FEM; 10.1016/j.foreco.2020.118092

在桉树育种计划中通过基因组选择来选择水分利用效率、木材化学特性和生物量

重点

• 选择桉树的理想株型是干旱地区人工林的主要挑战。
• 基因组选择提高了育种和无性系种群的选择准确性。
• 水分利用效率（WUE）、材积和木材性状都受到强大的遗传控制。
• 在桉树中，体积、水分利用效率、木质素和纤维素之间的相关性很低。
• 指数选择可以导致适当的遗传增益，从而提高WUE和木材特性。

抽象

结合高生物量生产，高水分利用效率（WUE）和适当的木材特性的独特型选择是改善工业人工林的主要挑战。这个问题在评估1130个尾叶桉（Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis）的野外试验中得到解决。利用3303个单核苷酸多态性和GBLUP模型在55个月龄时进行基因组选择，以选择干体积（V55）、WUE（以茎叶中稳定的碳同位素组成，delta C-13为代用品，转化为内在WUE，W-i）以及木质素（KL）和全纤维素（HCEL）含量的发生子和无性系。δ13C（Wi）、KL和HCEL的方差组分以加性为主，而V55的非加性很强（显性与加性方差之比为130%）。
W i的狭义遗传力（0.704）高于材积和木材性状（<0.5），表明该性状受强遗传控制。性状之间的加性和总遗传相关性较低（在-0.260和0.260之间），环境效应（在-0.267和0.344之间）之间的相关性也很低，这表明性状之间具有相当的独立性。采用等重法和期望增益指数选择法对经济权重进行估计，并对期望加性和总遗传增益进行估计。不同的育种目标分别用等重法或期望增益法的经济系数或期望增益加权百分比来定义。当育种目标以V55、HCEL、KL和Wi分别占70%、10%、10%和10%的产量为重点时，两种方法均获得正收益，但育种和无性系选择的指数排名分别为0.686和0.635。采用25%、25%、25%、25%、25%等比例对V55、HCEL、KL和Wi进行比较均衡的育种目标，两种指数法均获得了很好的正收益和相似的排序，其相关系数在亲本选择的0.941～0.982之间，无性系选择的0.883～0.903之间。当V55和Wi之间的百分比比较大时，如（80%，10%，10%，0%）或（90%，10%，10%，-10%），V55的增益增加，接近最大值，Wi的增益明显降低。本研究探讨了指数选择的经济系数的大小，结果表明，将生物量（WUE和木材化学性状的代用物）与木材化学性状相结合，可以获得正的遗传增益。为选择适应干旱地区的桉树品种，同时保持其它经济性状的良好表现提供了可喜的结果。