跳到主要内容

灌木柳三倍体新杂交种生物量相对二倍体增产的早期筛选

摘要

背景

灌木柳的遗传改良(柳树)是一种常见于温带气候的多年生能源作物,已导致新品种的发展,提高了生物量产量,病虫害抗性,以及适合生物能源应用的生物量组成。这些改进很大程度上与物种杂交有关,但对某些柳树品种的产量和性能改善的遗传机制知之甚少。

结果

与以往研究相比,本研究中表现最好的基因型在本质上多为三倍体,表现优于现有的商品品种,代表了先进的家系。在研究的基因型中,二倍体的平均产量最低,为8.29箱干镁−1−1,三倍体产量为12.65 Mg ha−1−1前五名的产量超过16毫克每公顷−1−1.三倍体在生长的三年中茎干面积和高度都很高,比重最大。四倍体基因型中比重最低。身高是与三年产量相关最大、预测效果最好的早期性状。

结论

这些结果为今后的选育和改良奠定了基础柳树以生物能源作物为基础开发三倍体杂交种。茎高和总茎面积是早期预测相对产量的有效性状。

背景

灌木柳作为一种快速增长的可再生燃料原料,具有抵消化石燃料使用的潜力,并有助于生产具有积极环境影响的可再生燃料产品。随着生物能源和生物制品需求的不断增长,灌木柳木因其生长快、易于栽培、采收窗灵活以及适合转化的生物质特性,将成为木质生物质的重要来源。灌木柳在欧洲是一种成熟的生物能源作物,美国和加拿大对这种作物的兴趣正在扩大。目前的研究工作集中在改善柳树的生物量性状,包括产量和生物量组成,这对可再生燃料工业很重要。灌木柳树的育种和发展始于20世纪80年代中期,通过种内杂交和种间杂交生产新的基因型,导致许多适合生物能源生产的品种的商业化[12].

灌丛柳树的遗传改良是利用这种雌雄异株、高度杂合的物种进行控制授粉,然后选择优良基因型进行克隆繁殖。属柳树由大约300种具有倍性水平的物种组成,从二倍体到十二倍体,甚至可以在一个物种内的个体之间变化[3.- - - - - -5].许多育种家利用物种杂交带来的杂种优势来改善几种木本物种(包括柳树)的生长和活力,尽管对这种现象的遗传基础知之甚少[67].杂种优势的研究由来已久,解释这一现象的遗传基础的理论在一个世纪前首次提出,直到今天仍在不断完善[8- - - - - -10].最近使用先进的遗传学和基因组方法的研究表明,杂种优势背后的遗传机制是复杂的,在不同的系统中是不同的,很可能包括显性、超显性和上位性假说所解释的效应组合[10- - - - - -13].杂种优势普遍存在于多倍体个体中,异源多倍体作物小麦和棉花也是如此。一般来说,柳树和杨树的三倍体显示出更好的活力,但这一观察的基础还没有被研究[51415].

本研究的目的之一是评价2001年、2002年和2005年杂交的后代,特别是确定杂种优势与生长性状和倍性的关系。许多灌木柳树的最初育种工作集中在第一代种内杂交和种间杂交,利用整个本地地区柳树的自然资源。最初几轮育种的后代显示出生物量产量的显著提高,其中许多已经在多次产量试验中进行了测试,并扩大了商业化生产[21617].与前几年相比,通过发展更复杂的家系来改进灌木柳的育种和选择,具有提高产量的潜力。

随着育种计划的多轮推进,选择的强度可能需要增加,以继续实现遗传增益。这可以通过评估更大的后代群体来完成,但这需要快速的早期筛选,以减少与长期田间试验相关的成本。除了评估杂种优势外,目前的试验还用于检验早期测量的价值,这些测量可用于筛选大量后代,并通过异速生长测定法预测产量排名。综上所述,本研究不仅有助于我们了解灌木柳不同家系间的形态变异,而且为设计新的早期选择和作物改良策略提供了一个框架。

结果

培育新谱系的育种

2001年、2002年和2005年,理查德·科普(Richard Kopp)和金伯利·卡梅伦(Kimberly Cameron)进行了柳树育种,共培育了3000多只后代。所有个体于次年春天在纽约州锡拉库扎拉斐特路试验站进行单株、非复制家族筛选试验。每个试验在第一个生长季节后都进行了修剪。在灌丛后及之后的3个生长季节,测定所有植物的成活率、总茎面积、株高,并监测病虫害的发生情况。从这些数据中获得的最佳个体被放大到2008年在美国纽约日内瓦种植的75个克隆选择试验中,以测试后代相对于父母的表现(附加文件1).采用完全随机区组设计,每个基因型分别种植于24个小区,3个重复区。商品品种以品种名称表示,非商品基因型以克隆ID表示。

亲代和子代基因型的倍性

采用流式细胞术估计75个基因型中42个基因型的倍性水平,这些基因型代表所有亲本和每个家庭至少一个后代基因型。根据相对于二倍体的核DNA含量,基因型被确定为二倍体、三倍体或四倍体(紫竹94006)和四倍体(美国miyabeana‘SX64’)每批分析中包含的亲本基因型(附加文件1).采用平均分离试验测定,不同倍性组间核DNA含量差异极显著(p < 0.01)。核DNA含量为0.77 ~ 1.17 pg 2C,大部分基因型(38个)为二倍体−1或者根据系谱推断为二倍体。其中包括三种纯物种的选定基因型(紫竹美国eriocephala,美国suchowensis).所有的基因型都被归类为美国miyabeana(9)为四倍体,流式细胞仪检测值为1.48 ~ 1.73 pg 2C−1或者根据谱系推断。

根据核DNA含量值为1.15 ~ 1.29 pg 2C,流式细胞术筛选出的四倍体杂交产生的二倍体后代均为三倍体−1.结果表明,在75个基因型中,6个不同种杂交组合的10个家系中有26个(34%)为三倍体。虽然我们没有对所有75个基因型进行流式细胞检测,但根据亲本倍性(二倍体亲本产生的二倍体后代、四倍体亲本产生的四倍体后代、二倍体与四倍体杂交产生的三倍体后代)对所有亲本及每个家族至少一个后代基因型进行了检测,符合预测的倍性。一个二倍体的母亲和一个三倍体的父亲杂交产生了三个后代。流式细胞技术鉴定为三倍体(' Sheridan '),根据DNA含量值(1.85和1.82 pg 2C)鉴定为四倍体(01X-264-024和01X-264-033)−1分别)。

生长和生物量生产

在本试验收获的75个基因型中,总茎生物量产量在2.67 Mg hm ~ 2之间−1−1到17.35毫克哈−1−1(图1和额外的文件2).产量最高的基因型为三倍体杂种(美国koriyanagi×紫竹美国miyabeana05X-281-068,产量最低的基因型为野生、本地加入美国eriocephala, 01-07-252。所有三倍体基因型的平均产量均大于二倍体或四倍体的平均产量(p值<0.0001)。前50名th38个基因型中,三倍体21个,四倍体8个,二倍体9个th百分位数(37),二倍体29个,四倍体3个,三倍体5个。许多产量差的二倍体都是美国eriocephala是美国本土物种。

图1
图1

每块土地收获生物质三年后-矮林。条形代表平均值±标准误差。条形的阴影处是基因型的倍性。

在每个生长季结束时进行的测量包括每株最高茎的高度、每株茎的直径、每株茎的数量和茎段的比重。采用茎径测量法计算了小区平均总茎径和小区平均总茎面积。各性状随年份和基因型差异均显著(表1)1).茎高和总茎面积随年份和基因型的变化呈显著交互作用。总茎面积的年际和倍性也存在显著的交互作用。观察到生长三年后最高的高度美国miyabeana“SX64”是一个四倍体,是许多三倍体后代的亲本2).高程增长主要发生在林冠后的第一年。第三年后最高的二倍体是年代.×dasyclados“SV1”明显高于其他二倍体,其高度与三倍体和四倍体更为相似。从倍性水平看,三倍体的平均茎总面积最大,二倍体和四倍体的平均值最大(图2)3.).有几种二倍体总茎面积较大的基因型,其中SV1的总茎面积最大,但大多数二倍体的平均茎面积在200 cm以下2.数个二倍体基因型在第2 ~ 3年因茎枯病损失茎面积,包括:紫竹“鱼溪”,紫竹×美国suchowensis05年x - 275 - 024, (美国koriyanagi×紫竹紫竹05年x - 297 - 028,紫竹01-07-252。不同倍性的单株茎干数量差异显著,二倍体的平均单株茎干数量最大,为115.4个,三倍体的平均单株茎干数量为101.0个,四倍体的平均单株茎干数量最低,为78.4个。尽管二倍体的茎的数量最多,但无论哪一年,这些茎的总面积都是最小的4).二倍体比三倍体和四倍体平均高度最短(图1)4),但无论倍性如何,植株的年增长趋势都非常相似。二倍体的总茎直径最大,总茎面积最小,而四倍体则相反,总茎面积大,总茎直径小。三倍体在所有三年都保持大茎面积和大茎直径。三倍体在所有三年的比重也最大。总的来说,不论基因型或倍性,比重从第一年到第二年增加,然后在第三年下降。

表1三年内测量性状的方差分析结果
图2
图2

每年生长后每块地的平均身高-矮林。条形代表平均值±标准误差。一)二倍体基因型,B)三倍体的基因型,C)四倍体的基因型。

图3
图3

每年生长后每块地的总茎面积-矮林。条形代表平均值±标准误差。一)二倍体基因型,B)三倍体的基因型,C)四倍体的基因型。

图4
图4

每年生长后的生长测量和比重-矮树的倍性平均。一)高度,B)每块地的茎干总直径,C)每小区总茎干面积,D)特定的重力。

株高、总茎粗和总茎面积在所有三年的生长过程中都与产量密切相关2;额外的文件3.).比重与产量的相关性在所有3年均较弱,但当采用倍性分离基因型时,只有二倍体在第2年和第3年与比重有相关性。茎数与产量在任何生长年份都不相关,除非数据是关于倍性的分析。茎数与生长第一年二倍体和三倍体的平均产量相关,生长第二年仅与三倍体相关。株高和茎总面积与产量的相关性最强。

表2年度测量值与第三年产量的相关性

产量异速生长模型

在异速生长模型中,高度、总茎面积和比重被用作变量,以确定产量和年度生长测量之间的关系。总茎直径被发现是一个不重要的变量在模型中,并被删除。用于估计第三年产量的多元线性回归模型在所有三年的生长中都是显著的(表3.;数字5).在第三年的测量中,比重在模型中不是一个显著的预测因子。在这三年中,身高是预测产量的最强指标。

表3参数估计和p-普通最小值-对所有75种基因型每年生长的平方回归
图5
图5

普通最小,根据年度测量估计第三年生物量产量的平方回归模型A)第一年后-矮林,B)第二年后矮林C)第三年后矮林。每个数据点代表一个倍性遮蔽的基因型。

讨论

多倍体是一种常见的柳树物种现象,并可能是一个强大的贡献者物种形成通过生殖隔离[18].自然界中有许多种柳木杂交,甚至更多的柳木可以通过控制授粉进行杂交,包括那些具有不同倍性的柳木。柳树miyabeana,原产于日本,韩国和中国,是一个四倍体种[19].本研究和其他研究(I.盾构,个人交流)已在柳树育种中利用该物种产生了性能优越的三倍体后代[5].基于之前的育种和产量分析,导致了商业品种的发展,如“Tully Champion”,“Fabius”,“Millbrook”和“Oneida”,预计杂交后代与系谱美国viminalis×美国miyabeana而且紫竹×美国miyabeana可能表现良好并产生高收益[12].然而,75个不同倍性水平的基因型的选择试验结果表明,这种性能改善的基础与这些杂种的三倍体性质有关。在减数分裂过程中,如果配子分离正常,二倍体与四倍体杂交可以产生不育的三倍体;然而,在一个二倍体母亲的控制授粉中,利用一个三倍体作为父本的杂交后代已经恢复。这些后代可能是异常减数分裂的产物,导致配子未减少,以具有偶数条染色体的花粉的形式出现——在一种情况下产生了三倍体,美国viminalis×(美国viminalis×美国miyabeana)“谢里丹”,在另一个案例中,在试验中产生了两个四倍体个体,美国koriyanagi×(紫竹×美国miyabeana01X-264-024和01X-264-033是一个二倍体和一个三倍体杂交产生的兄弟姐妹。

杂种优势和倍性

本研究以2001年、2002年和2005年的对照杂交产生的新后代为材料,建立和分析了选育试验美国miyabeana作为一个家长。在试验中,许多亲本和被选中的后代一起被纳入研究杂种优势,以及在柳树和其他高度杂合物种的杂交后代中经常观察到的任何越界分离。在本试验中,大部分高产基因型为自然四倍体的三倍体后代美国miyabeana双亲,而许多二倍体后代产量较低。这一点在审判中的几个家庭中得到了清楚的证明。05X-281三倍体后代和05X-276二倍体后代是同父异母的兄弟姐妹。美国koriyanagi×紫竹“阿勒格尼”。05X-281三倍体后代产量最高,有(美国koriyanagi×紫竹美国miyabeana05X-281-068在试验中产量最大,表现优于二倍体母本,美国koriyanagi×紫竹阿勒盖尼和它的四倍体父亲,美国miyabeana“SX67”。相比之下,几乎所有的05X-276二倍体后代的产量都低于二倍体母亲或二倍体父亲,美国suchowensisP63(只有一个品种的收益率略高于‘Allegany’)。结果表明,只有05X-281三倍体后代表现出杂种优势,而半同胞二倍体后代表现不出杂种优势。这也在05X-293和05X-295的后代中观察到,与紫竹05-01-002作为共同的母本。结果表明,三倍体05X-295的杂种优势均大于中亲本平均水平,其中2个后代的产量均大于两个亲本。本研究仅纳入了3个二倍体05X-293后代。其中2个仅略高于05-01-002,3个显著高于双亲。

二倍体与三倍体半同胞后代的表现表明,在柳树中,杂种优势并不是有害位点杂合子的直接结果,因为根据之前对柳树微卫星的表征,这两种类型的后代都可能是高度杂合子的。多倍体杂种优势的一个更好或更可能的解释可能是基因剂量效应。这种现象最近在三倍体玉米中被观察到[20.基于Birchler和Veitia提出的假设[21多倍体个体的杂种优势类似于由加性基因控制的数量性状。此外,越来越清楚的是,多倍体和杂交种的杂种优势主要是由于表观遗传学、基因组学、蛋白质组学和代谢水平上的复杂分子变化[102223].上述生物变化引起的基因表达变化已被证明对植物四倍体的应激反应和激素信号传导有显著影响答:芥24].目前,我们正在使用转录组学方法比较杨柳三倍体、二倍体和四倍体的基因表达模式,以检验关键基因的表达是否与基因剂量相关。

生物量增长特征

虽然这项特殊的研究没有解决不同倍性基因型之间潜在的分子差异,但我们确实观察到了与倍性相关的生长模式的关键差异。尽管各基因型间变异程度较高,但这些倍性差异仍显著。虽然茎干数与产量可能没有显著的相关关系,但茎干数却因倍性差异显著1而且2).二倍体单株茎数最多,茎总直径大,但茎总面积最小(图1)4).四倍体的单株茎数最少,总茎粗最低,但总茎面积较高。四倍体总茎面积大、茎高,但比重低,整体生物量产量降低。四倍体在直径和体积上生长迅速,但木材中较低的比重降低了它们的潜在生物量产量。三倍体的茎数介于二倍体和四倍体之间,总茎面积最大,比重最大,产量最高。三倍体白杨也被认为比二倍体具有更大的生长速度和更大的比重[25- - - - - -27].以往的研究表明,柳树的二倍体和四倍体的形态特征相似,但没有发现三倍体[28].Tharaken等研究了四倍体[28以往研究柳树的二倍体和四倍体形态特征的结果相似,但没有发现三倍体[28].Tharaken等研究了四倍体[28]与所有二倍体分开聚集,其特征是少量大直径茎和低比重,与我们在试验中观察到的情况类似。

我们对第一年、第二年和第三年生长的树干的分析显示,比重不会随着年龄的增长而继续增加,这与在杨树中所看到的情况类似[29].此前在柳树和杨树中已经观察到沿茎长的比重的差异,这使得在茎上相同的位置采样对于比较至关重要。对于灌木柳来说,在生长的第三年可以形成髓,这可能解释了在第三年茎干中测量到的比重下降,但需要更详细的解剖研究来验证这一点。杨树种群的比重与体积生长率呈负相关[30.31],然而在这项研究中,体积测量和比重之间没有明确的关系可以确定。三倍体第一年的比重与茎数、总茎面积和总茎直径呈负相关,二倍体第一年的比重与茎数呈正相关。生长第二年和第三年的二倍体,身高与比重呈显著正相关。在整个试验过程中,比重与产量之间存在相关性,但相关性较弱。

在本研究分析的所有性状中,株高和总茎面积与产量的相关性在所有年份中最强。Tharakan等人[28]还发现了高度和生物量产量之间存在很强的显著相关性。总茎粗与总茎面积和茎数呈显著正相关。在所有基因型中,无论倍性如何,且在所有年份中,总茎面积与产量的相关性强于总茎粗。由于每个植株产生的茎较多,茎总面积比茎总直径更能反映地上体积。在优化异速生长方程估计产量时,株高和总茎面积是关键参数,而总茎直径是一个不重要的变量。

用异速回归法估算产量

几十年来,森林界一直使用异速生长回归法通过体积测量来预测生物量产量,主要是胸径(DBH)和高度[32- - - - - -34].通常情况下,灌木柳树的茎直径测量是在茎的最低实际点收集的,用数字卡尺进行测量,距离土壤表面约20至30厘米。然后用这些数字来计算总茎干面积,这有点类似于树木的断面积测量。使用依赖高度、总茎面积和比重的模型,有可能以60%的精度估计第三年生物量产量。第三年的测量估计第三年的产量以R值最好20.76。这些模型显然不能解决所有与灌木柳地上生物量生产相关的变异。这些模型中没有解释的一个变量是分支,这是一种有助于最终生物量产量的特征,但不容易测量。Arevalo等[35]能够利用基于直径的异速生长方程估计四种柳树基因型的地上生物量。身高并没有显著影响,这与目前的研究结果相矛盾。Arevalo等人的模型开发[35]是基于单一的茎切和干燥,而不是整个植物,这将减少模型内的变异量。灌丛柳的全株生长与最终产量之间的关系有待进一步研究。

结论

结果表明,三倍体灌木柳的产量高于二倍体和四倍体双亲。新基因型前5个(均为三倍体)的平均产量为16箱干毫克哈−1−1,而目前排名前5的商品品种的平均产量为14箱干Mg ha−1−1.这代表了在这个单一地点的产量比目前的商业品种提高了12.5%。选择这些顶级基因型,在NY、PA和WV进行大规模产量和评价试验,以便在最终选择、扩大规模和商业部署之前进一步测试它们的性能。总体而言,以倍性为基础的3类基因型在茎生物量比重和生长模式上存在显著差异。所有这些性状之间都有很强的相关性。与产量的相关性表明,影响柳树生物量产量的因素很多,且各因素之间存在交互作用。了解第一年和第二年的生长测量(如总茎面积和株高)与最终产量的关系,以及这些性状在三年轮作期间的变化情况,将有助于在生长第一年选择和预测基因型的表现。

方法

选择,试验建立,测量和收获

试验是在纽约日内瓦康奈尔大学的纽约州农业实验站(北纬42°52′48”,西经77°00′55”)进行的。纽约日内瓦地点的土壤是排水不良的敖德萨粉壤土,地下水位为25至45厘米[3637].用直径为2厘米的土壤探头(AMS, American Falls, ID)从一个街区的8个随机位置收集土壤样本,汇集并均质,深度为25厘米。这三个街区的每个街区都重复了一次,每个街区的样本都由康奈尔营养分析实验室(纽约伊萨卡)分析。计算三个样本的平均值(见表1)4).降水记录是从位于纽约日内瓦的一个气象站的东北区域气候中心获得的。

表4日内瓦的场地特点纽约

该基地之前是多年生牧草覆盖区,通过使用草甘膦杀死现有的植被,然后进行犁板耕作和圆盘耕作来准备。将10 cm插条插在温室管中盆栽混合,栽植成根植株,于2008年5月以双行距(行内苗距0.61 m,行间苗距0.76 m,双行间巷距1.52 m)移栽到田间,种植密度为15000株hm2−1.每个基因型在24个小区种植,每行6株1).四行包括半双行、全双行和半双行,因此中间两行是双行,两边各有一排相同基因型的单行。中间双排中间8个植株为测量地块。田地的两边都种植了一排未生根的插枝形成的“鱼溪”,以完成双行种植,而“鱼溪”的单排插枝种植在每一行的两端,以提供地块周围的边界。试验采用完全随机区组设计,有3个重复区组。在建厂那年,采用手除草和点除草剂(草甘膦)相结合的方法进行杂草管理。2008年12月建制年生长季后,对其进行生存调查,并用灌木锯对其进行灌木化处理。在每个生长季节之后,测量茎的生长情况。在每个小区中心用Crain Enterprises, Inc, Mound City, IL测量4株植株最高茎干的高度,并计算每个小区的平均值。用Racal 500计算机化卡尺(Masser, Rovaniemi, Finland)对测量区内的每个植株计算每株茎数,并测量每株茎5毫米或更大的直径。 Stem diameters were measured at least 20 cm, but not higher than 30 cm above the soil surface. The stem diameters were used to calculate total stem diameter per plant and total stem area per plant, and then means for those values were calculated for the eight plants in each plot. In addition, a single stem from a border row plant was selected and a 25-cm section was collected from the middle of a typical canopy stem of one plant in each plot to determine specific gravity by volumetric displacement [38].在2011年12月的第三季后,使用Ny Vraa JF192收割机从每个八株测量地块收获地上生物量,并将新鲜生物量作为芯片在塑料水果箱中称重,安装在三个Avery weight - tronix称重细胞,每个细胞具有900公斤的容量(项目# 53412-0019,费尔蒙特,MN)。芯片的子样本从每个地块收集,在65°C干燥至恒定重量,并称重,以确定收获时的水分含量。然后用它从鲜重测量得到地块干重。产量以8株测量样地的面积为基础计算,年产量以收获时的干生物量产量除以3计算。

流式细胞术

在华盛顿州西雅图弗吉尼亚梅森研究中心的流式细胞术和成像核心实验室,对来自亲本基因型和选定后代的50毫克成熟叶片组织进行了分析。每批提交的样品包括一个二倍体和四倍体检查,以解释仪器误差的变异。样本的制备和分析采用他们的标准方案[39].样品核悬浮液中加入标准核(鸡红细胞核,2.5 pg 2C)悬浮液−1),并用FACS Calibur流式细胞仪(Becton-Dickinson, San Jose, CA)进行分析。每次测量时,收集1000个核的碘化丙啶荧光面积信号,并用CellQuest软件(Becton-Dickinson, San Jose, CA)进行分析。用CellQuest软件测定样品和内标G0/G1核峰的平均位置。每个植物样品的核DNA平均含量以pg为单位,以1000个扫描细胞核为基础。

为了解释每天的变化和仪器误差,所有的倍性数据都被标准化,使所有变量彼此成比例进行比较。二倍体校验克隆紫竹大多数批次的样品在流式细胞仪上同时运行,纳入94006。然而,当94006不包括在内时,一个类似的二倍体检查紫竹使用94001对数值进行标准化。对多次运行的94006检查的所有值取平均值,然后除以该次运行的检查值。然后将该因子乘以与检查相同批次中的每个样本值,并在附加文件中报告1.当一个基因型被分析不止一次时,pg 2C−1值是平均的。

统计分析

所有统计分析均在关键时刻使用SAS®9.3进行α水平0.05 [40].用Kolmogorov D和Shapiro-Wilk统计量W检验各性状的分布正态性,用SAS PROC单变量法用正态概率图和直方图进行图解。不需要对数据进行转换。使用PROC GLM进行方差分析,并估计因素和交互作用的显著影响。基因型和倍性的分析是相互独立的,因为基因型和倍性结合在同一个模型中会导致基因型在倍性内嵌套,从而阻碍了所有基因型之间的比较。使用PROC CORR来确定本研究中获得的变量之间的任何显著相关性。

来自年度测量的数据集被用来估计全茎面积、高度、比重和生物量产量之间的异速生长关系的模型参数。利用PROC REG对因变量(比重除外)和自变量进行对数变换的多元线性回归。回归模型为:

ln W 一个 + b ln H + c ln 一个 + d D

其中W为每小区干重(kg),H为平均高度(cm),一个每块地的总茎干面积(厘米2),D平均木材比重(g/cm3.),一个是常数,和bc而且d是参数的斜率。

作者的信息

MJS目前的隶属关系和联系信息:东部区域研究中心可持续生物燃料和副产品研究单元600东美人鱼巷温德姆,PA 19038 michelle.serapiglia@ars.usda.gov。

参考文献

  1. Smart LB, Cameron KD:柳木(柳树作为一种专用的能源作物。生物能源作物的遗传改良。编辑:Vermerris WE。纽约:施普林格Science, 2008:347-376。

    谷歌学术搜索

  2. 张志强,张志强,张志强,等:不同生境下柳叶灌木杂种的产量和木质生物量特征。生物能源学报,2013,6:533-546。10.1007 / s12155 - 012 - 9272 - 5。

    文章谷歌学术搜索

  3. 芒种杂交与授粉的实验研究柳树(柳)。植物学报,1997,52:1613-1619。10.1139 / b74 - 212。

    文章谷歌学术搜索

  4. 一些北美人的染色体数目柳树.《不列颠尼亚》,1968,20:191-197。10.2307 / 2805440。

    文章谷歌学术搜索

  5. 刘志强,刘志强。柳木种间杂交在生物质生产中的应用前景。森林生物量生产系统的生态学和管理。编辑:Perttu KL. Uppsala,瑞典:报告15:瑞典农业科学大学,1984:261-281。

    谷歌学术搜索

  6. Kopp RF, Smart LB, Maynard C, Tuskan G, Abrahamson LP:预测幼鱼身高生长的家族内变异性柳树基于亲代AFLP指纹的相似性。中国科学:地球科学,2002。10.1007 / s00122 - 001 - 0855 - 3。

    文章中科院谷歌学术搜索

  7. 李波,吴荣:杨杨幼种杂种优势的遗传原因:种内和种间杂种的数量比较。王志军,1996,29(3):391 -391。10.1007 / BF00223180。

    文章中科院谷歌学术搜索

  8. Shull GH:一片玉米田的组成。王海德。1998,4:296-301。

    文章谷歌学术搜索

  9. Shull GH:胶囊型基因的复制囊囊-pastoris.中国科学:地球科学。1997,12:97-149。

    谷歌学术搜索

  10. 陈志军:杂种优势分子基础的基因组和表观遗传学研究。王文杰。2013,14:471-482。10.1038 / nrg3503。

    文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  11. 李丽,陆凯,陈智,穆涛,胡智,李欣:两个杂种优势水稻杂种优势与上位性的关系。中国生物医学工程学报,2008,30(3):422 - 422。10.1534 / genetics.108.091942。

    公共医学中心文章PubMed谷歌学术搜索

  12. 张强:杂交优良水稻的合胞现象:遗传生化机制的思考。植物学报,2013,16:221-227。10.1016 / j.pbi.2013.03.009。

    文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  13. 李志强,李志强,李志强,李志强,李志强,李志强,李志强。玉米杂种优势性状的基因组和代谢预测。《科学通报》,2012,44:217-220。10.1038 / ng.1033。

    文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  14. Nilsson-Ehle H: Uber eine in der naturgefundene gigasform von杨树tremula.《遗传》,1938,21:379-383。

    文章谷歌学术搜索

  15. 刘志刚,刘志刚。杂交在水稻遗传操纵中的作用杨树.杨树的生物学特性及其管理和保护意义。编辑:Stettler RF, Bradshaw HDJr, Heilman PE, Hinckley TM。加拿大安大略省渥太华:NRC研究出版社,1996:87-112。

    谷歌学术搜索

  16. 张志强,张志强,王志强,王志强,王志强。生物能源与生物燃料的遗传改良研究。中国生物医学工程学报,2011,29(3):362 - 366。10.1111 / j.1744-7909.2010.01015.x。

    文章PubMed谷歌学术搜索

  17. 杨柳短轮生灌木的遗传改良。生物质能源。1998,15:23-26。10.1016 / s0961 - 9534(98) 80003 - 2。

    文章谷歌学术搜索

  18. 多恩·RD:美国人的简介柳树.中国生物医学工程学报,1997,16(3):369 - 389。10.1139 / b75 " - 297。

    文章谷歌学术搜索

  19. Trybush S, Jahodova S, Macalpine W, Karp A: A柳树种质资源揭示了亚属、段和种之间关系的新认识。生物能源,2008,1:67-79。10.1007 / s12155 - 008 - 9007 - 9。

    文章谷歌学术搜索

  20. 刘志强,刘志强,刘志强。基因组剂量对三倍体玉米杂种优势的影响。中国科学:地球科学,2013,31(3):362 - 362。10.1073 / pnas.1221966110。

    公共医学中心文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  21. Birchler JA, Veitia RA:基因平衡假说:连接生物学科的剂量敏感性问题。中国科学:地球科学,2012,29(3):349 - 356。10.1073 / pnas.1207726109。

    公共医学中心文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  22. 王志强,刘志强,刘志强。杂种优势:杂种优势的新观点。中国生物医学工程学报,2012,30(3):357 - 362。10.1093 / jxb / ers291。

    文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  23. 吴dwk,陆杰,陈志军:小rna在多倍体、杂种优势和杂种不亲和性中的重要作用。植物学报,2012,15:154-161。10.1016 / j.pbi.2012.01.007。

    文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  24. 王军,田丽玲,李洪生,魏宁,姜浩,王俊杰,王丽娟,陈志军:全基因组非加性基因调控的研究进展拟南芥异源四倍体。中国生物医学工程学报,2006,22(3):429 - 436。

    公共医学中心文章中科院PubMed谷歌学术搜索

  25. Benson MK, Einspahr DW:二倍体、三倍体和三倍体杂交白杨的早期生长。森林科学,1967,13:150-155。

    谷歌学术搜索

  26. 杨树的自然变异和遗传力研究。林业热奈。1963,12:51-58。

    谷歌学术搜索

  27. Van Buijtenen JP, Joranson PN, Einspahr DW:参考生长、化学、物理和制浆的差异,二倍体和三倍体白杨作为制浆木材来源。TAPPI。1958年,41:170 - 175。

    中科院谷歌学术搜索

  28. 李志强,刘志强,刘志强。杨柳30个无性系的形态特征及其与生物量的关系。森林学报,2005,35:421-431。10.1139 / x04 - 195。

    文章谷歌学术搜索

  29. 德贝尔D,辛格尔顿R,哈林顿C,加特纳B:木材密度和纤维长度在年轻杨树茎:与无性系、年龄、生长速度和修剪的关系。木材科学,2002,34:529-539。

    中科院谷歌学术搜索

  30. 张志强,张志强,张志强,等。杨树无性系木材密度的克隆间、克隆内和树内变异。木材科学,1992,24:147-153。

    谷歌学术搜索

  31. 张春梅,张春梅,张春梅,张春梅。杨木杂交种木材密度和生长性状的基因型变异研究。森林生态学报,2007,23(3):393 - 393。10.1016 / j.foreco.2006.09.082。

    文章谷歌学术搜索

  32. 张志强,刘志强,刘志强:基于广义异速生长回归的东北树种生物量预测。森林生态学报,1984,7:265-274。10.1016 / 0378 - 1127(84) 90003 - 3。

    文章谷歌学术搜索

  33. 施拉格尔·贝:相邻林分四种40年生针叶树和白杨的产量。中国林业科学,1997,19(5):458 - 461。10.1139 / x75 - 037。

    文章谷歌学术搜索

  34. 林分和林分结构的直径分布模型。森林科学,1983,29:85-95。

    谷歌学术搜索

  35. Arevalo CBM, Volk TA, Bevilacqua E, Abrahamson LP:开发和验证地上生物量估算柳树纽约市中心的克隆人。生物质能源。2007,31:1-12。10.1016 / j.biombioe.2006.06.012。

    文章谷歌学术搜索

  36. 美国农业部自然资源保护服务网站土壤调查。[http://websoilsurvey.nrcs.usda.gov/

  37. 麦克道尔L:杰弗逊县土壤调查,1981,纽约:美国农业部土壤保持服务和康奈尔大学农业实验站

    谷歌学术搜索

  38. TAPPI标准T 258 om-06:纸浆木材的基本密度和水分含量。TAPPI测试方法2006。2006,亚特兰大科技园:TAPPI出版社

    谷歌学术搜索

  39. 用流式细胞术估算植物核DNA含量。植物生态学报,1999,19(4):429 - 436。10.1007 / BF02672073。

    文章中科院谷歌学术搜索

  40. SAS Institute Inc: SAS 9.1.3 Help and Documentation. 2000, Cary, NC: SAS Institute Inc, 2004

    谷歌学术搜索

下载参考

确认

这项研究由美国交通部和美国农业部的东北太阳基金计划资助伦敦商学院。史蒂夫·戈德纳(Steve Gordner)和马特·克里斯蒂安森(Matt Christiansen)为现场试验的建立、维护和收获提供了专家协助。劳伦斯·亚伯拉罕森、詹姆斯·巴勒斯坦、金伯利·卡梅隆、凯莉·霍根、德里克·普罗克斯、彼得·珀迪、迈克尔·罗萨托、杰弗里·斯普林梅尔和卡伦·怀特提供了额外的技术支持。

作者信息

从属关系

作者

相应的作者

对应到劳伦斯B智能

额外的信息

相互竞争的利益

LBS是“Fish Creek”、“Millbrook”和“Owasco”植物专利的发明者,并从出售这些柳树品种和本文中包括的其他柳树品种中收取专利费。LBS将被列为未来植物专利申请的发明人,这些专利可能会在本文中描述的某些基因型上提交。其他作者没有相互竞争的利益。

作者的贡献

MJS对数据进行分析,并起草了稿件。FEG进行倍性分析,收集分析生长测定数据。LBS构思了这项研究,为试验的建立、维护和收获做出了贡献,并提供了整个项目的协调。所有作者阅读并批准最终稿。

电子辅料

12870 _2013_1477_moesm1_esm.pdf

附加档案1:PDF格式。研究的基因型列表,他们的家系,他们的倍性确定流式细胞术。(PDF 53 KB)

12870 _2013_1477_moesm2_esm.pdf

附加档案2:PDF格式。采收每块土地的生物量在三年后的树冠。条形代表平均值±标准误差。条形的阴影处是基因型的倍性。字母表示平均值分离测试的结果。(PDF 45 KB)

附加文件3:PDF格式。按年龄和倍性计算的性状间相关性。(PDF 33 KB)

作者提交的原始图像文件

权利和权限

开放获取本文由BioMed Central Ltd授权发布。这是一篇基于知识共享署名许可条款发布的开放获取文章(https://creativecommons.org/licenses/by/2.0),允许不受限制地在任何媒体上使用、分发和复制,前提是正确地注明原创作品。知识共享公共领域转让豁免书(https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)适用于本文提供的数据,除非另有说明。

再版和权限

关于这篇文章

引用这篇文章

刘志强,刘志强,刘志强,等。灌木柳三倍体杂种与二倍体杂种的早期选育。BMC植物杂志14日,74(2014)。https://doi.org/10.1186/1471-2229-14-74

下载引用

  • 收到了

  • 接受

  • 发表

  • DOIhttps://doi.org/10.1186/1471-2229-14-74

关键字

  • 异速生长的
  • 杂种优势
  • 混合动力车
  • 多倍体植株
  • 比重
  • 柳树