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        雜種落葉松優(yōu)良家系的選擇

        2013-12-28 06:14:41王有菊楊世楨陳少鵬王永勖張含國
        關(guān)鍵詞:致死溫度雜種雜種優(yōu)勢

        高 揚(yáng),王有菊,楊世楨,陳少鵬,王永勖,張含國

        (1.吉林市林業(yè)科學(xué)研究院,吉林 吉林132013;2. 東北林業(yè)大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)

        雜種落葉松優(yōu)良家系的選擇

        高 揚(yáng)1,王有菊1,楊世楨1,陳少鵬1,王永勖1,張含國2

        (1.吉林市林業(yè)科學(xué)研究院,吉林 吉林132013;2. 東北林業(yè)大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)

        對8年生雜種落葉松8個家系的主要生長指標(biāo)的分析結(jié)果表明:家系間樹高、胸徑、當(dāng)年高生長差異極顯著。(興×日)24樹高超對照62.13%,胸徑超對照110.51%,當(dāng)年生長量超對照96.87%,材積超對照466.36%。(日×長)13樹高超對照57.65%,胸徑超對照123.46%,當(dāng)年生長量超對照115.62%,材積超對照526.88%,雜種優(yōu)勢非常明顯。抗寒性實驗結(jié)果表明:各雜交組合平均溫度在-40℃以下,興×日半致死溫度低于日×長組合,可溶性糖含量高于日×長組合,綜合生長性狀及LT50結(jié)果,選擇(興×日)24、(日×長)13為最優(yōu)家系。

        雜種落葉松;優(yōu)良家系;品種選擇;抗寒性實驗

        雜交育種是植物遺傳改良的一種有效手段和主要途徑,是目前最有成效的育種方法之一,在植物品種改良上應(yīng)用廣泛,通過選擇優(yōu)良親本進(jìn)行雜交育種,可以創(chuàng)制新的種質(zhì)。日本落葉松Larix haempferi屬溫帶喜冷濕氣候的陽性樹種,由于該樹種生長迅速,適應(yīng)性較廣,成林速度快,抗早期枯稍病等優(yōu)點,而被世界各地廣為引種,我國于上世紀(jì)三十年代在東北地區(qū)引種成功,其生長速度大于我國鄉(xiāng)土落葉松屬樹種,如興安落葉松、長白落葉松等。興安落葉松Larix gmelini是亞洲東北部分布最廣的一種針葉樹種,具有很高的群落穩(wěn)定性,短期速生性、材質(zhì)堅硬、抗寒性強(qiáng),在高寒地區(qū)和永久性凍土層地區(qū)生長良好。長白落葉松Larix olgensis Henry為吉林地區(qū)鄉(xiāng)土樹種,生長快、材質(zhì)堅硬,但不抗早枯落葉病。

        雜種優(yōu)勢在自然界內(nèi)是普遍現(xiàn)象,落葉松種間的不同組合表現(xiàn)出不同的雜種優(yōu)勢[1-4]。但因地域差異,各地區(qū)最適宜的落葉松雜交組合也不盡相同。本實驗通過日本落葉松、興安落葉松、長白落葉松不同種的種間雜交組合,以期培育生長速度快、抗病性強(qiáng)、抗寒性強(qiáng)的雜種落葉松優(yōu)良家系,亦可為吉林地區(qū)落葉松遺傳改良提供理論基礎(chǔ)。

        1 試驗地概況

        吉 林 市 江 密 峰 地 理 坐 標(biāo) 為 44°02′N,126°45′E,海撥250 m。年平均溫度為4.3℃,年降水量670 mm,年日照時數(shù)為2 600 h,無霜期135d左右。土壤為河流沖積土、砂壤質(zhì),土層較為肥沃,該地屬長白山植物區(qū)系,闊葉混交林生態(tài)區(qū)。

        2 材料與方法

        2.1 材料

        江密峰造林地內(nèi)選取家系分別為雜種落葉松(日×長)11、(日×長)13、(日×長)15、(興×日)24、(興×日)22、(興×日)25、(日×興)31、(日×興)37,對照為長白落葉松。

        2.2 試驗方法

        2005年播種育苗,2006年換床,2007年分別在吉林市江密峰實驗林場和松花湖林場,進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組設(shè)計定植,4次重復(fù),40株/組,株行距1.5 m×2 m。2007年至2012年每年9月下旬對子代試驗林進(jìn)行調(diào)查,測量樹高、胸徑、當(dāng)年高生長、最大側(cè)枝粗等生長指標(biāo)。

        方差分析和多重比較采用SPSS17.0軟件。

        電導(dǎo)率測定:相對電導(dǎo)率=R1/R2×100%[5]。

        式中:R1為浸提液電導(dǎo)率;R2為加熱后浸提液電導(dǎo)率。

        可溶性糖含量測定:采用蒽酮比色法[5]。

        3 結(jié)果與分析

        3.1 落葉松的雜種優(yōu)勢

        將各雜交組合的樹高、胸徑、當(dāng)年生長量及材積與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)樹種長白落葉松做對比,結(jié)果見表1。

        表1 雜交組合的雜種優(yōu)勢Table 1 Hybrid vigor of combinations

        從表1可以看出,(興×日)24樹高超對照62.13%,胸徑超對照110.51%,當(dāng)年生長量超對照96.87%,材積超對照466.36%。(日×長)13樹高超對照57.65%,胸徑超對照123.46%,當(dāng)年生長量超對照115.62%,材積超對照526.88%。雜種優(yōu)勢非常明顯,并且明顯優(yōu)于其他雜交組合。

        3.2 優(yōu)良家系的選擇

        對參試家系的樹高、胸徑、當(dāng)年高生長、立木材積進(jìn)行方差分析,結(jié)果見表2。

        表 2 雜交組合方差分析Table 2 Variance analysis of combinations

        從表2可以看出,雜種落葉松不同家系間的樹高、胸徑和當(dāng)年高生長及材積差差異極顯著(P<0.01)。說明根據(jù)表型選擇得到的優(yōu)樹后代分化明顯,可以從中選擇出生產(chǎn)力高的優(yōu)良家系。株高遺傳力0.78,遺傳增益21.71%;胸徑遺傳力0.77,遺傳增益43.28%;高生長遺傳力0.72,遺傳增益45.76%;材積遺傳力0.81,遺傳增益49.51%。

        從多重比較結(jié)果(表3)可以看出,(日×長)13、(興×日)24、(興×日)22在樹高、胸徑、當(dāng)年生長量及材積結(jié)果優(yōu)于其他雜交組合,選為優(yōu)良家系,其中(日×長)13、(興×日)24為最優(yōu)家系。

        3.3 抗寒性

        3.3.1 電導(dǎo)率測定

        數(shù)據(jù)通過SPSS17.0 Probit處理,每個雜交組合P>0.05,差異不顯著,表明擬合度良好。

        表 3 各家系多重比較Table 3 multiple comparisons of combinations

        表 4 各家系半致死溫度Table 4 LT50 of combinations

        從表格中可以看出,8個雜交組合的半致死溫度都在-40℃以下,興×日雜交組合最為突出,其中(興×日)24的半致死溫度達(dá)到-50℃。日×長半致死溫度接近對照, 雜交組合遺傳了長白落葉松的耐寒性,能夠在東北地區(qū)越冬生長。雖然在實際生活中,這種極值溫度極少達(dá)到,但說明雜交組合遺傳了興安落葉松的耐寒性,雜種較親本日本落葉松具有耐寒性的優(yōu)勢,完全能夠在東北地區(qū)越冬生長。

        3.3.2 可溶性糖含量測定

        采用蒽酮法測定各家系可溶性糖含量結(jié)果見圖1。

        從圖中可以看出,隨著溫度降低各個家系的可溶性糖含量都有所升高,興×日組合在低溫下可溶性糖含量滲出量比日×長組合高,其中(興×日)24響應(yīng)最快,當(dāng)溫度降低時迅速升高其次是(興×日)22和(興×日)25。日×長雜交組合中,可溶性糖含量差異并不很大,(日×長)13相對較好,結(jié)果與LT50相吻合。

        圖1 各家系可溶性糖含量Fig.1 Soluble sugar of combinations

        4 結(jié) 論

        對8年生雜種落葉松造林地的調(diào)查結(jié)果表明,雜交組合生長性狀間差異極顯著(P<0.01)。(興×日)24樹高超對照62.13%,胸徑超對照110.51%,當(dāng)年生長量超對照96.87%,材積超對照466.36%。(日×長)13樹高超對照57.65%,胸徑超對照123.46%,當(dāng)年生長量超對照115.62%,材積超對照526.88%。多重比較結(jié)果也表明(日×長)13、(興×日)24雜種優(yōu)勢非常明顯,并且明顯優(yōu)于其他雜交組合。

        8個雜交組合的半致死溫度都在-40℃以下,尤其以興×日雜交組合最為突出,其中(興×日)24的半致死溫度達(dá)到-50℃。說明雜種較親本日本落葉松具有抗寒性優(yōu)勢,完全能夠在東北越冬生長??扇苄蕴呛客瑯与S著溫度降低而升高,興×日雜交組合的抗寒性較日×長雜交組合高。(興×日)24、(興×日)22最好。綜合生長特性及抗寒性實驗結(jié)果,選擇出(興×日)24、(日×長)13為最優(yōu)家系。

        [1] 王景章, 從培艷. 落葉松雜交育種及F1性狀遺傳[J]. 林業(yè)科學(xué), 1980, 16( 1) : 49-52.

        [2] 張含國, 張成林, 蘭士波, 等. 落葉松雜種優(yōu)勢分析及家系選擇[J] . 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2005, 29.

        [3] 潘本立, 艾正明, 韓承偉, 等. 落葉松立木雜交方法及育種優(yōu)勢的研究[J] . 林業(yè)科學(xué), 1981, 17( 3) : 325-330.

        [4] 楊書文, 鞠永貴, 張世英, 等. 落葉松雜種優(yōu)勢的研究[J] .東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1985, 13( 1) : 30-36.

        [5] 李振國. 現(xiàn)代植物生理學(xué)實驗指南[M] .北京: 科學(xué)出版社,1999.

        Superior family selection of hybrid larch

        GAO Yang1, WANG You-ju1, YANG Shi-zhen1, CHEN Shao-peng1, WANG Yong-xu1, ZHANG Han-guo2
        (1.Research Institute of Forestry Science, Jinlin 132013, Jinlin, China;2. Northeast Forestry University, 150040 Harebin, Heilongjiang, China)

        The eight families growing index of eight years old hybrid larch analysis show that: tree height, DBH, the year growth and volume were extremely signif i cant difference with in families. (Xing×Ri)24 tree height higher than the control 63.12%,the DBH higher than the control 110.51%, the year growth higher than the control 96.87%, the volume higher than control 466.36%.(Ri×Chang)13 tree height higher than the control 57.65%, the DBH higher than the control 123.46%, the year growth higher than the control115.62%,the volume higher than control 526.88%, heterosis was obvious. The cold hardiness experimental results show that the average temperature was below -40℃ . LT50 of (Xing×Ri) was lower than the (Ri×Chang), soluble sugar content was higher than the 日 × 長 .Considering the growth characteristics and the results of LT50, selection of (Xing×Ri)24、(Ri×Chang)13 as the superior families..

        hybrid larch; superior family; species selection; experiment of cold resistance

        S791.22

        A

        1673-923X(2013)10-0057-04

        2013-02-28

        雜種落葉松優(yōu)良家系及個體選擇研究(201162515)

        高 揚(yáng)(1981- )女,吉林省松原人,工程師,碩士,主要從事林木遺傳育種研究;E-mail: hjgly36@126.com

        [本文編校:吳 彬]

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