賈 晨,張時林,段愛國,羅建勛*,劉芙蓉,楊馬進(jìn),4
(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川成都 610081;2.資陽市林業(yè)局,四川資陽 641300;3.中國林科院林業(yè)研究所,北京 100091;4.西華師范大學(xué),四川南充 637002)
杉木第3代種子園半同胞家系子代苗期測定與優(yōu)良家系選擇
賈 晨1,張時林2,段愛國3,羅建勛1*,劉芙蓉1,楊馬進(jìn)1,4
(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川成都 610081;2.資陽市林業(yè)局,四川資陽 641300;3.中國林科院林業(yè)研究所,北京 100091;4.西華師范大學(xué),四川南充 637002)
在四川省洪雅林場對來自福建省邵武市杉木第3代種子園的20個優(yōu)樹半同胞家系子代苗進(jìn)行苗期生長測定,結(jié)果表明:2 a生杉木的平均苗高為14.72 cm,平均變異系數(shù)為20.30%,平均地徑為3.11 mm,平均變異系數(shù)為20.91%,家系間苗高和地徑的差異均達(dá)到顯著水平。苗高、地徑的遺傳力分別為0.886和0.874,表明其受到較強(qiáng)的遺傳控制。通過綜合評價,選出了4個優(yōu)良家系,其平均苗高為16.81 cm,平均遺傳增益為11.00%;平均地徑為3.47 mm,平均遺傳增益為9.05%,可對入選的優(yōu)良家系做進(jìn)一步測定和評價。
杉木;半同胞子代;苗期測定;優(yōu)良家系
杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)具有生長快、成材早、產(chǎn)量高、材質(zhì)好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)良特點(diǎn),是我國南方地區(qū)重要的速生用材樹種。福建省對杉木的遺傳改良育種開展了大量的研究,現(xiàn)在杉木3代種子園已經(jīng)進(jìn)行育種生產(chǎn)階段,走在我國杉木育種前列[1~2]。四川學(xué)者對杉木的研究主要集中在杉木人工林培育技術(shù)、杉木經(jīng)營技術(shù)管理、杉木種子園營建與管理、杉木遺傳育種改良等方面,并取得了一定成果[3~7]。近年來,四川省林科院從福建引進(jìn)了一批杉木第3代種子園優(yōu)樹的半同胞子代種子,在四川洪雅林場對福建省杉木3代種子園的優(yōu)樹自由授粉子代苗進(jìn)行苗期測定,以期選擇出優(yōu)良種質(zhì)資源,為四川杉木栽培推廣提供材料,同時也為四川杉木育種和高世代杉木遺傳改良提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)地位于眉山市洪雅縣洪雅林場,地處四川盆地西南邊緣,東經(jīng)103°10′,北緯29°41′,海拔高度為1 316 m,屬中亞熱帶濕潤氣候,年降雨量1 435.5 mm,年日照時長約1 006.1 h,年無霜期307 d,年平均氣溫16.6℃,土壤類型為山地黃壤。
2.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料來自福建邵武杉木第3代種子園自由授粉子代群體,通過前期對種子園的調(diào)查篩選出20株優(yōu)樹,分單株采集優(yōu)樹種子。2013年秋季,在福建采集的優(yōu)樹半同胞家系種子,2014年在四川洪雅林場分家系育苗,20個家系,1個以3代混合種子為對照CK,共計21個編號。
2.2 試驗(yàn)方法
2014年3月,在洪雅林場育苗基地進(jìn)行整地作床,并對苗床均勻噴灑1%~2%的硫酸亞鐵溶液,每公頃4 500 kg~6 000 kg,苗床寬1 m~1.2 m,床高20 cm~30 cm,行道寬25 cm~30 cm,溝深30 cm。播種前精選種子,并采用0.5%的高錳酸鉀浸種30 min進(jìn)行消毒。采用條播方式,條間距20 cm左右,溝深1 cm,寬2 cm~3 cm左右,種子均勻撒播在溝中,用細(xì)土覆蓋種子,上面再覆蓋草。
2015年12月對苗木生長量進(jìn)行測定,使用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺分別測定苗高和地徑,每個優(yōu)樹子代測定20株以上。利用EXCEL及SPSS17.0對杉木生長性狀進(jìn)行分析,分別計算各家系的變異系數(shù)、方差、遺傳力、現(xiàn)實(shí)增益和遺傳增益,
3.1 杉木子代苗期生長情況
對2 a生杉木第3代種子園子代苗的生長進(jìn)行測定分析,結(jié)果見表1。由表1可知,杉木20個家系的平均高生長量和地徑生長量分別為14.72 cm和3.11 mm,平均苗高生長量變化區(qū)間為11.48 cm~17.66 cm,平均地徑生長量變化區(qū)間為2.62 mm~3.96 mm;地徑平均變異系數(shù)為20.91%,變幅為12.35%~27.00%,苗高平均變異系數(shù)為20.30%,變幅為11.17%~28.01%;家系11號子代苗高生長表現(xiàn)最好,為17.66 cm,比總體平均值高出20.65%;家系60號苗高生長表現(xiàn)最差,為11.48 cm,比總體平均值低22.01%;家系39號地徑生長表現(xiàn)最好,為3.96 mm,超總體平均值21.46%;家系16號地徑表現(xiàn)最差,為2.62 mm,比總體平均值低15.76%。各生長性狀在家系間和家系內(nèi)均存在較大的變異幅度,為優(yōu)良杉木種質(zhì)資源篩選提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.2 杉木苗高和地徑生長性狀的方差分析
對20個杉木家系的苗高和地徑生長性狀進(jìn)行方差分析(表2),結(jié)果表明杉木3代種子園的半同胞家系的苗高與地徑在各家系間存在著極顯著差異,表明各優(yōu)樹子代苗期生長性狀有較大差異,為優(yōu)良家系選擇提供了一定的基礎(chǔ)。
3.3 杉木苗高與地徑生長性狀的遺傳參數(shù)
遺傳力是指親代傳遞其遺傳特性的相對能力,是遺傳方差在總方差(表型方差)中所占的比例。遺傳力的大小說明了性狀受遺傳控制的強(qiáng)弱,對遺傳力大的性狀進(jìn)行選擇,性狀能夠比較穩(wěn)定地遺傳給后代,選擇的可靠性較高,獲得的遺傳增益也大。由表3可知,20個家系的苗高和地徑的遺傳力分別為0.886和0.874,值均較大,說明苗高和地徑性狀受強(qiáng)遺傳控制,能夠較穩(wěn)定的遺傳給子代,依靠其選擇優(yōu)良家系是可行的。
表1 杉木子代苗期地徑與苗高生長量
表2 杉木苗高與地徑生長方差分析
表3 杉木苗高與地徑的遺傳參數(shù)
3.4 杉木優(yōu)良家系初選
本文利用杉木苗期的苗高和地徑兩個主要性狀,進(jìn)行苗期速生優(yōu)良家系選擇。以苗高和地徑生長量均超對照組CK為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇,其中苗高生長量超對照組的家系有11、4、13、8、2,地徑生長量超對照組的家系有39、48、29、13、1、44、32、2、11、4。綜合苗高和地徑兩個性狀,初步選擇了4號、11號、13號與39號4個家系為優(yōu)良家系(表4),在苗期表現(xiàn)出生長快的特性。入選優(yōu)良家系的苗高平均生長量為16.81 cm,現(xiàn)實(shí)增益12.42%,遺傳增益11.00%;地徑平均生長量為3.47 mm,現(xiàn)實(shí)增益10.36%,遺傳增益9.05%。
表4 杉木優(yōu)良家系初選
本研究對福建省邵武林場的第3代杉木種子園的2 a生半同胞子代苗期生長進(jìn)行測定,20個家系的平均苗高和平均地徑分別為14.72 cm和3.11 mm,平均變異系數(shù)分別為20.30%和20.91%。方差分析結(jié)果表明,苗高和地徑在不同家系間存在顯著差異,家系間具有明顯的遺傳變異,為選擇優(yōu)良家系提供了一定的基礎(chǔ)。20個家系的苗高和地徑的遺傳力分別為0.886和0.874,表明苗高和地徑性狀受強(qiáng)遺傳控制,能夠較穩(wěn)定的遺傳給子代,依靠兩性狀進(jìn)行選擇優(yōu)良家系是可行的。
綜合考慮子代苗苗高和地徑生長表現(xiàn),本研究中初選了家系4號、11號、13號與39號4個優(yōu)良家系,具有生長快的特點(diǎn)。入選家系的平均苗高為16.81 cm,現(xiàn)實(shí)增益12.42%,遺傳增益11.00%;地徑平均生長量為3.47 mm,現(xiàn)實(shí)增益10.36%,遺傳增益9.05%。入選家系可作為后期重點(diǎn)培育對象,進(jìn)一步觀測評價,以期獲得杉木新良種。
[1] 謝汝根,張運(yùn)根,李成林等.杉木不同優(yōu)良品種苗期對比研究[J].福建林業(yè)科技,2009,36(3):124~127.
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Half-sib Progeny Test and Excellent Fam ily Selection of the 3rd Generation Seed Orchard for Cunninghamia lanceolata
JIA Chen1ZHANG Shi-lin2DUAN Ai-guo3LUO Jian-xun1*LIU Fu-rong1YANG Ma-jin1,4
(1.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081;2.Forestry Bureau of Ziyang,Ziyang 641300,Sichuan,China;3.Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091;4.West China Normal University,Nanchong 637002,China)
Based on the 20 open-pollinated families in the third-generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata from the forest farm of Fujian province,the growth traits of 2-year-old half-sib progeny were investigated and analyzed in Hongya forest farm of Sichuan province.The results indicated that the average seedling height and variation coefficient were 14.72 cm and 20.30%,respectively;the average ground diameter and variation coefficientwere 3.11mm and 20.91%,respectively.And there existed significant differences in seedling heightand ground diameter among different families.The family heritability of seedling height,ground diameter was 0.886 and 0.874,indicating the great family heritability for growth traits.4 excellent families were selected on the basis of comprehensive assessment.The average tree heightwas 16.81 cm,the genetic gain 11.00%,and the average ground diameter was 3.47 cm,the average genetic gain was9.05%.The selected excellent families could be reserved for further testand assessment.
Cunninghamia lanceolata,Half-sib progeny,Seedling test,Excellent family
S723.1
A
1003-5508(2016)06-00-0
10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.06.015
2016-08-02
杉木第三代育種技術(shù)研究與示范(2012BAD01B0201)。
賈晨(1989-),碩士,工程師,主要從事森林培育與經(jīng)營研究。
*通訊作者:羅建勛(1964-),博士,研究員,主要從事森林遺傳與樹木改良研究。