褚憲麗 朱航勇 張含國 張 磊 張 振

(林口縣林業(yè)局，林口，157600) (七臺河市園林管理局) (林木遺傳育種與生物技術(shù)教育部重點實驗室(東北林業(yè)大學(xué)))

胡桃楸(JuglansmandshuricaMaxim)為胡桃科胡桃屬植物，主要分布于我國東北及華北的海拔400～1 000 m的山坡或向陽溝谷中，是東北地區(qū)最珍貴的用材樹種，其材質(zhì)堅硬致密、彈性好、易加工，為優(yōu)良的軍用、細木工和家具用材;果肉及樹皮含鞣質(zhì);種子富含脂肪，營養(yǎng)豐富，可食用或供工業(yè)用，是很有發(fā)展前途的木本油料植物［1-3］，樹皮及葉可藥用，具有消熱解毒、抗癌等作用［4-5］。由于過量采伐，胡桃楸天然林接近枯竭。它是第三紀孑遺植物，漸危種，已列為國家三級保護植物［6-7］。因此需要大規(guī)模營造人工林滿足市場對胡桃楸的各類需求。但是由于各種因素，對胡桃楸遺傳改良的研究報道較少。對胡桃楸苗期地理種源變異規(guī)律、種源選擇、早晚相關(guān)性進行研究表明，生長性狀、適應(yīng)性狀等種源間存在顯著差異，初步確定胡桃楸最佳早期選擇年齡，天然林為15 a，人工林為14 a［8-13］。文中通過對15年生的胡桃楸試驗林進行研究，分析種源和家系的變異規(guī)律并初步選擇出優(yōu)良家系及種源，用于林口及周邊相似地區(qū)造林。

1 材料與方法

1993年秋季在五常寶龍店、牡丹江市牡丹峰自然保護區(qū)、林口青山林場選優(yōu)收集種子，每個種源采集15個家系;1994年6月在青山林場直播造林，株距2.0 m、行距3.0 m，巢式完全隨機區(qū)組設(shè)計單株小區(qū)，共設(shè)置50個區(qū)組;試驗林沿山坡自上向下設(shè)置，區(qū)組間無保護行。于2009年10月對試驗林中保存率較好的31個區(qū)組進行每木檢尺，主要調(diào)查樹高胸徑和分枝情況。

對試驗進行整理后，數(shù)據(jù)按照巢式設(shè)計進行方差分析、Tukey法檢驗等，應(yīng)用Mini Tab15.0中文版統(tǒng)計軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 胡桃楸種源變異分析與優(yōu)良種源選擇

對胡桃楸各種源生長性狀調(diào)查結(jié)果表明(表1)：種源間、種源內(nèi)存在豐富的變異，種源內(nèi)樹高的變異系數(shù)為35.60%～45.35%，平均值為40.98%，胸徑變異系數(shù)為 25.58%～28.77%，平均值為27.70%，樹高變異較胸徑變異大。

方差分析表明(表2)，3個種源樹高、胸徑差異極顯著。其中牡丹峰種源生長較快、青山種源生長次之、寶龍店種源最差(表1)，最優(yōu)與最差種源胸徑相差28%，樹高相差41%;各種源適應(yīng)性相差極大，牡丹峰種源的保存率(74.19%)遠強于寶龍店種源保存率(38.92%)，超過青山種源的保存率(62.80%)。

表1 胡桃楸種源生長性狀統(tǒng)計因子

表2 生長性狀聯(lián)合方差分析

區(qū)組間差異極顯著，表明胡桃楸生長受環(huán)境條件影響較大，對生長性狀進行回歸分析表明，沿坡每上升100 m樹高平均增加0.15 m，胸徑平均增加0.045 cm。3個種源中，寶龍店種源生長性狀與坡位呈負相關(guān)，其他兩個種源生長性狀與坡位呈正相關(guān)。對回歸方程進行方差分析(表3)，結(jié)果表明回歸方程有效。對3個種源進行Tukey法多重比較(表4)，3個種源之間差異顯著，種源的樹高及胸徑遺傳力分別為0.98、0.97(遺傳力估算方法為1-1/F)。牡丹峰種源生長性狀、保存率均優(yōu)于其他兩個種源，且經(jīng)Tukey法檢驗與其他兩個種源差異極顯著。因此牡丹峰種源為3個種源中的最佳種源。

表3 生長性狀回歸方程方差檢驗

表4 胡桃楸種源生長性狀Tukey法多重比較

2.2 胡桃楸家系間變異分析及優(yōu)良家系選擇

由于種源內(nèi)存在豐富的遺傳變異，即證明家系間及家系內(nèi)也存在較大的變異，牡丹峰家系內(nèi)樹高的變異系數(shù)為27.68%～44.28%，平均值為 35.39%，胸徑的變異系數(shù)為18.14%～32.70%，平均值為25.11%;寶龍店種源家系內(nèi)樹高的變異系數(shù)為25.53%～60.12%，平均值為45.27%，胸徑的變異系數(shù)為20.33%～37.29%，平均值為28.78%;青山種源家系內(nèi)樹高的變異系數(shù)為31.10%～62.25%，平均值為41.55%，胸徑的變異系數(shù)為19.16%～39.94%，平均值為28.24%。

對3個種源內(nèi)家系間生長性狀進行方差分析，45個家系間差異顯著，家系樹高、胸徑遺傳力為0.67、0.72。樹高前10名中有牡丹峰種源8個家系，胸徑前10名中有牡丹峰9個家系;而樹高、胸徑后10名中寶龍店有8個家系、青山種源有2個家系。對45個家系樹高、胸徑進行Tukey法多重比較，初步篩選出 DC1、DC3、DC4、DC5、DC7、DC10、LQ7、DC13、DC14九個家系，入選率為20%，樹高、胸徑遺傳增益分別為13.33%和17.02%。入選家系的樹高、胸徑的平均值分別為4.18 m、3.69 cm，分別超過樹高、胸徑平均值(3.36 m、3.17 cm)的 24.40%、16.40% 。

寶龍店種源家系間樹高、胸徑差異不顯著(P值分別為0.569、0.784);而青山種源家系間樹高差異顯著、胸徑差異不顯著(樹高、胸徑的P值分別為0.015、0.096);牡丹峰生長性狀的方差分析結(jié)果表明(表5)：樹高差異不顯著，胸徑差異顯著，區(qū)組間差異顯著，胸徑的遺傳力0.44。通過對種源內(nèi)家系樹高、胸徑進行Ducan法多重比較的結(jié)果進行分析(表6、表7)初步篩選出 DC1、DC3、DC4、DC10、DC13、DC14 六個優(yōu)良家系，入選率為40%。入選家系樹高、胸徑的平均值分別為4.17 m、3.74 cm，分別超過種源樹高、胸徑平均值(3.92 m、3.50 cm)的6.86%、6.38%。種源內(nèi)家系選擇樹高、胸徑的遺傳增益分別為19.32%和15.58%。

表5 牡丹峰種源生長性狀聯(lián)合方差分析

表6 牡丹峰種源家系樹高Ducan法檢驗

表7 牡丹峰種源家系胸徑Ducan法檢驗

3 結(jié)論與討論

不同種源內(nèi)存在豐富遺傳變異，其中寶龍店種源內(nèi)變異幅度最大，本地種源次之，最差的是牡丹峰種源。生長受環(huán)境條件影響較大，每沿坡上升100 m樹高增加0.15 m、胸徑增加0.045 cm。坡上有利于胡桃楸的生長。種源間適應(yīng)性差異顯著，牡丹峰種源保存率較最差的寶龍店種源高85.50%，且優(yōu)于青山種源。各種源內(nèi)家系內(nèi)存在豐富的遺傳變異，其中寶龍店種源的遺傳變異最豐富(樹高、胸徑的變異系數(shù)分別為45.35%、28.74%)。

通過對各種源生長性狀和適應(yīng)性的分析，選擇出牡丹峰種源為最優(yōu)種源，適宜在青山及其附近地區(qū)造林，牡丹峰種源樹高較寶龍店種源高41.00%，胸徑大28.20%。對全部家系進行選擇，初步選擇出 DC1、DC3、DC4、DC5、DC7、DC10、LQ7、DC13、DC14九個優(yōu)良家系，入選率為20%。樹高、胸徑遺傳增益13.33%和17.02%。入選家系的樹高、胸徑的平均值為4.18m、3.69cm，超過種源胸徑、樹高平均值的24.40%、16.40%。若單獨對牡丹峰種源內(nèi)各家系的生長性狀分析，選擇出 DC1、DC3、DC4、DC10、DC13、DC14 六個家系為優(yōu)良家系，適宜在青山及周邊地區(qū)造林使用。入選家系樹高、胸徑的平均值分別為4.17 m、3.74 cm，分別超過種源樹高、胸徑的平均值6.86%、6.38%。種源內(nèi)家系選擇樹高、胸徑的遺傳增益為19.32%和15.58%。比較兩種選擇結(jié)果，在牡丹峰種源內(nèi)選擇優(yōu)良家系作為林口及其周邊相似地區(qū)推廣應(yīng)用為好。

對于本研究涉及的胡桃楸總體而言，生長性狀與坡位呈正相關(guān)，這與梁淑娟、王慶成的研究是一致的［14］，但是其中寶龍店種源生長卻與坡位呈負相關(guān)，這可能是寶龍店種源距試驗地相對較遠、氣候差異大，或者是種源本身特異性造成的，有待于進一步研究。

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