陳 藝 ，吳際友 ，2，程 勇 ，2，陳明皋 ，劉 球 ，2，龔玉子 ，黃明軍 ，2，張 珉 ，吳其軍

（1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2. 湖南富林生物科技有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3. 湖南冠達(dá)農(nóng)林科技有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

紅椿Toona ciliata，別名紅楝子，國(guó)家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物。因其木材赤褐色，紋理通直，質(zhì)軟，耐腐，又有“中國(guó)桃花心木”之稱。廣泛分布于我國(guó)福建、湖南、廣東、廣西、四川和云南等省區(qū)溝谷林中或山坡疏林中，具有很高的開發(fā)價(jià)值。湖南省林業(yè)科學(xué)院對(duì)珍貴樹種紅椿的研究已久，對(duì)全國(guó) 27 個(gè)紅椿種源 2 年生林分的生長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定，分析比較了不同種源適應(yīng)性和生長(zhǎng)節(jié)律[1]。并對(duì)紅椿無性系嫩枝扦插、干旱脅迫、優(yōu)樹子代苗期生長(zhǎng)表現(xiàn)、光合速率等方面進(jìn)行了研究分析[2-7]。

半同胞子代測(cè)定是林木育種過程中選優(yōu)和遺傳力估算的重要方法，一般通過自由授粉或多系混合花粉的交配得到種子后播種造林而成。他不僅能夠保證優(yōu)樹選擇的質(zhì)量，提高育種的效果，而且能取得一些重要性狀遺傳參數(shù)，為制定育種策略提供依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)材料來自湖南省林業(yè)科學(xué)院珍貴樹種與園林植物研究所選擇的紅椿優(yōu)樹，于2008年用采集的紅椿優(yōu)樹種子播種育苗，2009年在汨羅林業(yè)科技示范園建立了20個(gè)半同胞家系的測(cè)定林。

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于 113°06′E，28°49′N，湖南省汨羅林業(yè)科技示范園內(nèi)，海拔90 m。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫16.9 ℃，極端最高溫39.7 ℃，極端最低溫-13.4 ℃。年均降水量1 353 mm，無霜期263 d，年均日照時(shí)數(shù)714.9 h，日照百分率為37%，65.6%的降水和70%～85%的總輻射集中在4—10月。年均相對(duì)濕度81%，土壤為第四紀(jì)網(wǎng)紋層紅土。

1.2 試驗(yàn)方法

紅椿20個(gè)半同胞家系（家系編號(hào)為：TC01 ～TC20）測(cè)定林采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，5株單行小區(qū)、3次重復(fù)，用1一年生實(shí)生苗造林，造林密度為2 m×3 m，測(cè)定林邊緣種植2～3行保護(hù)行。造林1～3年每年除草撫育2次，以后每年除草撫育1次。每年12月份對(duì)測(cè)定林進(jìn)行每木調(diào)查，測(cè)定胸徑、樹高、冠幅、枝下高等4個(gè)表型性狀。

1.3 遺傳力參數(shù)的計(jì)算

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方式采用王德源碩士研究生論文“林木半同胞子代測(cè)定遺傳模型統(tǒng)計(jì)分析及軟件開發(fā)”的分析軟件進(jìn)行測(cè)算。與其他統(tǒng)計(jì)軟件 SAS、ASReml 以及 ASReml-R 程序包相比，本研究開發(fā)的程序包使用方便。適用于林木多地點(diǎn)及單地點(diǎn)的半同胞子代測(cè)定的平衡和非平衡試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果全面、針對(duì)性強(qiáng)、清晰易懂，直接給出遺傳力和遺傳相關(guān)系數(shù)的估計(jì)及其標(biāo)準(zhǔn)誤[8]。

表型變異系數(shù) (CV)/%=σρ/x×100。式中σρ為表型標(biāo)準(zhǔn)差，x為平均值。

遺傳變異系數(shù)(GCV)/%=σg/x×100。式中σρ為遺傳型標(biāo)準(zhǔn)差，x為平均值。

遺傳型方差σ2g=1/r(Mf-Me)。σ2

g為遺傳型方差，Mf為家系均方，Me為環(huán)境均方，r為組內(nèi)重復(fù)數(shù)[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅椿8年生半同胞家系測(cè)定林生長(zhǎng)情況分析

從表1中可以看出，8年生紅椿半同胞家系測(cè)定林分的平均樹高是8.6 m，平均胸徑是9.9 cm。

TC12號(hào)家系樹高和胸徑都是最大值，分別為9.37 m、12.05 cm，樹高的最小值是TC9號(hào)為7.39，胸徑的最小值為8.26 cm，也是TC9號(hào)家系。標(biāo)準(zhǔn)差分別為2.04、3.89。枝下高平均值為2.9 m，其中最小值是2.14 m，最大值是3.67 m，其表型變異系數(shù)為0.44% ，冠幅的平均值為2.3，其中最大值為2.62 m，最小值為2.01 m，其表型變異系數(shù)為26.67%。

2.2 紅椿8年生半同胞家系測(cè)定林生長(zhǎng)差異分析

從表2中可以看出，20個(gè)家系中，樹高差異性極顯著，胸徑差異性顯著。表明家系間樹高和胸徑存在顯著的遺傳變異，遺傳改良潛力大，為紅椿家系良種選育打下了良好的基礎(chǔ)。

表1 8年生紅椿半同胞家系測(cè)定林生長(zhǎng)情況表Table 1 Growth of half-sib families of 8-year-old Toona ciliata

表2 8年生紅椿半同胞家系測(cè)定林生長(zhǎng)因子方差分析Table 2 Variance analysis of growth factor of half-sib families of 8-year-old Toona ciliate

枝下高和冠幅在家系間生長(zhǎng)無顯著性差異。

2.3 紅椿8年生半同胞家系測(cè)定林遺傳力分析

經(jīng)過軟件計(jì)算，8年生紅椿半同胞家系測(cè)定林樹高家系遺傳力是0.231 9，單株遺傳力是0.122 1，變異系數(shù)為4.7%。8年生紅棒半同胞家系測(cè)定林胸徑家系遺傳力是0.530 2，單株遺傳力是0.264 6，遺傳變異系數(shù)為12.9%，且胸徑的遺傳力高于樹高。

表3 紅椿8年生半同胞家系測(cè)定林遺傳力分析Table 3 Heritability analysis of half-sib families of 8-yearold Toona ciliate

枝下高影響著樹干的通直程度，影響著木材的利用價(jià)值，它受環(huán)境和造林密度的影響比較大。樹冠是樹木進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，冠幅影響著樹木的生活力和生產(chǎn)力，與胸徑有著一定的相關(guān)性[10]。因枝下高和冠幅兩個(gè)因子受遺傳影響不大，且本試驗(yàn)中枝下高和冠幅在家系間生長(zhǎng)無顯著差異，所以該論文中不對(duì)其做遺傳力分析。

2.4 紅椿8年生半同胞家系測(cè)定林優(yōu)良家系選擇

為了進(jìn)一步選擇出優(yōu)良的紅椿半同胞家系，分別對(duì)8年生紅椿半同胞家系測(cè)定林的樹高和胸徑數(shù)據(jù)進(jìn)行 Duncan 多重比較(鄧肯法)，分析結(jié)果見表6。根據(jù)鄧肯法的分組，胸徑生長(zhǎng)表現(xiàn)最好的為 TC12、TC20、TC03、TC04、TC15 五個(gè)紅椿半同胞家系。

本次調(diào)查結(jié)果，結(jié)合表1及表4，表5，選擇出TC12，TC20，TC15，TC02，TC04為優(yōu)良家系。

表4 8年生20個(gè)紅椿半同胞家系樹高生長(zhǎng)多重比較?Table 4 Multiple comparison of height growth of 20 half-sib families of 8-year-old Toona ciliate

表5 8年生20個(gè)紅椿半同胞家系胸徑生長(zhǎng)多重比較Table 5 Multiple comparison of DBH growth of 20 half-sib families of 8-year-old Toona ciliate

表6 8年生20個(gè)紅椿半同胞家系測(cè)定林Duncan 多重比較Table 6 Multiple comparison of Duncan of 20 half-sib families of 8-year-old Toona ciliate

2.5 遺傳相關(guān)性分析

表7 遺傳相關(guān)性分析Table 7 Genetic correlation analysis

樹高和胸徑的遺傳相關(guān)性很高，達(dá)到0.969 1。但是樹高受環(huán)境影響，以及人工測(cè)定的誤差等原因，所以在家系選擇的時(shí)候重點(diǎn)考慮胸徑因子。

3 結(jié)論與討論

(1) 8年生20個(gè)紅椿半同胞家系測(cè)定林樹高差異性極顯著。樹高家系遺傳力是0.231 9，單株遺傳力是0.122 1，變異系數(shù)為4.7%。8年生20個(gè)紅椿半同胞家系測(cè)定林胸徑差異性顯著。胸徑家系遺傳力是0.530 2，單株遺傳力是0.264 6，遺傳變異系數(shù)為12.9%。相比較8年生馬尾松半同胞家系子代林樹高、胸徑的遺傳力（0.743 6、0.605 5）[11]，紅椿的遺傳力有點(diǎn)低，尤其是樹高的遺傳力，相差比較大。表明紅椿各半同胞家系遺傳穩(wěn)定性不高，存在比較豐富的變異，我們可以更進(jìn)一步的開展相關(guān)育種研究，選出更加優(yōu)良的子代。

(2)林木性狀間遺傳相關(guān)系數(shù)反映了各性狀間的相關(guān)程度，它為改良策略和林木遺傳育種方案的制定提供一定的理論參考。紅椿樹高與冠幅、枝下高的相關(guān)性和胸徑與冠幅、枝下高的相關(guān)性都不是很大，在0.3～0.7之間。樹高和枝下高的相關(guān)性為0.656 4，而胸徑與樹高的相關(guān)性為0.969 1，優(yōu)良家系選擇的時(shí)候，重點(diǎn)考慮胸徑，適當(dāng)?shù)目紤]枝下高。

(3)紅椿半同胞家系在5年生和8年生時(shí)優(yōu)良家系選擇時(shí)，TC15后期超越了TC03，成為了靠前的5個(gè)優(yōu)良家系之一[9]。說明紅椿半同胞家系在早期生長(zhǎng)性狀不穩(wěn)定，進(jìn)行家系選擇時(shí)，應(yīng)盡量在中后期進(jìn)行。綜合各調(diào)查分析，紅椿半同胞家系在8年生時(shí)，選出TC12，TC20，TC15，TC02，TC04等5個(gè)家系為優(yōu)良家系。

(4)此次研究的20個(gè)家系，是在同地域早期的性狀研究，下一步我們將開展針對(duì)紅椿家系不同地域，早、中、晚期的選育及比較。

[1]李 艷,吳際友,鄧小梅,等.紅椿種源試驗(yàn)林早期生長(zhǎng)表現(xiàn)[J].湖南林業(yè)科技,2015,42(5):50-54.

[2]吳際友,程 勇,王旭軍,等. 紅椿無性系嫩枝扦插繁殖試驗(yàn)[J].湖南林業(yè)科技,2011,38(4):5-7.

[3]劉球,陳彩霞,吳際友,等.紅椿無性系幼苗葉片抗氧化酶指標(biāo)對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2013,33(11): 73-76.

[4]文衛(wèi)華,吳際友,陳明皋,等.紅椿優(yōu)樹子代苗期生長(zhǎng)表現(xiàn)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2012,28(34):36-39.

[5]趙 坤,吳際友,陳 瑞,等.毛紅椿光合及水分生理生態(tài)特性[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(5):87-91

[6]WU Jiyou, HUANG Mingjun, CHEN Minggao. Cultivation Density of Toona ciliate[J]. Agricultural Science & Technology,2014, 15(10): 1730-1732.

[7]WU Jiyou, CHENG Yong, WU Qijun. Study on Cutting Propagation of Toona ciliata Clones[J]. Agricultural Science &Technology, 2014, 15(11): 1844-1846.

[8]王德源.林木半同胞子代測(cè)定遺傳模型統(tǒng)計(jì)分析及軟件開發(fā)[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2015

[9]吳際友,李 艷,李志輝,等.紅椿半同胞家系生長(zhǎng)與早期選擇[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,36(4):1-4.

[10]符利勇,孫 華,張會(huì)儒,等.不同郁閉度下胸高直徑對(duì)杉木冠幅特征因子的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(8):2434-2443。

[11]胡 云,胡澤軍,高大熊,等.馬尾松半同胞家系子代林早期生長(zhǎng)差異分析[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,41(4): 493-497.