樟子松株間種實(shí)性狀的觀測(cè)與分析

李秀紅，王連奎

(吉林省三岔子林業(yè)局，吉林白山 134702)

樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica Litv.)為松科常綠大喬木，是歐洲赤松的地理變種，自然分布于我國(guó)東北大興安嶺林區(qū)，有山地和草原沙丘兩種類型。早在20世紀(jì)40年代，長(zhǎng)春凈月潭就開展了引種造林;遼寧章古臺(tái)沙地栽培的樟子松已綠樹成蔭，防風(fēng)固沙效果顯著。樟子松樹干通直，生長(zhǎng)迅速，適應(yīng)性強(qiáng)，是我國(guó)三北地區(qū)主要造林樹種，亦是優(yōu)良的城鄉(xiāng)綠化樹種。有關(guān)樟子松的研究文獻(xiàn)較多，但是，研究引種造林條件下株間種實(shí)性狀的報(bào)道不多。作者以山地引種造林的樟子松為材料，對(duì)其株間種實(shí)性狀進(jìn)行觀測(cè)與分析，旨在為苗木培育提供有關(guān)數(shù)據(jù)。

1 研究材料與內(nèi)容

1.1 研究材料與來(lái)源

以樟子松種實(shí)為研究材料。2012年11月在吉林省三岔子林業(yè)局局址附近的人工林林分內(nèi)采集三株樹(相距15 m之內(nèi))的球果，對(duì)種實(shí)性狀進(jìn)行觀測(cè)與分析。

1.2 研究?jī)?nèi)容與方法

①調(diào)制種子。將球果分別置于鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行干燥脫粒，溫度45℃，時(shí)間4 d，然后脫出種子。

②株間種實(shí)形態(tài)性狀觀測(cè)。從每株樹球果中按大、中、小分別隨機(jī)取30枚，測(cè)量其長(zhǎng)度和直徑，計(jì)算平均值;分別觀測(cè)果鱗特征。將每株樹收獲的種子分別出成熟粒與空粒，并分別隨機(jī)取30粒完整、成熟種子，測(cè)量種翅長(zhǎng)度和寬度，并對(duì)其特征進(jìn)行描述。稱量球果重量，待種子脫粒后計(jì)算出種率。

③種子重量測(cè)定。從每株樹的正常種子中按照“四分法”抽取種子重量測(cè)定樣品，共8次重復(fù)，每重復(fù)100粒種子，用分析天平分別稱重，然后計(jì)算方差、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和平均重量。同時(shí)對(duì)種子重量值進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 球果和種子形態(tài)性狀

將各植株球果和種子形態(tài)性狀觀測(cè)數(shù)據(jù)分別列于表1、表2、表3。

表1 樟子松株間球果形態(tài)性狀比較

表2 樟子松株間球果干燥處理后的開裂狀況

表3 樟子松株間種翅形態(tài)性狀與種皮顏色比較

通過表1、表2和表3可以看出，樟子松株間球果大小、形態(tài)特征、種翅特征與種皮顏色等性狀均存在著不同程度的差異。

①球果大小。三株樹的球果平均長(zhǎng)度為41.4 mm，平均直徑為21.9 mm;各株樹正常球果大小的排序依次為3號(hào)樹＞2號(hào)樹＞1號(hào)樹;株間球果大小差異明顯。

②球果形態(tài)特征。1號(hào)樹果鱗鱗臍位置在整個(gè)球果的2/5處，種鱗突起明顯，長(zhǎng)度可達(dá)4 mm。2號(hào)樹為1/2處，球果尖端突起明顯，長(zhǎng)度2 mm，下端不明顯(朝陽(yáng)面略有突起)。3號(hào)樹為1/2處，從上到下鱗臍均突出，上部長(zhǎng)度2 mm，下部3 mm。

③球果果鱗開裂特點(diǎn)。樟子松成熟球果的果鱗極不易開裂，株間球果干燥處理后的開裂狀況存在顯著差異。所有植株球果果鱗無(wú)1枚是完全開裂的，而油松球果果鱗幾乎是完全開裂的。1號(hào)樹與3號(hào)樹有85.0%的球果達(dá)到1/2開裂程度，而2號(hào)樹只有16.3%，并且有31.0%的球果完全不開裂。經(jīng)對(duì)果鱗未開裂的球果進(jìn)行解剖證明，其內(nèi)無(wú)種子(正常球果的果鱗內(nèi)只要是空粒種子果鱗亦會(huì)開裂)。由此可見，樟子松的傳粉可能存在不充分的問題;果鱗開裂程度差的植株雌球花的胚珠可授期在群體花期的開始或結(jié)束時(shí)出現(xiàn)也會(huì)導(dǎo)致授粉不充分。

④種翅特征與種皮顏色。三株樹種翅的平均長(zhǎng)度為13.6 mm，平均寬度為6.2 mm，大小排序依次為2號(hào)樹＞3號(hào)樹＞1號(hào)樹，差異明顯。種翅有三種類型，即:黃褐色，褐色條紋，分布均勻;黃褐色，褐色條紋，分布不均勻;淺黃褐色，褐色條紋，分布不均勻。種皮顏色分為兩種類型，即黑褐色與灰褐色，差異明顯。

2.2 種子成熟度和出種率

將觀測(cè)和計(jì)算的種子成熟度和出種率列于表4中。

表4 株間出種率與種子成熟度

通過表4可以看出，各株樹種子的成熟粒百分率的均值為58.5% ，變化范圍在45.5%～70.3%之間，差異顯著。樟子松種子的空粒率較高，說(shuō)明受精存在一定障礙，這在松屬樹種中并不多見。

通過計(jì)算，出種率均值為2.24%，變化范圍在1.24% ～3.21%之間，差異顯著。據(jù)報(bào)道，在樟子松原產(chǎn)地其出種率一般為1% ～2%;而本研究均值為2.24%，明顯高于原產(chǎn)地，這可能與引種地的緯度偏低、水熱條件高于原產(chǎn)地有關(guān)，從而導(dǎo)致干物質(zhì)積累增多，出種率增大。

2.3 種子重量

2.3.1 株間種子重量值

三株樹的種子重量值測(cè)定結(jié)果和特征數(shù)見表5、表 6。

表5 株間種子重量各重復(fù)測(cè)定值

表6 株間種子重量特征數(shù)比較

通過表5、表6可以看出，變異系數(shù)變動(dòng)于1.14 ～2.15 之間，小于 4.00，說(shuō)明以上所得各植株種子組間的稱量值在容許誤差內(nèi)，測(cè)定結(jié)果有效。所測(cè)得各株樹的種子重量(千粒重)變化范圍在10.5 ～15.4 g之間，均值為13.1 g，株間差異顯著。

2.3.2 種子重量值的方差分析

將表2～表5中株間種子重量的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，按沈熙環(huán)給出的方法計(jì)算校正系數(shù)、各種平方和及自由度等，作變量分析與F測(cè)驗(yàn)，結(jié)果見表7。

表7 樟子松株間種子重量變量分析

方差分析結(jié)果表明，株間差異極顯著(P＜0.01)。由于觀測(cè)材料來(lái)源于同一造林地，且距離在15 m之內(nèi)，立地因子基本一致，即可排除環(huán)境對(duì)株間種子造成的影響;株間距離較近，不會(huì)產(chǎn)生生殖隔離，個(gè)體間有基因交流。因此，株間種實(shí)性狀的差異主要由個(gè)體遺傳差異所造成。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

通過對(duì)吉林省東部山地引種造林樟子松不同株間種實(shí)性狀的觀測(cè)，得到如下結(jié)論。不同植株的球果大小、果鱗鱗臍位置與突起程度、干燥后球果開裂程度、種翅特征、種皮顏色、種子成熟度、出種率均存在差異或顯著差異。方差分析顯示，株間種子重量差異極顯著(P＜0.01)。由于觀測(cè)材料來(lái)源于同一造林地，立地因子基本一致，且距離在15 m之內(nèi)，植株間能夠相互傳粉，不會(huì)產(chǎn)生生殖隔離，個(gè)體間有基因交流，因此，株間種實(shí)性狀的差異主要由個(gè)體遺傳差異所造成。

3.2 討論

對(duì)于以生產(chǎn)良種為目的的母樹林和種子園來(lái)說(shuō)，在選擇優(yōu)樹時(shí)應(yīng)對(duì)其開花生物學(xué)特性進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)與研究，以確保構(gòu)成良種生產(chǎn)群體的所有個(gè)體均具有種實(shí)高產(chǎn)遺傳基礎(chǔ)。此外開展人工輔助授粉亦是解決種子產(chǎn)量不高的有效措施。

試驗(yàn)材料為自由授粉種子，每株樹接受的花粉無(wú)法跟蹤確定，即父本來(lái)源廣泛。因此，樟子松株間球果大小、形態(tài)特征、種翅特征與種皮顏色等性狀的基因是由母本遺傳性決定的，具有母系遺傳特征。

［1］國(guó)家林業(yè)局國(guó)有林場(chǎng)和林木種苗工作總站.中國(guó)木本植物種子［M］.北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2000.

［2］沈熙環(huán).林木育種學(xué)［M］.北京:中國(guó)林業(yè)出版社，1990.