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杜仲(Eucommia ulmoides Oliver),单科单属单种,雌雄异株,是我国特有的、重要的经济树种,以胶用和药用为主,还应用于园林绿化和水土保持等领域。随着现代产业的精细化分工,杜仲相关产业正朝着专一化和规模化的方向发展。为了更好地满足生产需求,应根据高胶用、高药用、高经济成分含量用、高生长用、高产叶量用、叶用等不同用途定向培育杜仲优良品种。然而,目前关于杜仲多目标育种的研究较少,而且与育种目标对应的叶片有效成分含量性状、生长性状、单株产叶量、叶片形态性状等重要性状的遗传控制方式的研究不够深入,这限制了杜仲育种的进程。本文以杜仲育种目标为主线,从杜仲重要性状的遗传参数估算、目标育种指标体系的建立、重要性状表型变异的影响因素、不同用途优良品种选育等方面对杜仲多目标育种进行了较为系统的研究。本研究为理解杜仲重要性状的遗传控制方式提供了理论基础,为杜仲种质资源的鉴定与评价提供了参考,为杜仲的定向改良提供了方向,为杜仲不同用途优良品种的选育提供了材料。主要研究结果如下:1.估算了杜仲叶片有效成分含量、生长性状、单株总叶片数、叶片形态性状等10个重要性状的遗传参数。以杜仲优良品种(无性系)控制授粉获得的18个家系的子代测定林为研究材料,连续9年对相关性状进行测定分析。家系间在各树龄重要性状上存在显著或极显著差异,表明对杜仲重要性状开展家系选择是有意义的。杜仲重要性状的家系遗传力均较高(集中在0.70-0.99),表明对重要性状开展家系选择可取得较好的改良效果。叶片杜仲胶含量性状的单株遗传力较高(0.88),表明对叶片杜仲胶含量性状开展单株选择可取得较好的改良效果。在各树龄,(母本中)‘小叶’和‘大叶’以及(父本中)‘秦仲1号’和‘秦仲2号’在多个性状上的一般配合力较高;杂交组合“华仲2号×秦仲1号”在生长性状和总叶片数性状上的特殊配合力较高,杂交组合“大叶×洛超3号”在冠幅、叶面积性状上的特殊配合力较高,杂交组合“华仲2号×秦仲2号”在叶片杜仲胶含量性状上的特殊配合力较高。5a或6a可作为生长性状早期选择的时间,2a可作为叶面积性状早期选择的时间。根据连续多年的测定结果及配合力随树龄变化分析,初选出11号家系为高生长、高产叶量杜仲优良家系,8号家系为叶用杜仲优良家系,12号家系为高杜仲胶含量杜仲优良家系,19号家系为高绿原酸含量杜仲优良家系。2.建立了杜仲目标育种指标体系。以56份乔林栽培模式和48份叶林栽培模式下杜仲种质资源为研究材料,以叶片形态性状、单株产叶量、叶片有效成分含量、叶片水分状况参数等15个叶片相关性状为研究对象,利用概率分级法分别对不同栽培模式下育种目标对应性状分为3级。3.揭示了影响杜仲叶片有效成分含量、生长性状、单株产叶量、叶片形态性状等12个重要性状表型变异的影响因素。以布设在全国6个试验点的9个无性系为研究对象,研究基因型、地点以及基因型与地点互作效应对重要性状表型变异的影响及相对重要性。其中,基因型和地点效应对12个性状都有极显著影响,表明为了获得更好的性状表现,可通过选择优良的基因型或栽培环境。对多数性状,地点效应占性状表型变异方差的比例较大。性状间的相关分析表明,生长性状内或叶片有效成分含量性状内的性状可开展联合选择,而在生长性状和叶片有效成分含量性状之间的性状开展联合选择效果不佳。重要性状与主要环境因子间的灰色关联分析和通径分析表明,年平均气温和年日照时数是影响杜仲重要性状的主要环境因子,它们与叶片有效成分含量性状和单株产叶量呈正相关,而与生长性状呈负相关。4.初选出适于不同用途的杜仲优良单株和优良无性系。初选出不同用途杜仲优良单株7株、杜仲超级苗优良无性系21个、杜仲全国性区域化试验优良无性系8个和杜仲陕西省省内区域化试验优良无性系7个,它们较对照品种(亲本)有较大提升,为不同用途杜仲优良品种的选育提供了丰富的材料。