- Roberds JH, et al. (2003) Estimates of genetic parameters for oleoresin and growth traits in juvenile loblolly pine. Can J For Res 33(2003):2469–2476.
在美國的南部松樹中,抵抗南部松甲蟲(Dendroctonus frontalis Zimmermann)的攻擊主要涉及油樹脂流入甲蟲攻擊地點。已知環境和遺傳因素都影響了火炬松(Pinus taeda L.)中油樹脂流動的數量,但對于該性狀對表型變異的遺傳貢獻知之甚少。在這里,我們報告了這個種群的油樹脂流動和生長性狀遺傳變異的估計。在佛羅里達州圣羅莎縣的實驗測試中,在10和11歲的樹木上測量了油樹脂產量,總高度和直徑。根據不連續的部分撥線設計,通過配對48個父母產生的72個全同族家庭的樹木。樹脂產量由兩次收集的乳房高度樣品確定:1999年夏天,即將生產晚木(夏季樹脂流動),一次在早期木材形成(春季樹脂流動)期間的2000年春季。研究的所有性狀被發現具有高度的遺傳變異性,并且具有比優勢差異更大的添加劑。對春季和夏季樹脂流動的狹義遺傳力的估計處于中等范圍,并且與獲得的生長性狀的值相當。油樹脂產量與生長性狀之間的添加遺傳相關性呈陽性和中等程度,表明改良火炬松生長的定向選擇也將導致油樹脂產量增加。
引言
油樹脂的流動被認為是松屬中樹木利用的主要手段,以抵抗樹皮甲蟲的攻擊。在美國東南部的松樹中,產生大量組成型含油樹脂的樹木,在沒有外源刺激條件下形成的樹脂,似乎最能預防或阻礙南部松甲蟲(SPB),額葉正德齊墩果(Dendroctonus frontalis Zimmermann)是該地區松樹林中最具破壞性的害蟲(Hodges等,1979; Cook and Hain 1987; Reeve et al.1995; Strom et al.2002)。據信,豐富的樹脂流動有兩個主要方式阻止了SPB的入侵:(1)作為一種傷口清潔劑,用于排除或夾帶攻擊甲蟲,從而阻止或阻止了畫廊的形成(Cook and Hain 1987; Popp et al.1991),和(2)通過加強對有毒化合物的攻擊地點(Coyne和Lott 1976)。此外,豐富的樹脂流動也有助于基于化學成分的樹木抗性(Strom等人,2002)。除樹木防御外,高樹脂流動也可以阻止甲蟲繁殖成功(Reeve et al。,1995)。遺傳和環境因素都是知曉的,它們是由松散松樹(Pinus taeda L.)產生的組成型樹脂的數量(Lorio 1986; Nebeker等人,1988,1992; Lorio等人,1990; Blanche et al。 1992; Wilkens等人1998; Lombardero等人2000)。然而,大多數關注確定與樹脂生產有關的變量的注意力集中在旨在刺激樹木生長的環境屬性和文化實踐。該研究的突出重點包括可能在生長季節期間改變樹脂生產的潛在決定因素,包括可能導致碳資源轉移到涉及含油樹脂合成的次生代謝過程的主要因素有助于樹木生長的主要過程。據認為,將光合作用分配到初級和次級循環過程中,可以在Loomis(1932)首先制定的植物生長分化原理之后產生生長和樹脂形成之間的權衡,后來被修改以解釋生長和樹脂流動之間的關系在Lorio(1986)的松樹中。
相比之下,相對較小的努力已經致力于確定遺傳效應如何影響火炬松樹脂產量的表型變化。研究已經證明,在全同胞家系之間,組成型流量的大差異發生(Nebeker等,1992)。此外,由SPB嚴重感染的遺體中存活的樹木的風花授粉后代已被證明具有比對照種群的可比樹更強的樹脂流動(Strom等人,2002)。然而,遺傳變異尚未在P.taeda中估計和表征,盡管已經發現在海軍商店物種的樹脂生產能力中存在大量的遺傳變異。 Squillace和Bengston(1961)的分析表明,斜坡松(Pinus elliottii Engelm var。elliottii)的膠樹脂產量的狹義遺傳率約為0.55,表明該性狀在相當強的遺傳控制下。還通過選擇實驗來提供支持,該實驗旨在評估方向選擇作為改善紫花苜蓿樹脂生產的手段的功效。第一代選擇導致樹木產量提高了60%(McReynolds和Gansel 1985)。海洋松(Pinus pinaster Ait。)的實驗觀察結果同樣表明,樹種產量能力在該物種中處于基本的遺傳規律之下(Tadesse et al.2001)。由于組成樹脂流動防御SPB攻擊的重要作用,并且對于火炬松的這種特征表明存在相當大的遺傳變異的研究結果,需要對組成樹脂產量的遺傳變異發生的可靠估計。在這里,我們報告了一些年輕的火炬松種群的幼樹樹脂產量和樹木生長性狀的遺傳和表型變異的估計。由于樹脂產生能力和生長性狀之間的遺傳和表型關聯是來自進化和育種觀點的相當重要的項目,我們還提出了這些性狀之間的遺傳,表型和環境相關性的估計。