鄧文劍 王潤(rùn)輝 鄭會(huì)全 胡德活 韋如萍 晏 姝 林 軍 賴旭恩

(1.廣東省韶關(guān)市樂昌龍山林場(chǎng)，廣東 韶關(guān)512221；2.廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州510520)

江南油杉種源家系早期生長(zhǎng)分析*

鄧文劍1王潤(rùn)輝2鄭會(huì)全2胡德活2韋如萍2晏 姝2林 軍1賴旭恩1

(1.廣東省韶關(guān)市樂昌龍山林場(chǎng)，廣東 韶關(guān)512221；2.廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州510520)

對(duì)廣東省樂昌市江南油杉(Keteleeria cyclolepis) 種源/家系試驗(yàn)林內(nèi) 1 a生苗木和2 a生幼樹生長(zhǎng)開展試驗(yàn)分析，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明：苗木和幼樹的種源效應(yīng)和種源內(nèi)的家系效應(yīng)均達(dá)到顯著或極顯著水平（P＜0.05，P＜0.01），開展優(yōu)良種源和家系選擇可行；相關(guān)性分析表明苗木與幼樹生長(zhǎng)性狀存在極顯著的相關(guān)關(guān)系（α=0.01），苗木生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)良的種源/家系，在試驗(yàn)林中生長(zhǎng)表現(xiàn)也較優(yōu)；遺傳參數(shù)估算研究表明，種源遺傳力略大于家系遺傳力，但各測(cè)定遺傳力均處于中等偏下水平；早期優(yōu)良種源、家系選擇研究中，根據(jù)各種源/家系的高度和地徑生長(zhǎng)表現(xiàn)，選出優(yōu)良種源2個(gè)，優(yōu)良家系6個(gè)，優(yōu)良家系均產(chǎn)于優(yōu)良種源內(nèi)。

江南油杉；種源；家系；早期生長(zhǎng)

江南油杉（Keteleeria cyclolepis）屬松科（Pinaceae） 油杉屬，為常綠大喬木，天然或次生林分中生長(zhǎng)的江南油杉樹體高大，具良好的用材價(jià)值。同時(shí)其枝葉茂密濃綠、樹形優(yōu)美，具有良好的觀賞價(jià)值，也是優(yōu)良的園林綠化樹種。正是由于江南油杉樹形高大，易受人為砍伐破壞，導(dǎo)致江南油杉的自然分布數(shù)量有限，天然群落日漸稀少，資源已經(jīng)處于瀕危狀態(tài)，宜加大力度開展繁殖和保護(hù)研究[1]。2000年福建省將其列為重點(diǎn)保護(hù)樹種[2]，目的在于通過人為措施來挽救和保護(hù)該樹種。廣東、江西省都是江南油杉的自然分布區(qū)，但由于遭到一定程度的破壞,其分布地區(qū)和數(shù)量極為有限，據(jù)調(diào)查兩省只在少數(shù)較為邊遠(yuǎn)山區(qū)有江南油杉的分布。為了更好地保護(hù)和利用江南油杉種質(zhì)資源，2012年收集不同種源和家系種子開展苗木培育研究，現(xiàn)就江南油杉種源/家系苗木早期生長(zhǎng)進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

詳見參考文獻(xiàn)[3]，2012年在廣東、江西兩省江南油杉自然分布的5個(gè)種源地內(nèi)選擇優(yōu)樹采集家系種子，培育分系苗木，由于種源地內(nèi)優(yōu)樹資源數(shù)量不同，收集的家系數(shù)量存在較大差異，種源地內(nèi)的家系編號(hào)見表1。2013年3月份分系播種培育試驗(yàn)苗木，2015年3月份營(yíng)建江南油杉種源/家系試驗(yàn)林。

表1 整期改江南油杉種源/家系編號(hào)

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在龍山林場(chǎng)下五畝工區(qū)，位于廣東省樂昌市，地處約 112°43′E，24°97′N。年平均氣溫為19.6 ℃，年均降雨量為1 500 mm；土壤為紅壤，土層厚度約1 m，肥力較強(qiáng)，保水性能好。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)林采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，2株單行小區(qū)，7個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)林設(shè)計(jì)株行距為2 m×2 m，試驗(yàn)株保存率達(dá)98%。

1.4 數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)方法

2014年，對(duì)試驗(yàn)苗苗圃進(jìn)行生長(zhǎng)測(cè)定，每個(gè)家系隨機(jī)選取5株苗木測(cè)定樹高和地徑，重復(fù)3次。2016年對(duì)2015年?duì)I建的種源/家系試驗(yàn)林進(jìn)行生長(zhǎng)調(diào)查，測(cè)定了所有試驗(yàn)株的樹高和地徑。

方差分析統(tǒng)計(jì)模型[4]：

其中，Yijk為i區(qū)組j種源中k家系的測(cè)量值，u為均值，Bi為i區(qū)組效應(yīng)，Pj為j種源效應(yīng)，F(xiàn)k(Pj)為j種源內(nèi)的k家系效應(yīng)，εijk為i區(qū)組j種源k家系的個(gè)體離差。

種源遺傳力：

其中，δ2p為種源方差分量，δ2f為家系方差分量，δ2e為誤差方差分量，n為小區(qū)株數(shù)，r為重復(fù)數(shù)[4]。

運(yùn)用SAS 9.1開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，其中方差分析采用Proc glm過程[4]；方差分量估算采用Proc mixed過程[5-6]，方差分量估算利用REML方法；性狀的表型相關(guān)及遺傳相關(guān)分析參考文獻(xiàn)[7] ；優(yōu)良種源/家系選擇參考文獻(xiàn)[8]。

稱重平臺(tái)為長(zhǎng)寬比值較大的薄板結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)單體母豬的質(zhì)量，使平臺(tái)在稱重范圍內(nèi)變形量合理，材料強(qiáng)度滿足要求，以此提高稱重精度和稱重模塊的耐用度。在確定平臺(tái)厚度時(shí)，若厚度較小，可節(jié)省材料，減輕平臺(tái)質(zhì)量，但承重時(shí)變形量較大；若厚度增大，則材料本身質(zhì)量增大，不僅購(gòu)置材料成本增加，也加大了柔性連接機(jī)構(gòu)的載荷，增加設(shè)備的整體變形量。為實(shí)現(xiàn)較小的變形量，降低材料成本，稱重平臺(tái)采用較薄鋼板并合理分布加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)，如圖4所示。有限元分析結(jié)果顯示，平臺(tái)的位移變形量控制在較小范圍內(nèi)，如圖5所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 子代生長(zhǎng)差異方差分析

分別對(duì)1 a生苗木和2 a生幼樹的生長(zhǎng)開展了方差分析，所得結(jié)果顯示，高度和地徑兩個(gè)生長(zhǎng)性狀在苗木和幼樹的生長(zhǎng)差異基本一致。在苗木中，種源、種源內(nèi)家系的差異均達(dá)到顯著或極顯著水平（P＜0.05，P＜0.01），其中高度和地徑性狀的種源內(nèi)家系差異達(dá)極顯著水平（P＜0.01）；在幼樹生長(zhǎng)中，種源間、種源內(nèi)家系的差異也均達(dá)到顯著或極顯著水平（P＜0.05，P＜0.01），但只有高度性狀的種源內(nèi)家系差異達(dá)極顯著水平（P＜0.01）。這些結(jié)果說明，試驗(yàn)研究中的江南油杉在種源間、種源內(nèi)家系間均存在真實(shí)的遺傳差異，可以有效地開展優(yōu)良種源和家系選擇，將能獲得較為理想的選擇結(jié)果。重復(fù)間的差異在所有分析中均處于不顯著水平，說明試驗(yàn)所受環(huán)境影響較少，結(jié)果較為可靠。

2.2 苗木與幼樹生長(zhǎng)相關(guān)性分析

1 a生苗木與2 a生幼樹生長(zhǎng)相關(guān)分析結(jié)果見表2。各生長(zhǎng)性狀的相關(guān)分析結(jié)果表明，苗木與幼樹的各項(xiàng)生長(zhǎng)性狀存在極顯著的正相關(guān)，各性狀表型相關(guān)系數(shù)介于 0.881 6～0.952 4 之間，遺傳相關(guān)系數(shù)介于 0.801 7 ～ 0.932 1 之間。這些結(jié)果說明，苗木生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)良的種源/家系，在幼樹中生長(zhǎng)表現(xiàn)也較優(yōu)良，存在極顯著的相關(guān)關(guān)系。

表2 江南油杉生長(zhǎng)性狀相關(guān)分析結(jié)果

2.3 遺傳參數(shù)估算

分別按1 a生苗木和2 a生幼樹生長(zhǎng)數(shù)據(jù)估算高度和地徑的遺傳參數(shù)，結(jié)果如表3。苗木高度與地徑種源遺傳力為0.415 3和0.460 8，家系遺傳力為0.336 1和0.422 4；幼樹高度和地徑種源遺傳力為0.381 7和0.437 5，家系遺傳力為0.361 2和0.368 4。種源遺傳力略大于家系遺傳力，但各測(cè)定遺傳力均處于中等偏下水平，說明江南油杉早期高度與地徑性狀都處于中等程度的遺傳控制中，受一定程度的環(huán)境影響。

表3 江南油杉試驗(yàn)遺傳參數(shù)

2.4 優(yōu)良種源/家系初步選擇

[4]，以試驗(yàn)林地徑、株高生長(zhǎng)數(shù)據(jù)開展優(yōu)良種源、家系的選擇研究（表4、表5）。其中優(yōu)良種源選擇結(jié)果見表4，根據(jù)初步研究結(jié)果，把種源dy、nx列為優(yōu)良種源，相對(duì)于群體均值，兩者高度、地徑增益分別為3.30%、2.78%和2.41%、3.61%。優(yōu)良家系選擇結(jié)果見表5，家系2、4、5、12、30和33暫定為優(yōu)良種源，高度增益介于3.96%～10.86%之間，地徑增益介于2.31%～6.61%之間，其中家系2、4、5、12屬于種源nx，家系30、33屬于種源dy。

表4 江南油杉優(yōu)良種源選擇

表5 江南油杉優(yōu)良家系選擇

3 結(jié)論與討論

本研究中的結(jié)果表明，江南油杉1 a生苗木和2 a生幼樹生長(zhǎng)表現(xiàn)在不同種源和家系間存在顯著或極顯著的差異，不同來源的種質(zhì)間存在真實(shí)的遺傳變異特性，也說明江南油杉種間的遺傳差異大，在今后的人工繁育栽培利用過程中，要根據(jù)栽培目標(biāo)加以利用。

苗木和試驗(yàn)林生長(zhǎng)性狀間的相關(guān)分析研究表明，兩者間相關(guān)性極顯著，苗木生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)良的種源/家系，在試驗(yàn)林中生長(zhǎng)表現(xiàn)也較優(yōu)，存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系。但如何在優(yōu)良種源、家系選擇中應(yīng)用有待今后深入研究。

早期優(yōu)良種源/家系選擇研究中，根據(jù)各種源、家系的高度及地徑生長(zhǎng)表現(xiàn)，選出優(yōu)良種源2個(gè)，優(yōu)良家系6個(gè)。這只是江南油杉苗木和試驗(yàn)早期生長(zhǎng)研究結(jié)果，隨著試驗(yàn)時(shí)間的增長(zhǎng)，優(yōu)良種源和家系生長(zhǎng)將會(huì)有所不同，這也有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 何國(guó)生.福建江南油杉4種天然林群落物種結(jié)構(gòu)特征[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 31(5): 1-5.

[2] 翁閑.福建江南油杉天然種群分布規(guī)律研究[J].福建林業(yè)科技, 2008, 35(4): 12-14.

[3] 王潤(rùn)輝, 胡德活, 鄭會(huì)全, 等.江南油杉球果種子特性種源變異分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 36(2):19-24.

[4] 吳惠姍, 趙奮成, 郭文冰, 等.濕地松、加勒比松育苗立地類型與基質(zhì)種類選擇研究[J].林業(yè)與環(huán)境科學(xué),2016, 32(3): 7-13.

[5] XIANG B, LI B L. A new mixed analytical method for genetic analysis of diallel data[J]. Canadian Journal of Forest Research, 2001, 31(12):2252-2259.

[6] 王潤(rùn)輝, 胡德活.SAS Proc Mixed 在林木育種試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)中應(yīng)用簡(jiǎn)介[J].廣東林業(yè)科技, 2011, 27(3): 50-54.

[7] 王潤(rùn)輝, 胡德活, 鄭會(huì)全, 等.杉木無性系生長(zhǎng)和材性變異及多性狀指數(shù)選擇[J].林業(yè)科學(xué), 2012, 48(3): 45-50.

[8] 王潤(rùn)輝, 張偉紅, 鄭會(huì)全, 等.樂昌含笑多點(diǎn)種源試驗(yàn)與優(yōu)良種源選擇[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 35(5):16-21; 34.

Analyses for Early Growth of Provenances and Families of Keteleeria cyclolepis

DENG Wenjian1WANG Runhui2ZHENG Huiquan2HU Dehuo2WEI Ruping2YAN Shu2LIN Jun1LAI Xu’en1

(1. Longshan Forest Farm, Shaoguan, Guangdong 512221, China; 2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Silviculture, Protection and Utilization/Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou, Guangdong 510520, China)

Data of seedling and trial growth of Keteleeria cyclolepis were analysed in the study. The results showed that provenances effect and family within provenances effect were significant or highly significant in both seedling and trial, indicating provenances and families selection were feasible. Highly significant relationship existed between seedling and trial early growth, provenances and families growed well in seedling, also showed advantage in trial. Provenances hertiability was greater than family hertiability, but both were under medium level.According to height and diameter of ground height of the provenances and family, 2 superior provenances and 6 superior families were selected. All superior families came from the superior provenances.

Keteleeria cyclolepis；provenance；family；early growth

S722.5

A

2096-2053（2017）05-0006-04

國(guó)家林業(yè)局林業(yè)行業(yè)公益性專項(xiàng)“江南油杉良種選育及栽培關(guān)鍵技術(shù)研究”（201304108）。

鄧文劍（1964— ），男，助理工程師，主要從事森林培育研究，E-mail: 1439305277@qq.com。

王潤(rùn)輝（1974— ），男，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事林木遺傳改良研究，E-mail: wrh@sinogaf.cn。