杉木第三代種子園自由授粉子代苗期測(cè)定試驗(yàn)

詹新標(biāo)

摘 要：該試驗(yàn)對(duì)永安杉木第三代種子園的28個(gè)無性系良種，以第2代、第1.5代的杉木種子園良種為對(duì)照，開展苗期生長(zhǎng)特性測(cè)定比較。結(jié)果表明：杉木第三代的不同無性系的苗高、地徑和生物量均達(dá)到了顯著性差異水平，表明不同杉木無性系良種生長(zhǎng)發(fā)育存在明顯的差異；將不同杉木無性系良種劃分為高生長(zhǎng)型、中等生長(zhǎng)型、低生長(zhǎng)型，其中高生長(zhǎng)型的無性系有2、4、14和22；利用苗高、地徑和生物量3個(gè)性狀，進(jìn)行多性狀綜合評(píng)價(jià)并根據(jù)種子園的管理原則選出2、22、11為最好的采種母株，其苗高、地徑和生物量的平均遺傳增益分別達(dá)12.75%、13.20%和14.82%。

關(guān)鍵詞：杉木；種子園；育苗；聚類分析；多性狀綜合評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) S79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）12-0110-04

Abstract：In this experiment，28 clones of the 3rd generation seed yard of Yong'an Chinese fir were selected，and the growth characteristics of seedling were compared with the seedling of the second generation and 1.5 generation. The results showed the seedling height，ground diameter and biomass of the third generation of Chinese fir were significantly different，and there were significant differences in the growth and development of different Chinese fir clones. Through cluster analysis，different varieties of Chinese fir were divided into low-growth type，medium growth type and high-growth type，which had treatments 2，4，14 and 22 clones. Using the three traits of seedling height，ground diameter and biomass，the multi-trait comprehensive evaluation and according to the management principles of the seed garden to select the treatment of 2，22，11 for the better seed plant，the average genetic gain of seedling height，ground diameter and biomass were 12.75%，13.20% and 14.82%，respectively.

Key words：Chinese fir；Seed orchard；Seedling；Clustering analysis；Comprehensive evaluation on several characters

杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook]是我國特有的優(yōu)良速生用材樹種之一，生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高和材質(zhì)好，也是南方各省區(qū)最重要的造林樹種之一[1-2]。我國從20世紀(jì)60年代初開始對(duì)杉木進(jìn)行了系統(tǒng)的遺傳改良研究。截止“八五”攻關(guān)結(jié)束，已經(jīng)完成第二代種子園建設(shè)，并投入生產(chǎn)[3-6]。永安林木種苗中心于2009年，利用福建省杉木種苗科技攻關(guān)項(xiàng)目組選育的杉木第三代種子園建園材料建立嫁接種子園。營建種子園的目的是利用優(yōu)樹相互授粉長(zhǎng)期地大量生產(chǎn)遺傳品質(zhì)優(yōu)良的種子。根據(jù)子代測(cè)定數(shù)據(jù)及種子園內(nèi)親本的開花結(jié)果等習(xí)性資料對(duì)種子園進(jìn)行去劣疏伐，是種子園管理工作的基本措施。福建省杉木種苗科技攻關(guān)項(xiàng)目組研究表明：疏伐杉木種子園中最差的20%無性系，選擇最好的10%無性系采種，是提高種子園遺傳增益的有效遺傳管理措施，既可以維持該種子園較廣的遺傳多樣性，又能保證有較大的遺傳增益。因此，本試驗(yàn)通過永安杉木第三代種子園的28個(gè)無性系自由授粉種子的苗期生長(zhǎng)調(diào)查分析，利用方差分析、聚類分析和多性狀綜合評(píng)價(jià)等方法，對(duì)杉木良種的各生長(zhǎng)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期指導(dǎo)永安第三代杉木種子園的資源優(yōu)化和利用，進(jìn)一步提升杉木種子園的經(jīng)營管理水平。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 參試的30個(gè)杉木良種（試驗(yàn)材料）統(tǒng)一由永安市林木種苗中心提供，其中28個(gè)處理為永安杉木第三代種子園2014年產(chǎn)的自由授粉種子，2個(gè)對(duì)照材料分別來源于官莊林場(chǎng)第2代杉木種子園（CK1）和洋口林場(chǎng)第1.5代杉木種子園（CK2）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 杉木良種苗期測(cè)定地點(diǎn)在永安市永林種苗中心苗圃，地處東經(jīng)118°35′，北緯25°21′，海拔75m。試驗(yàn)種子于2015年3月下旬播種，用有機(jī)質(zhì)：黃心土：沙子=4∶4∶2的基質(zhì)播種培育芽苗；5月上旬芽苗移栽至育苗輕基質(zhì)容器。育苗輕基質(zhì)容器（高×寬=8cm×4cm）采用有機(jī)質(zhì)與珍珠巖=7∶3配比，基質(zhì)配制時(shí)添加鈣鎂磷肥6.0kg/m3，每個(gè)育苗托盤中放置60袋。采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)6盤（360株）。

2 結(jié)果與分析

2.1 杉木第3代種子園不同良種苗期生長(zhǎng)指標(biāo)比較分析 對(duì)參試的第3代不同杉木良種的苗高、地徑和生物量進(jìn)行方差分析，從表1可知，不同杉木良種在苗期的苗高、地徑和生物量差異均達(dá)到了顯著性差異，表明了不同杉木良種生長(zhǎng)存在顯著性差異，這是由不同杉木良種的種子遺傳品質(zhì)決定的。因此，進(jìn)一步對(duì)不同杉木良種的選擇是優(yōu)化種園材料的必經(jīng)過程。

由表2可知，試驗(yàn)對(duì)照的苗高、地徑和生物量平均值分別是16.89cm、0.23cm和4.57g；第3代不同杉木良種群體的苗高、地徑和生物量平均值分別是23.20cm、0.32cm和5.56g，分別高出對(duì)照37.39%、38.20%和21.84%。不同杉木良種的苗高和地徑均值最大的前三組分別是處理2、4和22，其中，苗高和地徑最大值（處理2）分別高出對(duì)照的苗高和地徑的60.62%和62.24%；生物量均值最大的前三組分別是處理11、4和2，其中，生物量最大值（處理2）高出對(duì)照的生物量43.00%。

2.2 第3代杉木種子園不同良種苗期生長(zhǎng)性狀聚類分析 聚類分析是依據(jù)各事物之間的性質(zhì)進(jìn)行比較，然后將性質(zhì)相近的歸為一類，將性質(zhì)差別較大的歸入不同類的分析技術(shù)[10-11]。本次聚類分析是根據(jù)歐氏距離及離差平方和聚類法。由圖1可知，根據(jù)杉木不同良種的苗高、地徑和生物量，λ=18.5時(shí)，不同杉木良種被劃分為3大類型。第一類型是處理2、4、14和22屬于高生長(zhǎng)型，該類型的苗高、地徑和生物量均值分別高于群體均值的12.50%、10.92%和13.33%；第二類型是中等生長(zhǎng)型，分別是處理1、3、6、8、10、11、17、18、26和28，其苗高、地徑和生物量均值接近群體均值；第三類型是低生長(zhǎng)型，其苗高、地徑和生物量均值低于群體均值，分別是處理5、7、9、12、13、15、16、19、20、21、23、24、25和27。系統(tǒng)聚類圖中各樣本序號(hào)1、17、26、6、11、28、3、8、18、10、2、4、22、14、5、25、9、13、7、16、12、15、23、21、19、20、27、24。

2.3 第3代杉木種子園不同良種苗期生長(zhǎng)多性狀綜合評(píng)價(jià)和選擇 在不同杉木良種的各個(gè)性狀存在顯著或極顯著差異的前提下，對(duì)不同杉木良種進(jìn)行多性狀綜合評(píng)價(jià)能夠綜合各性狀的表現(xiàn)，更加客觀、全面地評(píng)價(jià)苗木質(zhì)量[10]。由表3可知，試驗(yàn)對(duì)照的（Pi）多性狀綜合評(píng)價(jià)值平均值是1.02；試驗(yàn)組的Pi值平均值是0.64，比對(duì)照的Pi值均值低37.86%，結(jié)果表明，試驗(yàn)組的苗木質(zhì)量總體比對(duì)照的苗木質(zhì)量好。其中，處理2的多性狀綜合評(píng)價(jià)（Pi）值最小，其后依次是處理22、11、4、6、10、28、14、1、3、8等，詳細(xì)排序見表4。根據(jù)種子園的管理原則，按照10%的入選率，28個(gè)良種中的處理2、22、11入選。

2.4 3個(gè)杉木良種遺傳增益分析 由表4可知，（1）處理2的苗高、地徑和生物量的遺傳增益分別是15.08%、16.73%和16.91%；（2）處理22的苗高、地徑和生物量的遺傳增益分別是11.56%、14.16%和9.97%；（3）處理11的苗高、地徑和生物量的遺傳增益分別是11.62%、8.70%和17.57%，3個(gè)良種的苗高、地徑和生物量的平均遺傳增益分別是12.75%、13.20%和14.82%。

3 小結(jié)與討論

28個(gè)試驗(yàn)材料是從永安杉木第三代種子園的80個(gè)無性系（240株）速生、結(jié)實(shí)性狀好等指標(biāo)綜合分析和選擇出來的，具有較強(qiáng)的代表性。永安杉木第三代種子園的28個(gè)無性系種子的苗木比對(duì)照的苗高、地徑和生物量平均值高出37.39%、38.20%和21.84%；試驗(yàn)組的Pi值平均值比對(duì)照的Pi值均值低37.86%，結(jié)果表明，試驗(yàn)組的苗木質(zhì)量總體比對(duì)照的苗木質(zhì)量好。不同杉木良種在苗期的苗高、地徑和生物量差異均達(dá)到了顯著性差異；不同杉木良種的苗高和地徑均值最大的前三組分別是處理2、4和22；生物量均值最大的前三組分別是處理11、4和2，結(jié)果表明，不同杉木良種生長(zhǎng)存在顯著性差異，因此，需對(duì)杉木種子園的材料進(jìn)一步選擇和優(yōu)化。

通過聚類分析結(jié)果表明，不同杉木良種被劃分為3大類型，分別是高生長(zhǎng)型、中等生長(zhǎng)型、低生長(zhǎng)型，其中，處理2、4、14和22屬于高生長(zhǎng)型，其該類型的苗高、地徑和生物量均值分別高于群體均值的12.50%、10.92%和13.33%。

為了更加客觀、更加全面的評(píng)價(jià)苗木質(zhì)量，本研究綜合了杉木良種的苗高、地徑和生物量的指標(biāo)對(duì)不同杉木良種進(jìn)行多性狀綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)種子園的管理原則，按照10%的入選率，28個(gè)良種中的處理2、22、11入選，且3個(gè)良種的苗高、地徑和生物量的平均遺傳增益分別是12.75%、13.20%和14.82%。

林木育種資源是選育新品種的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人們生活水平的提高和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)杉木的質(zhì)要求越來越高。因此在杉木的第三代育種計(jì)劃中加強(qiáng)除了生長(zhǎng)量、適應(yīng)性和材性改良外，還應(yīng)廣泛收集各種特殊類型的優(yōu)樹，擴(kuò)大第三代育種的遺傳基礎(chǔ)，豐富杉木的育種資源，以實(shí)現(xiàn)杉木育種的多目標(biāo)。此次杉木良種育種試驗(yàn)周期較短，后期生長(zhǎng)表現(xiàn)和其他性狀有待試驗(yàn)林過程中進(jìn)一步的調(diào)查和分析，子代試驗(yàn)林中表現(xiàn)優(yōu)異，均可以選取優(yōu)良材料，補(bǔ)充到新的育種群體，這樣既能取得較理想的遺傳改良效果，又能在一定程度上防止遺傳基礎(chǔ)變窄。

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（責(zé)編：施婷婷）