的遗传参数。该评估采用了一项后代试验，在对5 mm增量岩心进行无损取样后，从最外层年轮获得纤维特征。这类木材样品的纤维分析是根据早期研究（Fries等人2003）的经验进行的，该研究评估了5 mm增量芯样的纤维数据与纤维长度测量的相关性。尽管增量芯样法产生的切割纤维比预期的要多，Fries等人（2003年）表明，该方法产生的平均值能够在基本遗传调查中以令人满意的精度区分树木。

方法

在Kajaani Fiberlab 3.0分析仪（Metso Automation，Kajaani，芬兰）中分析纤维悬浮液。每次分析，6000？以15？的速度加工了8000种纤维。20种纤维（1种，通过光电池进行光学分类，长度为0.05 mm，宽度为3 mm。每次分析样品后，分析仪自动用纯水冲洗光学仪器。此外，还进行了额外的手动冲洗，以防止先前样品污染的风险。
由于增量芯样中的小碎片过多需要一些预防措施，因此未使用算术平均纤维长度进行进一步计算。对于每项分析，长度平方加权平均长度计算为，其中n是根据测量精度（0.05 mm）计算的每种长度类别中的纤维数，li是i类中的中等长度。使用长度平方加权平均长度来最小化对大量小F平均值的影响。5 mm芯样中不可避免的碎片，分析仪无法将其与完整纤维区分开来。由于称重方法对错误的长纤维（如通过彼此连接的测量装置的纤维）敏感，因此计算中包括的纤维的最大长度限制为3.5 mm（Fries等人2003）。纤维宽度意味着不受碎片的影响。因此，使用分析仪计算的算术平均值进行后续计算。对于在增量核心两端采样的树，取两个分析的平均值进行进一步计算。在四个性状研究中，还结合纤维长度和纤维宽度分析了总树高和钻孔高度的直径。除基本的四性状遗传分析外，以第四性状茎粗作为纤维长度和宽度的协变量进行了三性状分析（实际上，采用了树高线性校正后的残余直径，得出几乎相同的结果）。