亚林所科研团队在解析主要林木性状的基因型与环境互作 效应及其对不同土壤的适应性机理方面取得新进展

图1：株高与生物量的GGE-BLUP双标图

图2：家系、环境及其互作效应对测试性状的影响与关键驱动因素

10月30日，亚林所林木遗传育种与培育研究团队在林学期刊《Forestry Research》（IF=5.0）发表了题为“Growth Strategies and Phenotypic Plasticity of Improved Chinese Fir Families across Soil Types（高世代杉木家系在不同土壤类型下的表型可塑性与生长策略）”的研究论文，利用选育的25个杉木3代家系苗栽植到4种不同类型的土壤中，解析了基因型、环境及其互作效应（G×E）对其生长、生物量和根系功能性状的贡献，阐明了表型可塑性的关键驱动因素。

复杂多样的环境往往限制了林木品种的生长潜力，这也是推广造林过程中面临的重要挑战。如何提高林木表型可塑性，最大限度地发挥遗传潜力，以及了解它们对土壤条件的反应至关重要，具体情况则取决于林木的基因型效应、环境效应或其相互作用的影响。

林木遗传育种与培育研究团队围绕杉木、马尾松、柏木等南方主要山地造林树种，近年来从生长、抽梢、生物量、养分利用等方面阐明了不同基因型间的遗传选择潜力，其受家系遗传效应、环境效应以及G×E效应共同影响。其中，G×E效应与环境（土壤类型、肥力）效应往往主导了苗期或幼林期的生长、多次抽梢行为和根系性状表现，表现出高度可塑性，且呈现明显的秩次效应。土壤资源条件驱动根系策略转变，发现不同土壤类型下杉木的地上—地下生长状态显著受根系功能性状的影响，主要与根系性状组合间采用了不同的策略有关，可塑性明显导致地上—地下生长策略倾向于不同的选择方向，也影响着植株生长快慢的生长节律发生变化。此外，研究发现试验点间的日照时间、降雨量、土壤养分含量也是影响植株生长的关键环境因子。基于此，选育出多个稳产高产的林木优良品系。这些研究结果预示着，为保障林木品种的遗传增益优势，更应该注重基因型与环境互作效应及其关键因素带来的影响。研究结果有助于理解主要造林树种在多种类型土壤中的生长过程，为林木品种的推广造林提供了重要参考。

研究工作得到了国家重点研发项目（2022YFD2200200）和浙江省十四五林木新品种选育课题（2021C02070-8）资助。该研究工作部分相关成果还发表在Frontiers in Plant Science（2025）、林业科学（2025）、European Journal of Forest Research（2023）、Forest Ecology and Management（2021）。