楸樹雜種無性系幼林期選擇研究

郭 凌，趙 鯤，焦云德 ，喬保水

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楸樹雜種無性系幼林期選擇研究

郭 凌1，趙 鯤2，焦云德2，喬保水2

（1.洛陽市林業(yè)局，河南 471000；2.洛陽市林業(yè)科學(xué)研究所，河南 471002 ）

通過對(duì)4年生楸樹無性系樹高、胸徑方差分析，估算了楸樹無性系遺傳參數(shù)。采用樹高、胸徑單性狀評(píng)估，依據(jù)指數(shù)法選出幼林期表現(xiàn)優(yōu)良的楸樹雜種無性系10個(gè)。樹高比對(duì)照金絲楸提高42.97%～56.2%，比“七·五”01號(hào)高出8.7%～18.63%；胸徑比金絲楸提高52.3%～61.11%，比01號(hào)提高9.29%～15.65%。

楸樹；雜種；遺傳參數(shù)；選擇指數(shù)

楸樹是我國重要的鄉(xiāng)土樹種，在廣大平原農(nóng)區(qū)有重要地位。洛陽林科所自1978年開始楸樹研究，1983年河南省林業(yè)廳列題，1986年承擔(dān)國家“七·五”科技攻關(guān)項(xiàng)目《楸樹良種選育》（編號(hào)：75-07-01-23）,首先在全國范圍內(nèi)進(jìn)行了優(yōu)樹選擇，并對(duì)中選優(yōu)樹進(jìn)行了同齡苗培育及3年苗期測(cè)定。從中選出32個(gè)楸樹單株（無性系）【1】，1993年建立了楸樹無性系試驗(yàn)林。2002年洛陽林科所同中國林科院合作，利用“七·五”楸樹無性系試驗(yàn)林，系統(tǒng)開展了楸樹人工控制雜交育種。2005年楸樹被列為“十一·五”國家科技支撐項(xiàng)目，經(jīng)過子代測(cè)定、超級(jí)苗苗期選擇，于2006年建立了我國第一批楸樹雜種試驗(yàn)林。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 材料來源

2002年，利用洛陽市林業(yè)科學(xué)研究所“七·五”期營建的楸樹無性系試驗(yàn)林，進(jìn)行楸樹人工雜交，收集種子。2003年采用小塑料弓棚進(jìn)行播種育苗并移栽。2004年對(duì)各雜交組合中的超級(jí)苗進(jìn)行一級(jí)篩選試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)“七·五”時(shí)期選出的生長較好的6個(gè)單株、2個(gè)金絲楸、1個(gè)光葉楸（楸樹類型）及洛陽林科所2003年選擇的2個(gè)天然灰楸超級(jí)苗（洛灰和線灰）進(jìn)行擴(kuò)繁，2005年進(jìn)行二級(jí)篩選試驗(yàn)。2006年春分系號(hào)造林。

1.2 試驗(yàn)地概況與田間設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于洛陽市三里橋，造林前為農(nóng)耕地，地勢(shì)平坦，土壤為砂壤，pH值7.5，氣候?qū)倥瘻貛Т箨懠撅L(fēng)氣候，年降雨量621 mm，無霜期222 d，年平均氣溫14.5℃，冬季最低溫度-12℃，夏季最高溫度40℃。造林前先進(jìn)行全面整地，每667 m2施基肥3 m3，然后挖穴，規(guī)格70 cm×70 cm×70 cm，每穴施經(jīng)加工后的雞糞0.5 kg。試驗(yàn)設(shè)計(jì)為完全隨機(jī)區(qū)組，參試系號(hào)30個(gè)，4次重復(fù)，4株小區(qū)，株行距2 m×2 m，四周設(shè)1～2行保護(hù)行。造林后全面澆灌，待墑情合適時(shí)進(jìn)行扶正培土，并對(duì)全部苗木進(jìn)行平茬，平茬高度距地面3 cm。平茬后用漆封口，以防失水。定期進(jìn)行抹芽，適時(shí)澆水、中耕、除草，防治病蟲害。從第2年起實(shí)施常規(guī)大田管理。

1.3 調(diào)查方法與數(shù)據(jù)處理

每年樹木停止生長后，實(shí)測(cè)胸徑、樹高，計(jì)算小區(qū)平均值，周年進(jìn)行無性系抗性觀測(cè)。借助統(tǒng)計(jì)軟件spss15，建立隨機(jī)模型，對(duì)苗高（樹高）、胸徑、材積（采用圓錐體積公式計(jì)算）進(jìn)行方差、回歸、相關(guān)分析。最后采用指數(shù)公式：I=w1.h12. x1/P1+ w2.h22x2/P2對(duì)各年度無性系進(jìn)行指數(shù)選擇。上式中：w為相應(yīng)性狀的權(quán)重，h2為對(duì)應(yīng)性狀遺傳力。P為對(duì)應(yīng)性狀群體均值，x為候選性狀的表型值。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體遺傳參數(shù)分析

對(duì)參試無性系進(jìn)行方差分析表明，各無性系間樹高、胸徑的差異均達(dá)極顯著水平（表1）。

表1 楸樹無性系樹高胸徑方差分析

各無性系樹高生長變幅為4.43~7.77 m，胸徑變幅為4.88~9.83 cm。群體內(nèi)豐富的變異為選擇優(yōu)良的基因型（雜種）提供了可能，但一個(gè)群體的差異是由環(huán)境及基因型共同作用的結(jié)果，為了提高選擇育種的效果，必需了解上述群體遺傳變異動(dòng)態(tài)。為此對(duì)樹高、胸徑遺傳參數(shù)進(jìn)行分析（表2）。

表2 楸樹無性系樹高胸徑的遺傳參數(shù)

遺傳力是觀測(cè)方差中歸屬遺傳變異的部分，遺傳力較高的性狀說明其受遺傳控制較強(qiáng)，受環(huán)境影響較小，如在早期從嚴(yán)選擇，易達(dá)到選擇的目的【2】。從表2可知，無性系，樹高、胸徑的表型方差中，遺傳方差所占的比重均大于環(huán)境方差，且樹高、胸徑的遺傳力都比較高，這說明生長性狀主要受遺傳所控制，這也為我們進(jìn)行早期選擇提供了重要依據(jù)。

遺傳變異系數(shù)可以衡量一個(gè)群體相關(guān)性狀的遺傳變異潛力，遺傳變異系數(shù)大，說明群體性狀的遺傳潛力大，對(duì)其進(jìn)行選擇有較高的選擇效果【3】。分析表明，參試無性系樹高、胸徑的遺傳變異系數(shù)為13.42和16.4，都是比較高的，且胸徑略大于樹高，說明對(duì)這一群體進(jìn)行選擇有較大的遺傳改良效果。

2.2 雜種無性系選擇

為了達(dá)到遺傳改良的目的，必須選擇表現(xiàn)良好的無性系。為此，對(duì)15個(gè)雜種無性系的樹高、胸徑進(jìn)行生長排序，以“七·五”表現(xiàn)最好的01及生產(chǎn)上推廣的金絲楸作對(duì)照進(jìn)行比較（表3）。

表3 2006年雜種無性系與對(duì)照生長比較

從表3可知， 15個(gè)雜種無性系4年生時(shí)，樹高生長達(dá)前10名的是9-1、1-4、1-1、2-5 、2-1、2-6、2-7、2-8、2-2和001-1；胸徑生長前10名的是001-1、1-3、008-1、2-5、1-1、2-8、1-4、2-7、2-2、2-1。樹高比對(duì)照金絲楸提高42.97%～56.2%，比“七·五”01號(hào)提高8.7%～18.63%。胸徑比金絲楸提高52.3%～61.11%，比01號(hào)提高9.29%～15.65%。其中有7個(gè)系號(hào)高生長超過01號(hào)10%以上；有8個(gè)系號(hào)胸徑生長超出10%以上。其中1-4、1-1、2-5、2-7、2-8樹高、胸徑均超出01號(hào)10%以上【4】。

由于無性系各性狀的表現(xiàn)不一致，對(duì)材積的貢獻(xiàn)也不一樣，因此，對(duì)無性系進(jìn)行單性狀選擇時(shí)，會(huì)使一些相關(guān)性狀表現(xiàn)優(yōu)良的無性系漏選。考慮到用材樹種楸樹的育種目標(biāo)是材積速生，應(yīng)從對(duì)材積性狀有決定意義的綜合性狀入手。本次采用樹高（X1）、胸徑（X2）兩項(xiàng)指標(biāo)作為選擇依據(jù)，利用綜合指數(shù)法對(duì)楸樹雜種無性系進(jìn)行綜合選擇。

建立指數(shù)公式：

Ⅰ=0.028623X1+ 0.075999X2 .

將參試無性系樹高、胸徑小區(qū)平均值代入指數(shù)公式，求出各系號(hào)的綜合指數(shù)值。結(jié)果列入表3。

從表3可知，I值排序前10名是001-1、2-5、1-3、1-1、1-4、008-1、2-8、2-7、2-1、2-6。采用綜合指數(shù)法初選的前10個(gè)無性系同采用單性狀選擇的結(jié)果是不同的。不論在系號(hào)種類，還是在排列順序上都有一定差異，因此I值排在前10系號(hào)可作為本次初選的雜種無性系。

3 結(jié)論與討論

3.1 4年生楸樹無性系樹高、胸徑均達(dá)極顯著差異，群體內(nèi)豐富的變異，為無性系選擇提供了前提條件。

3.2 單性狀選擇初選的前10個(gè)雜種，樹高比對(duì)照金絲楸提高42.97%～56.2%，比“七·五”01號(hào)高出8.7%～18.63%；胸徑比金絲楸提高52.3%～61.11%，比01號(hào)提高9.29%～15.65%。這些雜種可作為下步區(qū)域化試驗(yàn)的主要材料。

3.3 采用指數(shù)選擇法選出前期表現(xiàn)優(yōu)良的雜種10個(gè)。這些雜種有待進(jìn)行其它綜合性狀評(píng)估。

3.4 指數(shù)法初選的前10個(gè)無性系同單性狀選擇的結(jié)果不論在系號(hào)種類，還是在排列順序上都有一定差異，致于兩種方法的選擇效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.5 由于試驗(yàn)林生長只有4年，對(duì)雜種的生長性狀和適應(yīng)性觀測(cè)還不盡完善，有待進(jìn)一步探討研究，最終選出適合不同需要的楸樹雜種無性系。

[1]潘慶凱，康平生，郭明. 楸樹[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1984.

[2]馬玉華，植物育種的數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ)[M]. 南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1980.

[3]莫惠棟. 農(nóng)業(yè)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984.

[4]趙 鯤，王軍輝，焦云德.灰楸種質(zhì)資源調(diào)查收集研究報(bào)告[C]，中國林科院，2005：6-12.

2010-05-25

S792.25

A

1003-2630（2010）02-0028-02

（責(zé)任編輯：王團(tuán)榮）