摘要
马尾松（PinusmassonianaLamb.）是中国南方广泛种植的针叶树种，提供能源、经济和生态支持。研究不同环境条件下马尾松全同胞家系和半同胞家系的生长和遗传变异规律，并在此基础上探究其基因型与环境互作效应和环境驱动因子，对马尾松良种选育、育种设计和合理布局具有重要意义。本研究以种植于3个试验点（派阳山、覃塘和富罗）的43个马尾松全同胞家系和种植于3个试验点（高峰、白南和拉浪）的22个马尾松半同胞家系为试验材料，基于遗传测定林生长性状（胸径、树高和单株材积）数据，进行遗传参数估算，分析试验点间的基因型与环境互作模式；通过估算各试验点各家系生长性状的最佳线性无偏预测（BLUP）值，并结合因子分析筛选各试验点的优良家系；基于BLUP值的基因型主效加基因型-环境互作效应（GGE）双标图探讨生长性状的生产力、适应性和稳定性；同时，量化气候和土壤等环境因子对马尾松生长性状空间变异的影响。主要研究结果如下： （1）4年生马尾松全同胞家系在派阳山试验点的生长状况优于覃塘和富罗试验点。马尾松半同胞家系的生长状况在2个林龄（8.7年生和12.7年生）均表现为高峰试验点具有胸径优势，拉浪试验点具有树高优势。在单个试验点，马尾松全同胞和半同胞家系生长性状（胸径、树高和单株材积）在家系间均存在显著差异，具备家系选择的基础。多点联合方差分析表明，基因型、环境及基因型与环境互作影响马尾松生长。 （2）遗传力大小在各试验点各性状中的表现有所不同。全同胞家系生长性状在单个试验点的家系遗传力范围为0.72~0.87，受高强度遗传控制。半同胞家系生长性状在单个试验点的家系遗传力范围为0.03~0.45（8.7年生）和0.14~0.51（12.7年生），除树高性状外总体上受中等遗传控制。与单个试验点相比，在跨地点的遗传力中，马尾松全同胞家系各生长性状的家系遗传力下降；半同胞家系胸径和单株材积的家系遗传力下降，而树高的家系遗传力上升，表明半同胞家系跨地点的遗传力在不同性状间的表现有所不同。生长性状存在基因型与环境互作效应，互作模式包含B和D模式，基因型与环境互作在不同试验点间及不同性状间的表现存在差异，交互作用复杂。 （3）筛选了各试验点的优良马尾松全同胞家系，与选择群体相比，优良家系单株材积的平均现实增益为27.12%，平均遗传增益为21.17%，增益效果明显，可成为马尾松高世代育种的潜在材料。由于单株材积与胸径、树高的相关系数达到0.96和0.90，遂通过单株材积对派阳山、覃塘和富罗这3个试验点的生长性状进行间接评价与选择。BLUP-GGE双标图分析结果表明，家系10和19具有较高的生产力、适应性和稳定性，可能适合生长在广泛的环境中。 （4）筛选了各试验点的优良马尾松半同胞家系，12.7年生时优良家系单株材积平均现实增益为19.22%，平均遗传增益为8.19%，增益效果明显。由于单株材积与胸径、树高的相关系数8.7年生时为0.96和0.72，12.7年生时为0.96和0.61，遂通过胸径和树高对白南、拉浪和高峰这3个试验点的生长性状进行间接评价与选择。BLUP-GGE双标图分析结果表明，家系1和15在胸径和树高性状方面是综合表现较好的家系，可能适合在广泛的环境中种植。 （5）不同试验点的气候和土壤因子存在明显差异，家系在不同立地条件下的生长差异可能与其养分利用效率及环境适应性有关。除马尾松半同胞家系树高性状外，生长性状总体上呈现从东北向西南方向递增的变化。温度和降雨量显著影响马尾松生长。 综上，马尾松全同胞家系和半同胞家系由于其遗传基础的特性差异，导致其生长和遗传变异规律不同，遗传控制强度也存在差异。同一基因型在不同地点的表现有明显差异，而不同基因型在同一地点的表现也有所不同。遗传力大小在不同性状间的表现有所不同。生长性状普遍存在基因型与环境互作效应，互作模式均包含B和D模式，交互作用复杂。温度和降雨量显著影响马尾松生长。
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