徐肇友,何必庭,肖紀(jì)軍,王幫順,沈 斌
( 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 龍泉 323700)
杉木2代種子園子代生長(zhǎng)性狀遺傳變異和家系選擇
徐肇友,何必庭,肖紀(jì)軍,王幫順,沈 斌
( 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 龍泉 323700)
2015年,對(duì)浙江龍泉10年生杉木Cunninghamia lanceolata 2代種子園中38個(gè)家系子代的樹高、胸徑和材積進(jìn)行測(cè)定和分析,同時(shí)進(jìn)行速生型優(yōu)良家系選擇。結(jié)果表明,2代種子園子代的樹高、胸徑和材積在家系間達(dá)極顯著差異水平(α= 0.01),且有較高遺傳力和中等的變異系數(shù);采用多重對(duì)比法根據(jù)材積篩選出7個(gè)中期生長(zhǎng)表現(xiàn)良好的家系,其樹高、胸徑和材積分別比對(duì)照增加15.15 %,18.83%和59.61 %。
杉木;2代種子園;子代;生長(zhǎng)性狀;遺傳變異;家系選擇
杉木Cunninghamia lanceolata屬杉科Taxodiaceae杉木屬Cunninghamia,為我國(guó)南方林區(qū)重要的用材樹種。經(jīng)過幾十年的遺傳改良已進(jìn)入到高世代時(shí)期,遺傳改良工作取得了較大進(jìn)展,材積生長(zhǎng)量也已獲得較大增長(zhǎng)。在上世紀(jì)九十年代浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院從杉木1代種子園家系子代林、雜交試驗(yàn)林和種源試驗(yàn)林中選擇出優(yōu)良材料營(yíng)建了2代種子園。對(duì)新建種子園材料進(jìn)行子代測(cè)定是林木遺傳改良的重要工作,可了解種子園的改良效果和子代主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳變異規(guī)律,也可為高世代種子園營(yíng)建提供優(yōu)良材料。研究人員在杉木種子園營(yíng)建技術(shù)、種子園豐產(chǎn)技術(shù)、家系子代林主要生長(zhǎng)性狀遺傳變異規(guī)律、雜交試驗(yàn)林配合力研究等方面已做了大量的工作[1-6],取得較多成果,為我國(guó)林木遺傳改良作出了較大貢獻(xiàn)。
對(duì)營(yíng)建在浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院的杉木2代種子園進(jìn)行了家系子代進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)進(jìn)行速生型優(yōu)良家系選擇,旨在了解2代種子園的改良效果和主要生長(zhǎng)性狀遺傳變異規(guī)律,為高世代育種群體提供優(yōu)良材料。
試驗(yàn)地點(diǎn)位于浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院上圩林區(qū),119°06′22″ E,28°03′13″ N,海拔280 m,年平均溫度17.6℃,極端最低溫-8.5℃,7月均溫27.8℃,極端最高溫42.4℃,年平均降水量1 664.8 mm,無霜期263 d,屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。造林地土壤為花崗巖基巖上發(fā)育而成的紅壤,土層厚度80 cm以上,坡度20°左右,坡向東南。
2.1 材料與方法
試驗(yàn)材料來自龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院杉木2代種子園中自由授粉家系,2004年秋采種,2005年春育苗,2006年春進(jìn)行營(yíng)造試驗(yàn)林。試驗(yàn)共有38個(gè)家系加1個(gè)1.5代杉木種子園混種(對(duì)照),造林采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),4株單行小區(qū),10次重復(fù)。林地經(jīng)煉山后挖大穴(50 cm×50 cm×40 cm),造林密度為2 m×2 m。2015年秋樹木停止生長(zhǎng)后對(duì)試驗(yàn)林進(jìn)行了每木調(diào)查(試驗(yàn)林面積約0.67 hm2),調(diào)查因子為樹高、胸徑,并計(jì)算出材積。杉木單株活立木材積計(jì)算公式如下:
式中,V為材積(m3),D1.3為胸高直徑(cm),H為樹高(m)。
2.2 數(shù)據(jù)處理
統(tǒng)計(jì)分析采用小區(qū)平均值進(jìn)行性狀方差分析(隨機(jī)區(qū)組)。
變異系數(shù)的計(jì)算公式:
式中,CV為變異系數(shù),Sx為標(biāo)準(zhǔn)差,ˉX為某性狀試驗(yàn)平均數(shù) 。廣義遺傳力計(jì)算公式:
遺傳增益計(jì)算公式:
式中,△G遺傳遺傳增益,△G現(xiàn)實(shí)為現(xiàn)實(shí)增益,為廣義遺傳力。
竹編的制作通常需要6道工序:1)鋸竹:根據(jù)竹編產(chǎn)品選擇適合的竹種,適合的尺寸,需要注意選用的竹子兩端不能有竹節(jié);2)卷節(jié)、去結(jié):即將竹節(jié)削平,將竹子之間的竹節(jié)打通;3)刮青:刮去竹子表面的青色角質(zhì)層,以便后續(xù)加工;4)剖竹(開片):根據(jù)所需要的竹篾大小將竹子剖成寬2~5 cm的竹條;5)分蔑:將加工好的竹片劈成較薄的竹篾;6)三防處理:將加工好的竹篾放入雙氧水中煮沸后晾干,目的是防止發(fā)霉、防止蟲蛀、防止開裂變形。
比較選擇法是采用多重對(duì)比法進(jìn)行(以對(duì)照為對(duì)比基準(zhǔn))。
數(shù)據(jù)處理在DPS軟件上進(jìn)行運(yùn)算。速生型家系的選擇依據(jù)材積生長(zhǎng)性狀進(jìn)行。
3.1 杉木2代種子園家系子代生長(zhǎng)性狀的差異
對(duì)10年生杉木2代種子園中家系子代的樹高、胸徑、材積3個(gè)性狀進(jìn)行方差分析,結(jié)果(表1)表明,各性狀家系間均存在極顯著差異。這表明杉木2代種子園建園材料雖經(jīng)過選擇,但家系間差異仍較大,這也為優(yōu)良家系選擇提供了可能。同時(shí)各生長(zhǎng)性狀在重復(fù)間也表現(xiàn)出顯著差異,表明立地條件對(duì)杉木生長(zhǎng)有較大影響。
表1 10年生杉木家系樹高、胸徑、材積生長(zhǎng)性狀方差分析結(jié)果Table 1 ANOVA on height, DBH and volume of filial generation of 38 families of 10-year C. lanceolata from 2ndgeneration orchard
3.2 杉木2代種子園家系子代生長(zhǎng)性狀遺傳參數(shù)值
遺傳力是樹木生長(zhǎng)性狀的主要遺傳參數(shù)。對(duì)某一樹種進(jìn)行遺傳改良,首先了解其遺傳特性,以制定相應(yīng)的育種策略和改良程序。從杉木2代種子園家系子代10年生林分3個(gè)生長(zhǎng)性狀的遺傳參數(shù)(表2)可知,樹高、胸徑和材積均有相對(duì)較高的廣義遺傳力,分別為72.68%,69.23%和61.39%。這表明杉木家系的3個(gè)主要生長(zhǎng)性狀的表型差異主要受遺傳因素控制,為遺傳改良提供了可靠保障,3個(gè)生長(zhǎng)性狀的變異系數(shù)在7.86% ~ 15.92%之間,為中等變異程度,為選擇速生型優(yōu)良家系提供了可能。
表2 10年生杉木家系樹高、胸徑、材積遺傳參數(shù)值Table 2 Genetic parameter of height, DBH and volume of filial generation of 38 families of 10-year C. lanceolata from 2ndgeneration orchard
3.3 杉木2代種子園中速生型優(yōu)良家系選擇
表3 7個(gè)速生型杉木優(yōu)良家系及對(duì)照生長(zhǎng)性狀值Table 3 Comparison on growth traits of selected 7 fast-growing families with that of the control
10年生杉木2代種子園子代試驗(yàn)林的樹高、胸徑和材積在家系間達(dá)極顯著差異水平,表明杉木2代種子園的建園材料間仍有較大差異,雖然2代種子園家系試驗(yàn)林樹高、胸徑和材積的平均值大于對(duì)照(1.5代種子園混種)4.04%,5.11%和14.13%,但2代種子園中仍有極少部分家系的生長(zhǎng)量低于對(duì)照,說明杉木2代種子園中有的材料還不夠優(yōu)良,這可能同材料來源和選擇強(qiáng)度有關(guān),在建園材料的選擇中除選擇優(yōu)良材料外,還應(yīng)注意材料的親緣關(guān)系,同一個(gè)雜交組合或無性系只能選擇一個(gè)最優(yōu)良單株,以避免近交。也可能與在杉木采伐跡地上營(yíng)造試驗(yàn)林有關(guān),各家系對(duì)跡地的適應(yīng)性不盡相同,這些問題有待進(jìn)一步研究。
樹高、胸徑和材積均有相對(duì)較高遺傳力和中等的變異系數(shù),為高世代種子園材料的選擇提供了可能和可靠保障。
采用對(duì)比選擇法選出7個(gè)中期速生型家系,其樹高、胸徑和材積的平均值分別大于對(duì)照15.15%,18.83%和59.61 %,其遺傳增益則分別為11.01%,13.04 %和36.59%。
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Genetic Variation of Growth Traits of Filial Generation from Second Generation Seed Orchard of Cunninghamia lanceolata and Family Selection
XU Zhao-you,HE Bi-ting,XIAO Ji-jun,WANG Bang-shun,SHEN Bin
(Longquan Forestry Institute of Zhejiang, Longquan 323700, China)
Determinations and analysis were conducted on height, DBH and volume of 38 families of 10-year filial generation from the second generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata in 2015 in Longquan, Zhejiang province. The results showed that it had great difference of the three growth traits among families (α= 0.01), with high heritability and medium variable coefficient. Seven fast-growing families were selected by multiple comparisons, based on volume growth, their height, DBH and volume was 15.15% , 18.83% and 59.61 % respectively higher than that of the control.
Cunninghamia lanceolata ; second generation seed orchard; progeny; traits of growth; genetic variation; family selection
S791.27
:A
:1001-3776(2017)03-0032-04
10.3969/j.issn.1001-3776.2017.03.006
2017-01-16;
2017-04-03
浙江省“十二五”竹木育種重點(diǎn)項(xiàng)目“杉木高生產(chǎn)力優(yōu)質(zhì)新品種選育及示范(2012C12908-11)”
徐肇友,工程師,從事林木良種工作;E-mail:547294401@qq.com。