侯遠(yuǎn)瑞，鐘 瑜，黃小榮，申文輝，龐世龍

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 國(guó)家林業(yè)和草原局中南速生材繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧 530002）

翅莢木（Zenia insignis）為蘇木科（Caesalpiniaceae）翅莢木屬落葉大喬木，又名任豆、任木和砍頭樹(shù)，樹(shù)高20 ～30 m，胸徑100 cm[1-3]。天然分布于廣西、廣東、湖南、貴州和云南等?。ㄗ灾螀^(qū)），越南北部也有分布。其樹(shù)干通直圓滿、出材量高、材質(zhì)輕，木材結(jié)構(gòu)細(xì)密、抗壓抗彎力強(qiáng)、色澤純清、紋理通直、水浸后不翹不裂、不易變形、不易受蟲(chóng)蛀、容易干燥且便于加工，是優(yōu)良的家具材和膠合板材。木材纖維長(zhǎng)、韌性好、出漿率高，也是優(yōu)良的造紙用材[4]。樹(shù)葉粗蛋白質(zhì)含量達(dá)24.6%，是良好的家畜飼料[5]。胸徑年均生長(zhǎng)量達(dá)1.42 cm，樹(shù)高年均生長(zhǎng)量達(dá)1.32 m，根系發(fā)達(dá)且穿透力強(qiáng)，能通過(guò)巖石縫隙向深處生長(zhǎng)。翅莢木是廣西巖溶地區(qū)作為石漠化治理和退耕還林的主要造林樹(shù)種[6]，在四川、湖北、湖南、江西和浙江等地引種栽培，表現(xiàn)出良好的速生性[7-12]。

目前，對(duì)翅莢木的研究主要集中在種子與苗木培育[13-17]、栽培技術(shù)[18-19]、生理生態(tài)特性[9,20]、材性及利用[4,21]等方面，對(duì)其子代林進(jìn)行優(yōu)良種源和家系選擇方面的研究未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。本研究收集了廣西主要產(chǎn)區(qū)的翅莢木種源及優(yōu)良單株種質(zhì)，對(duì)其子代生長(zhǎng)性狀進(jìn)行測(cè)定與分析，初步篩選出優(yōu)良種源和優(yōu)良家系，為翅莢木遺傳改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西南寧市北郊老虎嶺林區(qū)（108°21'E，22°56'N），屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫21.7 ℃，最高氣溫39.4 ℃，最低氣溫-1.5 ℃，1月均溫11.8 ℃，7月均溫27.6 ℃，年均降水量1 347.2 mm。海拔135 ～181 m，坡度20°，坡向東南坡，坡位中坡至上坡。土壤為頁(yè)巖發(fā)育而成的磚紅壤。造林地為馬尾松人工林采伐跡地。

1.2 試驗(yàn)材料

翅莢木種子采自廣西4 個(gè)種源地，選擇20年生以上、生長(zhǎng)健壯、干形通直的母樹(shù)，按單株分別采種（表1）。2012年春培育試驗(yàn)苗木，育苗基質(zhì)為黃心土，育苗容器為12 cm×14 cm 可降解的無(wú)紡布育苗袋。1年生造林苗木高80 cm、地徑0.6 cm。

表1 翅莢木種質(zhì)資源情況Tab.1 Germplasm resources of Z.insignis

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2013年3月?tīng)I(yíng)建試驗(yàn)林，采用剪去苗木頂梢、保留基部20 cm 的截干苗造林。每個(gè)家系種植1 個(gè)小區(qū)，每小區(qū)種植15 株，各小區(qū)在相同的立地條件下隨機(jī)排列，造林密度1 665 株/hm2。栽植1 個(gè)月后檢查成活率，及時(shí)補(bǔ)植，確保成活率99%以上。造林當(dāng)年及后2年，每年除草和施肥各1 次，當(dāng)年每株施復(fù)合肥（含N、P和K各15%）100 g，第2及第3年每株施復(fù)合肥300 g。2017年12月測(cè)定試驗(yàn)林胸徑和樹(shù)高，每個(gè)家系測(cè)定10 株生長(zhǎng)良好的活立木，根據(jù)胸徑和樹(shù)高推算林木單株材積（V單，m3），計(jì)算公式為：

式中，D為胸徑（cm），H為樹(shù)高（m）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 和SPSS 21.0 軟件進(jìn)行處理，并進(jìn)行單因素方差分析與多重比較。計(jì)算變異系數(shù)（CV，%）、子代遺傳力（h2）、現(xiàn)實(shí)遺傳增益（△Gl，%）、遺傳增益（△G，%）和育種值（Z），計(jì)算公式如下：

式中，S為標(biāo)準(zhǔn)差；為群體平均值；F為方差值；Sl為選擇差；Y為家系平均值；c為校正值，當(dāng)F大于1.0且子代數(shù)大于4時(shí)，c與h2相等。

將各性狀的得分值相加，得到每個(gè)家系的綜合得分，根據(jù)綜合得分值進(jìn)行排序。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種源生長(zhǎng)差異及遺傳分析

鳳山種源的胸徑與靖西、平果和忻城種源差異極顯著（P＜0.01）；靖西、平果和忻城種源的胸徑分別比鳳山種源高7.77%、11.26%和18.25%（表2）。靖西種源的樹(shù)高與鳳山、平果和忻城種源差異極顯著（P＜0.01）；鳳山、平果和忻城種源的樹(shù)高分別比靖西種源高19.08%、28.79%和18.23%。鳳山和靖西種源的單株材積與平果和忻城種源差異極顯著（P＜0.01）；平果和忻城種源的單株材積分別比靖西和鳳山種源高33.98%和39.81%。翅莢木作為用材樹(shù)種，材積是其主要的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)。方差分析表明，不同種源間胸徑、樹(shù)高和單株材積差異極顯著（P＜0.01）（表3）。優(yōu)良種源材積遺傳力為0.931，具有很強(qiáng)的遺傳控制力，忻城和平果種源的現(xiàn)實(shí)遺傳增益分別為17.15%和12.28%，遺傳增益分別為15.97%和11.43%，說(shuō)明種源選擇有較大的增產(chǎn)增收作用。

表2 翅莢木各種源的生長(zhǎng)性狀Tab.2 Growth traits of different Z.insignis provenances

表3 翅莢木各生長(zhǎng)性狀的方差分析Tab.3 ANOVA on growth traits of Z.insignis

2.2 不同家系生長(zhǎng)差異及遺傳分析

不同家系間胸徑、樹(shù)高和單株材積差異極顯著（P＜0.01），表明從子代中選擇優(yōu)良家系可行，選擇潛力大（表3）。各家系的胸徑、樹(shù)高和單株材積的遺傳力分別為0.868、0.894 和0.839，表明其生長(zhǎng)性狀受到較強(qiáng)的遺傳控制，可以通過(guò)優(yōu)良家系選擇進(jìn)行遺傳改良（表4）。變異系數(shù)表現(xiàn)為單株材積＞胸徑＞樹(shù)高，表明樹(shù)高性狀最穩(wěn)定，選擇潛力最小，材積的選擇潛力最大。

表4 翅莢木各家系生長(zhǎng)性狀方差分析Tab.4 ANOVA on growth traits of Z.insignis families

2.3 家系綜合育種值分析

選擇排名前10%的優(yōu)良家系，共11個(gè)，其平均胸徑、樹(shù)高和單株材積比總體均值分別高出30.05%、25.78%和94.31%（表5）。其中平果、忻城和鳳山種源分別有7、3和1個(gè)家系入選。

表5 翅莢木優(yōu)良家系綜合育種值Tab.5 Comprehensive breeding values of Z.insignis superior families

續(xù)表5 Continued

2.4 家系遺傳增益估算

11 個(gè)優(yōu)良家系的平均現(xiàn)實(shí)遺傳增益和遺傳增益均表現(xiàn)為單株材積＞胸徑＞樹(shù)高，材積的平均遺傳增益分別是胸徑和樹(shù)高的3.03 和3.43 倍（表6）。PG2 的胸徑遺傳增益最大，F(xiàn)S14 最小，相差3.36 倍；PG3 家系的樹(shù)高遺傳增益最大，XC7 最小，相差3.72倍；PG2 的單株材積遺傳增益最大，PG7 最小，相差2.76倍。

表6 翅莢木優(yōu)良家系遺傳增益Tab.6 Genetic gains of Z.insignis superior families(%)

3 結(jié)論與討論

翅莢木4 個(gè)種源間的胸徑、樹(shù)高和單株材積差異極顯著，表明優(yōu)良種源的選擇潛力較大。以材積為主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo),初步選出忻城和平果兩個(gè)優(yōu)良種源，其材積遺傳增益分別為15.97%和11.43%，其單株材積分別比靖西和鳳山種源高39.81% 和33.98%。根據(jù)育種值綜合評(píng)分法，以10%的入選率在105 個(gè)家系中選出了11 個(gè)優(yōu)良家系，其中平果種源有PG2、PG3、PG7、PG8、PG11、PG14 和PG33 等7個(gè)家系；忻城種源有XC7、XC8 和XC19 等3 個(gè)家系；鳳山種源只有FS14 入選；90%的優(yōu)良家系來(lái)自優(yōu)良種源。優(yōu)良家系的平均材積遺傳增益達(dá)78.90%，是其胸徑和樹(shù)高遺傳增益的3 倍多，說(shuō)明材積比胸徑和樹(shù)高的遺傳改良潛力大；優(yōu)良家系的平均材積遺傳增益是優(yōu)良種源的4 ～6倍，表明優(yōu)良家系比優(yōu)良種源具有更大的增產(chǎn)增效潛力。

關(guān)于大葉櫟（Quercus griffithii）[22]、紅椎（Castanopsis hystrix）[23]、濕地松（Pinus elliottii）[24]、火炬松（P.taeda）[24]、火力楠（Michelia macclurei）[25]和米老排（Mytilaria laosensis）[26]等樹(shù)種的林木種源收集評(píng)價(jià)及家系的早期選擇已有研究，吳際友等[27]學(xué)者對(duì)火炬松的研究認(rèn)為以5年生作為最低年齡進(jìn)行早期選擇較可靠，優(yōu)良種源及家系的早期選擇是可行的。本研究初步選出的5年生翅莢木優(yōu)良種源平均胸徑、樹(shù)高和單株材積分別為5.86 cm、7.33 m 和0.014 0 m3，優(yōu)良家系平均胸徑、樹(shù)高和單株材積分別為7.27 cm、8.83 m 和0.023 9 m3，與當(dāng)?shù)氐乃偕l(xiāng)土樹(shù)種紅椎的生長(zhǎng)水平相當(dāng)[28]。本研究選出的翅莢木優(yōu)良種源及優(yōu)良家系對(duì)其現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)及進(jìn)一步的遺傳改良有重要參考價(jià)值。但由于試驗(yàn)林尚處在幼齡期，其生長(zhǎng)性狀不穩(wěn)定，有待持續(xù)的觀測(cè)研究。