興安落葉松半同胞家系生長(zhǎng)性狀遺傳參數(shù)測(cè)試研究

唐偉東

(黑龍江省第一森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院)

興安落葉松半同胞家系生長(zhǎng)性狀遺傳參數(shù)測(cè)試研究

唐偉東

(黑龍江省第一森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院)

本文以興安落葉松子代測(cè)試林15年的生長(zhǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，初步選擇出3個(gè)優(yōu)良家系。發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)性狀遺傳力研究結(jié)果表明：興安落葉松胸徑指標(biāo)受遺傳控制較強(qiáng)，是開展家系及個(gè)體選擇的最優(yōu)指標(biāo)，家系早期選擇的適宜時(shí)間為林齡6年時(shí)，而林齡8年是開展家系內(nèi)個(gè)體選擇的適宜時(shí)間。

興安落葉松 半同胞家系 遺傳參數(shù)

遺傳與變異是林木育種學(xué)的基礎(chǔ)理論，種子園有優(yōu)良的母本材料，但通常情況下其父本是不確定的，因此，開展子代測(cè)定、遺傳參數(shù)的估算是提高種子園遺傳品質(zhì)，加快育種效率的關(guān)鍵。遺傳參數(shù)特別是遺傳力的計(jì)算精度對(duì)子代改良效果，或者說子代的遺傳增益的估測(cè)具有至關(guān)重要的影響。同時(shí)，遺傳參數(shù)的估測(cè)也是制定林木改良計(jì)劃的重要依據(jù)。

本文從吉林省汪清林業(yè)局種子園試驗(yàn)材料中表述7個(gè)興安落葉松無性系林分中選擇優(yōu)良單株，采集自由授粉種子，建立子代測(cè)試林。以子代測(cè)試林生長(zhǎng)性狀調(diào)查數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，通過各家系生長(zhǎng)性狀的方差分析、方差分量的分解、遺傳參數(shù)的估算，推算子代遺傳增益，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)良家系的初步選擇。研究結(jié)論對(duì)本地區(qū)興安落葉松的遺傳改良計(jì)劃的制定具有一定的參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1子代測(cè)試林概述

子代測(cè)試林位于牡丹峰東村林場(chǎng)，土壤肥沃濕潤(rùn)，土層較厚，屬中緯度寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季短暫，氣溫回暖快，風(fēng)大干旱；夏季溫?zé)岫?；秋季短，降溫快，霜凍、寒潮早；冬季漫長(zhǎng)而寒冷。年平均氣溫2.5℃，最高溫36℃，最低溫-35.5℃，無霜期120天。參試家系7個(gè)，2000年采集種子播種育苗，2002年建立子代測(cè)試林，20m×30m小區(qū)，3次重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組。秋季，樹木生長(zhǎng)停止后進(jìn)行每木檢尺，調(diào)查指標(biāo)：樹高、胸徑，并根據(jù)二元材積公式V=0.0000592372D1.8655726H0.98098962計(jì)算單株材積。

1.2遺傳力的計(jì)算與分析

采用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并在此基礎(chǔ)上按如下公式計(jì)算生長(zhǎng)性狀的遺傳力：

2 數(shù)據(jù)分析

2.1半同胞家系及個(gè)體生長(zhǎng)性狀數(shù)據(jù)的初步分析

以子代測(cè)試林林齡15年時(shí)的調(diào)查數(shù)據(jù)為分析對(duì)象，分析家系及個(gè)體生長(zhǎng)性狀的表型變異，數(shù)據(jù)整理見表1。從家系均值來看，樹高、胸徑的變動(dòng)幅度分別為11.59m-13.96m、11.21cm-14.32cm，平均樹高XL1>XL5>XL4>XL2>XL3>XL7>XL6，平均胸徑XL4>XL1>XL5>XL7>XL2>XL3>XL6，初步認(rèn)為：家系XL1、XL5、XL4樹高、胸徑生長(zhǎng)性狀最優(yōu)。

表1 林齡15年參試家系樹高、胸徑調(diào)查統(tǒng)計(jì)表

同時(shí)，從表1可以看出家系內(nèi)樹高、胸徑性狀存在較大變異，其變異系數(shù)分別為6.79%-16.02%和15.6%-31.29%，家系內(nèi)樹高的變異系數(shù)小于胸徑的變異系數(shù)。興安落葉松家系、家系內(nèi)個(gè)體變異系數(shù)大，說明通過家系及個(gè)體選擇有可能獲得較大的改良效果，當(dāng)然這必須在明確性狀遺傳力的條件下才能達(dá)到。

2.2生長(zhǎng)性狀的方差分析

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，不僅能夠從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度明確家系間的差異，同時(shí)也能為后期遺傳參數(shù)的計(jì)算奠定基礎(chǔ)，從表2可以看出，家系間樹高、胸徑及單株材積均達(dá)到了1%水平差異顯著。從生長(zhǎng)性狀的多重比較結(jié)果看，材積指標(biāo)受胸徑影響較大，兩指標(biāo)的多重比較結(jié)果類似，生長(zhǎng)性狀表現(xiàn)較好的家系分別為XL1、XL5、XL4。

表2 林齡15年參試家系生長(zhǎng)性狀方差分析結(jié)果

表3 林齡15年參試家系生長(zhǎng)性狀多重比較結(jié)果

2.3生長(zhǎng)性狀遺傳力的估算及變化規(guī)律

廣義遺傳力是指基因型總變量占表現(xiàn)型變量的比值，遺傳力的估算會(huì)受供試材料的性質(zhì)、群體大小、取樣方法、估算方法及試驗(yàn)條件的影響，因此，它是一個(gè)變量，而不是固定值。本文以5年-15年子代測(cè)試林生長(zhǎng)性狀調(diào)查數(shù)據(jù)為分析材料，分析單株遺傳力及家系遺傳力隨林齡增加的變化規(guī)律，確定遺傳力相對(duì)較高且穩(wěn)定的時(shí)期，即最佳的早期選擇時(shí)期。

圖1 不同林齡生長(zhǎng)性狀單株遺傳力變化規(guī)律

圖2 不同林齡生長(zhǎng)性狀家系遺傳力變化規(guī)律

從圖1可以看出，樹高、胸徑及材積的單株遺傳力隨林齡呈現(xiàn)明顯的單峰曲線，其最大值均出現(xiàn)在林齡8年時(shí)。生長(zhǎng)性狀的家系遺傳力的變化相對(duì)平緩，林齡6-10年三性狀的家系遺傳力均保持在0.6以上，同時(shí)胸徑家系遺傳力高于材積和樹高，說明興安落葉松胸徑指標(biāo)受遺傳控制較強(qiáng)，具有較強(qiáng)的家系選擇潛力。根據(jù)生長(zhǎng)性狀單株遺傳力及家系遺傳力隨林齡增加的變化規(guī)律，我們初步認(rèn)為，胸徑是開展家系及個(gè)體選擇的最優(yōu)指標(biāo)，家系早期選擇的適宜時(shí)間為林齡6年時(shí)，而林齡8年是開展家系內(nèi)個(gè)體選擇的適宜時(shí)間。

3 結(jié)論

3.1興安落葉松子代測(cè)試林林齡15年時(shí)，家系間樹高、胸徑及單株材積均達(dá)到了1%水平差異顯著，生長(zhǎng)性狀表現(xiàn)較好的家系分別為XL1、XL5、XL4。同時(shí)，家系內(nèi)樹高、胸徑性狀存在較大變異，其變異系數(shù)分別為6.79%-16.02%和15.6%-31.29%，通過家系及個(gè)體選擇以期獲得較大的改良效果是切實(shí)可行的。

3.2興安落葉松樹高、胸徑及材積的單株遺傳力隨林齡呈現(xiàn)明顯的單峰曲線，其最大值均出現(xiàn)在林齡8年時(shí)，林齡6-10年三性狀的家系遺傳力均保持在0.6以上。胸徑指標(biāo)受遺傳控制較強(qiáng)，是開展家系及個(gè)體選擇的最優(yōu)指標(biāo)，家系早期選擇的適宜時(shí)間為林齡6年時(shí)，而林齡8年是開展家系內(nèi)個(gè)體選擇的適宜時(shí)間。

[1]沈煕環(huán)．林木育種學(xué)[M]．北京：中國林業(yè)出版社,2002.1.

[2]葉培忠．杉木種子園遺傳效益估算[J]．南京林產(chǎn)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1981，(2)：33-48.

[3]王翠華．落葉松引種栽培試驗(yàn)及家系間選擇的初步研究[J]．遼寧林業(yè)科技，1991，1：3-8.

StudyonGeneticParametersofGrowthTraitsinHalf-sibFamiliesofLarixgmelinii(Rupr.)Kuzen.

TangWei-dong

(First-author's address:The first forest survey planning and Design Institute of Heilongjiang Province,Mudanjiang 15700,Heilongjiang,China)

Based on the survey data of 15 years in Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen. for the progeny test forest, 3 families were selected. At the same time, the growth of heritability showed that the diameter index was under strong genetic control, which was the optimal index to carry out family and individual selection. The appropriate time for early families selection was at the age of 6 year old, but the appropriate time for individual selection in family was at the age of 8 year old.

Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.;half-sib families;genetic parameters

唐偉東(1962.11-)，男，副高級(jí)工程師，資源調(diào)查檢測(cè)中隊(duì)長(zhǎng)，畢業(yè)于西南大學(xué)林學(xué)本科，現(xiàn)工作單位：黑龍江省第一森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院；研究方向：森林經(jīng)理調(diào)查與經(jīng)營。

2017-06-12

責(zé)任編輯：葛 君

校對(duì)：王 巍