辜云杰,甘 偉,龍漢利,賈 晨,殷國蘭
(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081;2.國營鄰水縣黃草坪林場,四川 廣安 638512)
楨楠優(yōu)樹半同胞家系苗期測定及優(yōu)良家系選擇
辜云杰1,甘 偉2,龍漢利1,賈 晨1,殷國蘭1
(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081;2.國營鄰水縣黃草坪林場,四川 廣安 638512)
以30個楨楠優(yōu)樹的半同胞子代家系1.5 a生苗木為研究對象,測定苗高、地徑和當(dāng)年生新梢長度等生長量,分析各家系苗期的生長狀況,初步篩選適宜四川復(fù)雜立地環(huán)境及氣候條件的優(yōu)良楨楠家系,為楨楠遺傳改良及后期的良種選育提供參考。結(jié)果表明:苗高、地徑、當(dāng)年生新梢長等3個性狀在家系間存在極顯著差異,3個性狀均受到強遺傳控制,且3個性狀間呈極顯著正相關(guān)。綜合考慮苗高、地徑生長量,篩選出6個苗期生長較快的優(yōu)良家系,其中崇州古寺2號家系表現(xiàn)最好。
楨楠;半同胞子代;苗期測定;優(yōu)良家系選擇
楨楠(Phoebezhennan)為我國二級保護(hù)植物,并且是我國特有的珍貴用材樹種,素有“木中金子”之稱。名聞國內(nèi)外的“金絲楠”木材主要出自楨楠。楨楠為中性偏陰的深根性樹種,抗逆性較強,能耐間歇性的短期水浸,病蟲害較少,能抗腐生菌、白蟻侵蝕,也能抗鉆木動物的危害[1]。楨楠木材為黃褐色澤中帶著淺綠色,心材與邊材區(qū)別不明顯,紋理斜或交錯,結(jié)構(gòu)細(xì)密,重量、硬度、強度都適中,是上等的家具、建筑、裝飾等用材[2~3]。楨楠的樹形挺拔、枝葉繁茂、四季常青,也是很好的庭園觀賞和城市綠化樹種[4]。
目前楨楠研究主要集中在育苗[5~7]、生長特性[8~10]、施肥[11~12]與木材性質(zhì)等[13]方面。楨楠的群體遺傳結(jié)構(gòu)表明,楨楠群體間存在顯著的種群分化,群體內(nèi)存在著豐富的遺傳變異[14],有利于楨楠遺傳改良研究工作的開展。
以楨楠30株表型優(yōu)樹半同胞家系的1.5 a生苗為研究對象,通過對半同胞家系苗期生長性狀的測定,比較楨楠不同半同胞家系間苗期主要生長指標(biāo)的差異,旨在篩選出優(yōu)良的楨楠半同胞家系,以期為楨楠遺傳改良及后期的良種選育奠定基礎(chǔ)。
試驗地位于瀘州市瀘縣的玉蟾山(105°23′E,29°09′N),海拔350 m~550 m,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,雨量充沛,氣候溫和,年平均溫度17.8℃,年最高溫度39.7℃,年最低溫度-2.4℃,年均日照 1 398 h,年均降雨量 1 065 mm。土壤為山地黃壤, pH值4.5~6.0,肥力中等,排水良好。
30株楨楠表型優(yōu)樹于2014年11月采種,各優(yōu)良單株表型性狀見表1;2015年3月,采用大田條播育苗法,將處理好的楨楠種子按隨機(jī)區(qū)組實驗設(shè)計進(jìn)行播種,行距20 cm左右,分家系播種,當(dāng)幼苗出土后,適時進(jìn)行除草、松土、澆水、施肥等田間管理;2016年9月對苗木進(jìn)行調(diào)查測量。
表1 30株優(yōu)良單株表型性狀
對楨楠1.5a生苗的苗高、地徑、當(dāng)年生新稍長進(jìn)行調(diào)查、測定。測定時每個家系隨機(jī)抽取10株進(jìn)行測定,用游標(biāo)卡尺和卷尺分別測定株高、地徑、冠幅。調(diào)查數(shù)據(jù)用Excel和Spss18.0進(jìn)行分析處理,計算出不同家系苗期的各性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、遺傳力、變異系數(shù)。
楨楠30個家系1.5a生苗木的苗高、地徑與當(dāng)年生新梢長的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)見表2。
由表2可知,30個半同胞子代家系,各家系苗高、地徑、當(dāng)年生新稍長3個性狀變異系數(shù)較大,表明各表型優(yōu)樹半同胞子代均存在豐富的變異,具有選擇育種的潛力。此外,1.5 a生苗高生長速度以崇州古寺2號最快,可達(dá)94.41 cm,比最矮的崇州古寺4號15.48 cm高出78.93 cm;1.5 a生苗木地徑最大值是崇州古寺2號為0.92 cm,比最小值成都杜甫草堂2號和崇州古寺1號(均為0.01 cm)大0.91 cm;1.5 a生苗木當(dāng)年生新梢最長的為崇州古寺2號,當(dāng)年生新梢長為31.26 cm,比當(dāng)年生新梢最短的崇州古寺4號(2.91 cm)長28.35 cm。
表2 優(yōu)樹半同胞子代苗期性狀分析
對30個楨楠半同胞子代家系1.5 a生苗木的苗高、地徑和當(dāng)年生新梢長3個性狀調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(見表3)。由表可知,30個家系的苗高、 地徑和當(dāng)年生新梢長各性狀在家系間均差異極顯著,這是優(yōu)良家系選擇的基礎(chǔ)。
表3 半同胞子代苗期性狀方差分析
30個楨楠家系1.5 a生半同胞子代苗木苗高、地徑及當(dāng)年生新梢長間的遺傳力分別為0.953、0.947及0.953(見表4),表明在苗高、地徑和當(dāng)年生新梢長3個性狀方面各家系較強的受到遺傳控制,母本在該3方面的優(yōu)良性狀均能穩(wěn)定地遺傳給子代。苗高、地徑與當(dāng)年生新梢長3個性狀的變異系數(shù)分別為28.23%、37.20%和30.56%,變異系數(shù)較大,表明楨楠群體遺傳潛力較大。
綜上所述,選自不同地點的30株楨楠表型優(yōu)樹的半同胞子代1.5 a生苗期苗高、地徑和當(dāng)年生新稍長的遺傳力和遺傳變異系數(shù)均較大,從中選擇苗期生長較好的家系能獲得較大的遺傳增益。
表4 性狀遺傳參數(shù)值
相關(guān)系數(shù)是研究數(shù)量性狀相關(guān)變異的一個重要參數(shù),從楨楠半同胞子代苗期3個性狀相關(guān)分析(見表5)可看出,楨楠半同胞子代苗期的3個性狀間均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。苗高與地徑相關(guān)系數(shù)為0.853,苗高與當(dāng)年生新梢長相關(guān)系數(shù)為0.810,地徑與當(dāng)年生新梢長相關(guān)系數(shù)為0.718,其中苗高與地徑的相關(guān)系數(shù)最大。
表5 苗期性狀相關(guān)性分析
注:**. 雙變量0.01水平下相關(guān)性顯著
苗期選擇應(yīng)以主要生長性狀進(jìn)行選擇為宜。因此利用苗高、地徑兩個主要生長性狀指標(biāo)進(jìn)行楨楠苗期優(yōu)良家系初選,按如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級劃分:大于平均數(shù)加1個標(biāo)準(zhǔn)差的記++,介于平均數(shù)與平均數(shù)加1個標(biāo)準(zhǔn)差之間的記+,結(jié)果見表6。
表6 入選家系等級劃分
綜合考慮苗高和地徑兩個因子,成都杜甫草堂1、都江堰普照寺3、峨眉山4、滎經(jīng)云峰寺1、長寧飛泉寺2和崇州古寺2這6個家系苗期生長表現(xiàn)較好,表現(xiàn)出明顯的苗期速生性,苗高和地徑均大于平均數(shù)加1個標(biāo)準(zhǔn)差,其中又以古寺2號苗期表現(xiàn)最好,其苗高平均值為94.41 cm,地徑平均值為0.917 cm。
苗高和地徑是反映苗木質(zhì)量最為直觀的指標(biāo)。研究表明,選自四川不同地點的30株楨楠表型優(yōu)樹半同胞子代家系間的1.5 a生苗木苗高、地徑、冠幅等3個性狀均差異極顯著,且受強度遺傳。其中苗高遺傳力最高為0.94,地徑的遺傳力為0.81,通過苗高和地徑進(jìn)行聯(lián)合選擇可以取得較大的遺傳增益效果。
由于此次苗期測定僅在小范圍內(nèi)進(jìn)行,而一個樹種的優(yōu)良特性需在一定的條件下才能充分表現(xiàn)出來,因此要選育出適應(yīng)四川省不同生態(tài)條件下的優(yōu)良楨楠家系,還必須系統(tǒng)的進(jìn)行速生家系與不同立地條件交互作用觀測和研究,且最終評價時間至少達(dá)到該樹種半個輪伐期。故后續(xù)研究要確定各楨楠家系真正的遺傳特性,需對上述初步選出的6個苗期生長優(yōu)良家系營建子代林進(jìn)行對比試驗,檢驗選擇結(jié)果。
[1] 李高志,朱亞軍,周生財,等. 2種葉型楨楠對低溫脅迫的生理響應(yīng)及耐寒性分析[J]. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報, 2017, 34(2):310~318.
[2] 劉敏. 四川兩產(chǎn)地楨楠木材構(gòu)造及其性能研究[D]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2016.
[3] 李曉清,唐森強,隆世良,等.楨楠木材的物理力學(xué)性質(zhì)[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2013, 41(2):77~79.
[4] 江明艷,陳其兵,潘遠(yuǎn)志.我國樟科植物的園林應(yīng)用前景[J]. 西南園藝, 2004, 32(3):16~18.
[5] 曾廣騰,丁偉林, 董南松,等. 楨楠輕基質(zhì)網(wǎng)袋育苗試驗及苗木生長節(jié)律研究[J]. 南方林業(yè)科學(xué), 2014(4):30~31.
[6] 舒金枝. 楨楠容器育苗[J].廣西林業(yè)科學(xué), 2009, 38(3):197~198.
[7] 楊德軍, 邱瓊, 張快富,等.容器規(guī)格、肥料種類和育苗基質(zhì)對楨楠容器苗生長的影響[J].林業(yè)與環(huán)境科學(xué), 2015, 31(4):52~55.
[8] 謝英贊, 王朝英, 馬立輝,等.不同種源區(qū)楨楠種子形態(tài)、發(fā)芽特征及幼苗生長情況研究[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報, 2017, 32(4):92~99.
[9] 周祖洪, 陳孝, 紀(jì)程靈,等. 楨楠徑向生長量變化規(guī)律研究[J]. 湖南林業(yè)科技, 2014, 41(6):66~69.
[10] 曾武, 程建勤, 林錦容,等. 楨楠引種栽培早期生長分析[J]. 林業(yè)科技, 2017, 42(3):1~3.
[11] 賀維, 胡庭興, 王銳,等. 施肥對楨楠幼苗光合生理及生長特性的影響[J]. 西北植物學(xué)報, 2014, 34(6):1187~1197.
[12] 張煒. 楨楠種質(zhì)資源遺傳多樣性和水肥管理技術(shù)對幼樹生長與生理特性的影響[D]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2015.
[13] 李曉清, 唐森強, 隆世良,等. 楨楠木材的物理力學(xué)性質(zhì)[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2013, 41(2):77~79.
[14] Gao Jihai,Zhang Wei,Li Jiayong. Amplified fragment length polymorphism analysis of thepopulation structure and genetic diversity ofPhoebezhennan(Lauraceae), a native species to China[J].Biochemical Systematics and Ecology,2016,64:149~155.
PreliminarySelectionandSeedlingTestingofPlusTreesHalf-sibProgeniesofPhoebezhennan
GU Yun-jie1GAN Wei2LONG Han-li1JIA Chen1YIN Guo-lan1
(1.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,China;2.Linshui Huangcaoping State Forestry Centre,Guangan 638512,China)
By taking 30 half-sib progenies from plus trees ofPhoebezhennanas studying objects, the seedling height, basal diameter and the length of new shoot of 1.5-year-old seedlings were investigated and studied in order to provide a reference for the genetic modification and the selection of improved variety. The results indicated that there were highly significant difference between families in the three traits of seedling height, basal diameter and the length of new shoot, also the three traits were highly under genetic control and significantly correlated among them. Considering the seedling height and basal diameter, 6 half-sib progenies which seedling grew quickly were preliminaryly screened out, and the Gusi no.2 was the best.
Phoebezhennan,Half-sib progenies,Seedling testing,F(xiàn)amily selection
2017-09-25
國家重點研發(fā)計劃項目:楠木高效培育技術(shù)研究(2016YFD0600603);四川省財政專項:楨楠良種選育-種源家系試驗林營建與早期評價。
辜云杰(1979-),男,四川樂山人,副研究員,主要從事林木遺傳育種。E-mail:15398954@qq.com
10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.06.002
S723.1
A
1003-5508(2017)06-0005-04