林木育种学-配合力的估算和分析

交配设计：根据遗传测定的具体要求和工作条件，对亲本交配组合或制种所作的安排。

1、交配设计的分类与评价（1）不完全谱系设计：只知一个亲本的交配设计。

通常是只知母本、不知父本。

①自由授粉交配设计（重点）：直接从选择的优树上，或从种子园的嫁接植株上采收自由授粉种子，按无性系或单株进行性状测定。

——最简单、最容易、最便宜的获得子代群体的方法；可用于子代测定，能估算亲本的一般配合力；能估算加性遗传方差和遗传力，不能估算非遗传方差（父本未知）和特殊配合力；不能用于高世代育种。

②多系混合花粉交配设计（重点）：用多个没有亲缘关系的父本花粉混合后对待测母本进行授粉的交配设计方法。

——可以估算加性遗传方差、遗传力、母本育种值，不能估算非加性遗传方差和特殊配合力；可能导致育种值估计偏差；不单独用于高世代育种。

（2）完全谱系设计：子代的双亲都已知的交配设计。

①单交：指在一个育种群体中，每一个亲本只与另一个亲本交配一次，或作母本，或作父本，不再参与第二次交配。

——可通过最少的交配组合产生最多数目的没有亲缘关系的子代家系，最适用于高世代育种产生育种群体；维持较大的有效群体大小；不能估算一般配合力，能估算特殊配合力。

②巢式（套式）交配设计：即将亲本分为父本组和母本组，每一组父本与另一组不同母本之间进行交配。

——可估算加性和非加性遗传方差和遗传力。

缺点：只能估算性别组较小的亲本（一般是父本组）的一般配合力，较难用于高世代育种。

③测交系设计（又称析因交配设计）：指人为利用测交系按所有可能的组合与另一个性别组的待测亲本交配。

（测交系是指用来与待测亲本交配的少数亲本或无性系，一般作父本，亦可作母本。

）——能估算方差组分、遗传力、一般配合力和特殊配合力；缺点：得到没有亲缘关系的子代数等于测交系的数目，不利于高世代育种。

④不连续的析因交配设计：将亲本分成几组，在每组内采用析因交配设计。

——能增加没有亲缘关系的子代数目，但由于每一组中的个体是同不同的亲本交配，子代测定的效果不如测交系设计；一般配合力估算有偏差。

林木育种中数据分析的方法介绍林木遗传改良的目标利用遗传改良的原理以最低的成本获取单位时间内最大的遗传增益。

其中一个重要的环节是估算亲本的遗传参数，包括主要经济性状的遗传力、遗传相关和基因与环境互作等遗传参数。

利用这些参数进一步估算遗传增益和计算多性状综合选择指数。

ASReml为什么适合在林木上应用？首先ASReml是一个用于混合线性模型分析的统计软件，可用来做复杂的遗传分析，包括估计随机效应的方差分析、固定效应值和预测随机效应值。

比较突出的优点是灵活的定义误差和随机效应的方差协方差结构，可以利用系谱信息调整个体间由于群体内非随机交配引起的个体间的遗传关系。

林木群体大小是有限的，在有限的群体内，遗传漂变、近交和选择使得群体内的基因频率发生改变，遗传参数不是常数，ASReml利用分子亲缘相关矩阵的混线性模型可以解释建立群体时遗传均值和方差的改变。

ASReml在林木遗传参数的分析中具有的优越性1、可以处理大量平衡和不平衡数据，由于林木试验具有长期性和复杂性，常会有缺株现象。

ASReml可以对缺失数据进行估计以先非平衡数据林木遗传参数的无偏预测。

2、混合线性模型以及混合模型公式中的R结构和G结构使用灵活。

混线性模型可以处理多个固定和随机效应，可以进行多代和混合交配设计的育种值估计、随机误差相关的多性状分析、随机误差异质的多试验点分析、遗传与环境互作分析、随机误差的空间分析以及分子数据的关联分析和随机回归分析等。

R结构和G结构的灵活使用可以在估算遗传方差组分的同时估算协方差组分，进而计算遗传相关等信息。

3、充分利用林木个体间的分子亲缘关系矩阵进行准确的估计和预测。

对于给定的系谱信息，ASReml将自动创建分子亲缘关系矩阵，用户也可以自己创建特定的分子亲缘关系矩阵进行遗传参数的估计。

4、得到线性组合方差、协方差、遗传相关和标准差。

ASReml的结果文件将详细列出各项遗传参数组分以及显著性检验结果。

5、界面友好且使用快捷。

1.试述林木育种的主要方法及其特点？常规育种和生物技术育种常规包括杂交育种和无性系育种生物技术包括组胞工程、基因工程和分子标记。

2.许多树种，（如杉木、泡桐、杨树等）既能进行有性繁殖，又能进行无性繁殖，以你熟悉的某个树种为例，编写其育种育种程序，并且对主要的内容加以说明？广泛收集树木资源研究树种的遗传变异规律选择优良种间变异选用种源间变异选择个体间变异选用无性系间变异3.论述林木遗传测定的种类及其作用种类：1）全同胞子代测定：指用于子代测定的种子是控制授粉获得的。

特点是：父母本都已知，能对优树作出正确定评价，效果好。

但方法复杂，必须进行人工授粉。

2）.半同胞子代测定：指用于子代测定的种子是来自于自由授粉或混合人工授粉特点是：方法复杂简单；但只知道母本，能对优树评价效果较差。

作用：1.估算待测树木（优树）的育种值，正确评价优树，并据此对测定树木（优树）确定取舍。

2.对各种性状进行方差分析；估算各种性状遗传力和配合力，并据此可采用最有效的育种方法。

3.为多世代育种提供没有亲缘关系的繁殖材料。

4.通过田间对比试验，评定遗传增益。

4.论述林木育种中常用的各种交配设计及其优缺点5.论述林木遗传力的性质及其常用估算方法遗传力的性质1）不易受环境影响性状的遗传力较易受环境影响的性状遗传力要高；2）变异系数小的性状的遗传力较变异系数大的性状高；3）质量性状（经数量化处理）的遗传力较数量性状的高。

在理论上遗传力值应介于0－1之间。

由于估算方法不精确，取样不恰当，遗传力可能超出理论估算范围。

估算方法：①由无性系（不分离群体）估算广义遗传力②由亲一子关系估算狭义遗传力③由自由授粉子代材料（方差分析）估算遗传力④简易求算遗传力6.论述估算林木配合力的意义与应用一、配合力的概念1、一般配合力（general combining ability) :是一个交配群体中某个亲本的子代平均值与子代总平均值的离差。

(简称gca）2、特殊配合力（specific combining ability) :是指在一个交配群体中某个特定交配组合子代平均值与子代总平均值及双亲一般配合力的离差。

北京林业大学继教院广西分院林学本科11(2)班、12(2)班《林木育种学》作业题第一章绪论1、林木育种的六大基本内容是什么？2、什么是林木育种学？林木育种在林业生产中的地位和作用是什么？3、林木育种的基本程序是什么？第二章林木育种资源1 、林木育种资源工作包括哪些内容？2、林木遗传资源变异有哪几个层次？这些层次各对应林木育种中的那种选择方法？第三章林木引种1、什么是引种和驯化，二者有何区别与联系？2、与其他育种形式比较，引种的优点是什么？3 、引种过程主要包括哪些步骤？4、选择外来树种时需要考虑哪些因素？5、如何判断一个树种的引种是否成功？第四章种源选择1 、什么是种源、产地，二者有何区别与联系?2、什么是种源试验、种源选择、地理小种？3、树木种内变异主要存在于哪些层次上？4 、树木种内地理种源渐变的规律是什么？在华南地区，分布于低纬度的种源与分布在高纬度的种源相比有哪些特点？5 、影响树木种内地理变异的因素有哪些，影响如何？6、种源试验有哪些步骤？第五章优树选择1、什么是候选树、优树、精选树、对比树？2、什么是家系、全同胞家系、半同胞家系？3 、什么是无性系、无性系原株、无性系分株？4、家系与无性系的区别与联系？5、简述或者列表说明人工选择的三种方法（稳定性选择、定向性选择、分裂性选择）的区别。

6、为什么在同龄林和异龄林中选择优树需要采用不同的方法？在两种林分中选优方法的主要区别是什么？第六章遗传力、遗传增益和选择方式1 、什么是遗传力？广义遗传力、狭义遗传力、现实遗传力的区别是什么？2 、为什么遗传力的理论值大于等于零而小于等于1？3 、估算树木群体的遗传力的主要步骤是什么？6 估算树木的遗传力，常用树木的哪些群体进行估算？第七章杂交育种1、解释下列名词杂交杂种近缘杂交远缘杂交杂种优势杂交方式2、杂交育种的主要过程是什么？3、花粉技术中包括哪些内容？4、树木人工杂交有哪几种方式？树上杂交过程主要包括哪些步骤？第八章无性繁殖1、什么是无性繁殖，常用的无性繁殖方式有几种？2 、与树木的有性繁殖比较，无性繁殖的特点（优点与缺点）是什么？3 、无性繁殖在林木育种过程中主要有哪些用途？4、比较采穗圃和种子园的异同。

林木育种学实验报告一、实验目的通过本实验，旨在了解林木育种学的基本概念、方法和技术，掌握常用的育种技术，培养良好的实验操作技能，并加强对林木育种学的理论知识的理解与运用。

二、实验原理林木育种学是研究如何选择和培育具有优良遗传性状的林木的科学，主要有两种常用的育种方法：选择育种和杂交育种。

选择育种是指通过选择具有优良性状的个体作为父本和母本，再通过交配、选择和繁殖的方法，逐步筛选出优良品种的一种方法。

这种方法通常用于有效传递只有一个基因或少数几个基因控制的性状。

杂交育种是指通过不同个体间进行人工授粉，使基因进行交流、重组，从而培育出具有良好性状的新品种。

这种方法通常用于有效传递多个基因控制的复杂性状。

三、实验器材和药品器材：生物安全柜、移液器、试管架、离心机、PCR仪等。

试剂：DNA提取试剂盒、引物、dNTP、聚合酶等。

四、实验步骤1. DNA提取从林木样本中提取DNA，以获取遗传信息。

采用DNA提取试剂盒的方法，按照说明书进行操作。

将提取得到的DNA样品保存至低温冰箱备用。

2. 引物设计根据所选育种目标，设计合适的引物，用于检测目标基因是否存在。

3. PCR扩增按照PCR实验的标准操作步骤，进行反应体系的配制，并设置PCR程序。

将提取得到的DNA样品与引物进行反应，扩增所需的目标基因。

4. 聚丙烯酰胺凝胶电泳将PCR扩增产物与DNA标记物一同加入琼脂糖凝胶槽中，进行电泳。

通过电泳，根据扩增产物的迁移情况判断目标基因是否存在。

5. 分析结果观察琼脂糖凝胶电泳图像，根据PCR扩增产物的大小和目标基因的迁移位置，判断样本是否具备所需基因。

五、实验结果通过实验，我们获得了琼脂糖凝胶电泳的结果图像，根据扩增产物的大小和目标基因的迁移位置，判断样本是否具备所需基因。

通过对多份样本的分析，我们得到了相应的育种数据，确定了适合育种的优良个体。

六、实验总结本实验通过对林木育种学的实验操作，详细了解了选择育种和杂交育种的基本原理和方法。

遗传力的估算实验报告一、实验目的通过调查和资料分析，明确遗传力在育种中的意义，学习遗传力的估算方法和利用遗传力计算遗传增益。

二、实验原理遗传力指的是亲本传递某一性状的能力，是当前育种领域中广为应用的一个统计学估值，有广义遗传力和狭义遗传力之分，前者指遗传方差占表型方差的比值；后者指遗传方差中加性方差占表型方差的比例。

狭义遗传力的估算中排除了显性偏差，上位性效应和环境的影响，所得结果较广义遗传力更为可靠。

在子代的表现型方差中究竟有多少成分是受亲本基因型决定的，这是育种实践中值得注意的问题，故遗传力的研究，不仅在理论上有意义，而且为在杂种后代中进行有效的选择，提供了可以参考的依据。

三、内容与实践材料1.利用无性系估算广义遗传力材料:乔松X白松自由授粉子代无性系测定林2.利用半同胞子代估算遗传力材料：长白落叶松自由授粉子代测定林3.由亲-子关系估算狭义遗传力材料：云杉林分及其自由授粉的半同胞家系子代测定林四、遗传力的估算方法及步骤1.乔木X白松（自由授粉）的无性系8个。

每个无性系随机选5个接穗，接在白松上，嫁无性系号 7.172 7 1.025 2.136 0.068 误差 15.352 32 0.480 总计22.52439表格 2 乔松*白松无性系树高多重比较表无性系号树高(米) 显著性 7 2.900 a 3 3.000 a 6 3.200 a 5 3.400 ab 2 3.600 ab 8 3.600 ab 4 3.900 ab 14.2400b计算遗传力将无性系间方差、无性系内方差代入随机模型得：480.02=e σ （1）025.1522=+c e σσ （2）将（1）代入（2）得到，109.02=c σ结论:本次无性系比较试验,估算乔松X 白松自由授粉子代无性系树高单株遗传力为：18.5% 2.今有长白落叶松自由授粉F=5，r=6，小区内栽植5株，取其七年生树高平均值，求其树高遗传力？如从五个家系中选择一个最优家系造林后的遗传增益？表格 3 长白落叶松无性系杂交方差分析表源 III 型 平方和 df 均方 F Sig. 校正模型 5.258a9 0.584 3.150 0.016 截距 122.655 1 122.655 661.360 0.000 家系 1.922 4 0.481 2.592 0.068 区组 3.336 5 0.667 3.597 0.018 误差 3.709 20 0.185 总计 131.622 30 校正的总计8.96729计算遗传力将无性系间方差、无性系内方差代入随机模型得：185.02=e σ （1）667.0522=+c e σσ （2）将（1）代入（2）得到，0964.02=c σ结论:本次无性系比较试验,估算乔松X 白松自由授粉子代无性系树高单株遗传力为：34.3% 3.现有一片5年生的云杉林分，随机选择10株，即自由授粉半同胞后代。