Hung2016 柠檬桉 生长材性 NIR 种源内家系

Hung TD, Brawner JT, Lee DJ, et al (2016) Genetic variation in growth and wood-quality traits of Corymbia citriodora subsp . variegata across three sites in south-east Queensland , Australia. doi: 10.2989/20702620.2016.1183095

在三个附近的Corymbia citriodora subsp variegata（CCV）开放传粉的种源内家系试验（共18个原产地，总共374个家庭）中评估了10个生长或木质品质性状，为制定针对纸浆和实木产品的育种计划提供信息。在3和7岁时评估生长性状（在乳房高度高于树皮的直径[DBH]，高度和圆锥体积）。当从10和12岁之间收集的这些试验的木材样品，使用近红外光谱预测木材质量性状（密度[DEN]，牛皮纸浆产量[KPY]，弹性模量[MoE]和微纤丝角度[MfA]。观察到的高平均KPY，DEN和MoE以及低平均MfA表明CCV非常适合纸浆和木材产品。所有性状均处于中度至强的遗传控制之下。在跨试验分析中，对高度，DEN，MoE和MfA观察到高（> 0.4）遗传力估计，而对DBH，体积和KPY观察到适度遗传力估计（0.24至0.34）。大多数性状显示非常低水平的基因型×位点相互作用。估计的生长性状的年龄遗传相关性在家族（0.97）和来源（0.99）水平都很强。性状之间的关系（加性遗传相关性估计）是有利的，生长性状（0.84至0.98），生长和木质品质性状之间的中等和正值（0.32至0.68），KPY和MoE之间的中等和正值（0.64），DEN和MoE之间为高和正（0.82）。然而，在MfA和所有其他评估的性状（-0.31至-0.96）之间检测到负（但有利的）相关性。在两个不同位点上在家族水平上表达的相同性状之间的遗传相关性对于生长性状为0.24至0.42，对于木材性状为0.29至0.53。因此，在昆士兰东南部的目标环境中，CCV中的生长和木质性状的同时遗传改良应该是可能的，因为所有性状的遗传性和有利的相关性的中度到高的估计，除非基因型×位点相互作用大于明显。

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人们越来越感兴趣在澳大利亚开发用于从本地硬木种植木材的人工林。在澳大利亚东北部建立的物种清除试验中表现良好的物种中，Corymbia citriodora subsp。已经证明variegata（CCV;通常称为斑点胶）已经很好地适应于目前在昆士兰和新南威尔士亚热带地区可用于商业林业的相对低生产力的土地（Lee et al。，2011; Brawner et al。 2013）。 CCV具有广泛的自然分布范围，从昆士兰州的Carnarvon峡谷（148.18°E）东到马里伯勒（152.70°E），并沿着海岸向南（从约25°S）延伸到新南威尔士到上尼布边境河（29.65° S），它可以发现生长在广泛的土壤，但主要是在山坡和山脊（Clarke等人2009）。最近，据报道，该物种分布在亚拉特州森林南部，在新南威尔士州Taree（31.90°S）以北约10公里（Shepherd等人2012）。虽然初始生长与许多桉树相比相对较慢，但CCV保持其早期生长速度，并且可以经受或难以从困难的环境条件迅速恢复，使得种植后存活通常较高（Clarke等人2009）。此外，CCV的锯材在澳大利亚吸引了价格溢价，也适用于纸浆木制品（Lee et al。2011; Brawner et al。2012）。在澳大利亚东北部的纸浆和固体木制品的CCV的遗传改良正在进行，以改善生长和木材性质，以支持该地区经济上可行的种植园林业的发展（Lee 2007; Smith et al。2007 ; Brawner等人2012）。
已开发近红外光谱（NIR）技术以评估许多木材性质（Tsuchikawa 2007; Schimleck 2008; Tsuchikawa和Schwanninger 2013）。 NIR允许有效地评估树木改良计划中的木材性质（Schimleck 2008; Meder等人2011）。 NIR用于本研究以确定从昆士兰州建立的三个CCV家族原产地试验中收集的样品的木材性质。从NIR光谱预测的木材性质是牛皮纸浆产量（KPY），基本密度（DEN），弹性模量（MoE）和微原纤维角（MfA）。

• 纸浆产量是纸浆和造纸工业最重要的因素，其中小变化对利润率有很大的影响（Downes等人，2009）。因此，纸浆产量已成为许多树木育种计划的重要特征（Greaves等人1997; Schimleck等人1999），并且NIR提供了一种方式，使用以非破坏性方式从立木采集的样品来廉价且快速地评估该性状（Downes等人2011）。
• 同样，密度是工业木材最重要的物理性质之一（森林产品实验室2010），因为它是强度，硬度和硬度以及造纸能力的良好预测因子（Schimleck等人1999）。
• MoE是表征木材的材料常数（Desch和Dinwoodie 1996），其与木材的硬度和其他机械性能相关。木材刚度（纵向MoE）是固体木材应用的重要木材性能，与木材的抗压和抗扭性直接相关（Desch和Dinwoodie 1996）。 MoE与MfA具有很强的线性关系（Evans和Ilic 2001），这是一种细胞性状，可以影响纤维的强度和刚度，其中陡峭的（即较小的）角度增加纤维的拉伸强度和拉伸模量（Downes等1997） 。
• MfA对木材质量和稳定性具有重要影响（Zobel和Jett 1995）。虽然桉树的KPY和DEN是几个研究的焦点（例如Gardner等人2007; Lee等人2011; Brawner等人2012），但是对于MoE或MfA已经较少出版（Meder等人2010） 。
  Lee（2007），Lee et al。 （2009），Johnson et al。 （2009）和Brawner et al。 （2011年，2012年）报告了树木改良活动和斑点牙龈关键性状的遗传控制。 Lee et al。 （2009）提出了基于男性和女性父母在六个年龄的树高和乳房直径（DBH）的遗传力估计，并显示了关于选择未来的CCV混合育种策略的见解。 Brawner et al。 （2011）评估了种植后大约一年的Quambalari apitereka（真菌病原体）的生长和损害，用于一系列七个CCV后代试验。目前的研究使用了来自三个后代试验的数据，这也是Brawner等人的研究中的特征。 （2011年，2012年）。 Brawner等人的工作（2012）通过纳入来自额外生长或木材 - 性状特征的数据来扩展。此外，与Brawner等人相比，在这里我们评估了更宽范围的原产地（18）和更多的家庭（在每个这些原产地中）的木质品质性状。 （2012）研究。本研究的目的是（1）比较CCV原产地的生长（DBH，三七年龄的树高和体积）和木材品质（KPY，DEN，MoE和MfA） （2）估计所有被调查的性状的遗传参数，以比较家系之间（来源内）和来源之间的遗传变异程度;和（3）检查生长和木质品质性状之间的遗传相关性，以便更好地理解多性状选择的潜在影响。