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杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.),又名连丝皮、木棉、思锦树,属杜仲科杜仲属植物,是我国特有树种,在工业、生态绿化和中药材等方面均具有极高的开发利用价值。随着人们对杜仲利用价值不断深入的研究,杜仲的良种选育工作受到了国内外的广泛关注和重视。杂交育种作为建立在基因重组遗传学基础上的一种高效的遗传改良策略,可以创造新的遗传类型,在林木育种环节中具有重要的意义。本研究在前期课题组开展杜仲优良品种(无性系)间有性杂交并初选出41株优良单株、构建杜仲高密度遗传连锁图谱和定位重要数量性状的分子标记的研究基础上,对杜仲杂交子代初选优良单株5~7a生表型性状进行测定,分析初选优良单株的表型差异情况。根据杜仲初选优良单株3~7a生表型性状相关的分析结果,确定杜仲早期选择的适宜年限,对初选优良单株进行表型选择。挑选与目标性状QTLs关联紧密的分子标记,对杜仲初选优良单株进行分子标记辅助选择研究,选择出不同目标性状表现优良且年份间表现稳定的优良单株,并对所选的优良单株进行嫁接繁殖、无性系测定等研究,为后期无性系选育及评价提供试验材料。主要研究成果如下:(1)杜仲杂交子代初选优良单株5a生的分枝数、分枝角、产叶量和绿原酸含量的变异系数较大,其中分枝角变异系数最大,高达75.79%,叶脉数变异系数最小,仅为7.67%。(2)杜仲杂交子代初选优良单株6a生的绿原酸含量、叶片杜仲胶含量、产叶量和芦丁含量的变异系数最大。相比于5a生,6a生性状的表型变异系数由大到小排序变化不大,但分枝角、分枝数、分枝枝径和绿原酸含量这4个性状的表型差异最大,表明初选优良单株5~6a生的表型变异排序变化不太明显,表型性状变化基本趋于稳定。(3)杜仲杂交子代初选优良单株7a生的总叶片数、总叶片厚、产叶量和绿原酸含量的变异系数最大。与6a生相比,7a生的大部分性状的表型变异系数由大到小排序变化较大,只有极少数性状的表型变异排序变化较小,说明初选优良单株6~7a生的表型变异排序变化较大,对初选优良单株进行再次选择潜力较大。(4)对初选优良单株5~7a生的表型性状进行同一年龄间的相关性分析,结果表明初选优良单株5a生、6a生和7a生的树高与地径、叶片绿原酸与芦丁含量存在极显著正相关,树高与芦丁含量、叶片含胶量与绿原酸含量存在显著正相关,其它表型性状之间相关性不显著。后期可以依据性状间的相关性,对优良单株的一个性状或多个性状同时进行改良,提高育种工作的选择效率。(5)对杜仲初选优良单株3~7a生的表型数据进行不同年龄间的相关性分析,结果表明杜仲早期(6a生以前)的部分性状与其他年龄同性状间相关性不高,较难表征其他年龄的性状,不宜作为早期选择的合适年限。而初选优良单株5~6a生各表型性状的相关性较高,且相对于6~7a生相关性均达到极显著水平,说明杜仲的早期选择采用6a生表型性状观测值为宜。(6)对优良单株各性状个体表型值与对应的单个分子标记效应值和分子标记组合效应值之和进行相关性分析,筛选得到6个检测效率较高的分子标记或标记组合:与树高相关的分子标记(DZ200-350)、地径相关的分子标记组合(em15me23-360和em12me11-300)、与产叶量相关的标记(em31me26-160)、与杜仲胶含量相关的标记(em49me3-150)、与绿原酸含量相关的标记(em10me28-170)和与芦丁含量相关的标记(em7me28-240)。(7)经表型选择和分子标记辅助选择,确定树高生长性状表现良好的优良单株18株,编号为3-29,1-1,2-32,2-36,4-83,5-41,5-126,4-48,4-44,1-100,1-49,2-23,3-44,22-11,22-22,2-34,3-55,5-152。地径生长性状表现良好的优良单株11株,编号为3-55,5-33,5-41,5-54,5-126,7-46,16-40,22-11,22-22,23-14,25-82。产叶量性状表现良好的优良单株17株,编号为5-54,2-36,23-14,5-124,5-33,8-72,2-20,3-55,4-30,4-83,3-29,4-44,3-37,2-23,16-40,1-49,1-100。叶片杜仲含胶量性状表现良好的优良单株16株,编号为1-1,5-54,5-41,1-40,1-45,1-19,2-23,5-35,5-126,4-83,1-49,3-44,3-55,5-129,2-36,5-124。叶片绿原酸含量性状表现良好的优良单株18株,编号为1-1,1-40,2-36,1-45,1-100,1-49,7-46,5-35,4-89,22-11,2-23,1-19,5-33,16-40,5-152,5-126,6-30,5-54。叶片芦丁含量性状表现良好的优良单株16株,编号为1-1,1-49,2-36,5-129,2-32,5-152,5-124,4-44,17-27,5-126,5-149,5-33,3-44,23-14,1-45,4-48。(8)杜仲无性系1a生枝长和1a生枝径变异系数变化幅度较大,说明不同无性系间的嫁接苗初始萌发力差异较大。无性系1a生的枝长和优良单株6a生的树高、地径相关性均不显著,无性系1a生的枝径和优良单株6a生的树高、地径相关性均不显著。无性系1a生枝长和1a生枝径的差异达到极显著水平,易于以后的无性系选择。