程 琳，陳 琴，陳仕昌，戴 俊，董利軍，陳曉明，譚文婧，陳代喜，黃開(kāi)勇，李魁鵬，藍(lán) 肖，楊科明

（1.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 廣西杉木良種培育中心，廣西南寧 530002；2.融水苗族自治縣國(guó)營(yíng)貝江河林場(chǎng)，廣西融水 545300）

杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國(guó)南方重要的商品用材樹(shù)種之一，是優(yōu)質(zhì)的建筑材、裝飾用材和紙漿用材[1-3]。廣西是我國(guó)杉木的主產(chǎn)區(qū)之一，杉木生長(zhǎng)迅速、材質(zhì)優(yōu)良，在廣西林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中有舉足輕重的地位[4-5]。廣西林木種苗“十三五”發(fā)展規(guī)劃（2016年）提出杉木造林良種使用率達(dá)90%以上，良種苗木的需求不斷增加。良種壯苗造林是有效提高林木產(chǎn)量和質(zhì)量的前提。營(yíng)建種子園生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)杉木種子，是解決杉木良種不足的有效途徑。廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院在廣西營(yíng)建了800 多hm2的杉木種子園，為杉木良種化進(jìn)程提供了種質(zhì)保障[6-7]。本研究以杉木二代種子園的種實(shí)為研究對(duì)象，對(duì)球果和種子質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查與研究，比較不同無(wú)性系杉木球果和種子的質(zhì)量差異及相關(guān)性，為解決廣西杉木人工造林良種壯苗供應(yīng)不足的問(wèn)題，也為加速?gòu)V西杉木良種的推廣步伐和國(guó)家木材戰(zhàn)略儲(chǔ)備基地建設(shè)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在廣西融水苗族自治縣國(guó)營(yíng)貝江河林場(chǎng)（109°16′E，25°05′N(xiāo)）進(jìn)行。該地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫18．8 ℃，年均降水量1 824．8 mm，年均日照時(shí)長(zhǎng)1 379．7 h。土壤以紅壤為主，pH值5．0 ～6．0。

1．2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)材料來(lái)源于國(guó)家級(jí)杉木良種基地融水縣國(guó)營(yíng)貝江河林場(chǎng)2 代杉木種子園。2019年12月，采摘28 個(gè)杉木無(wú)性系的球果，每個(gè)無(wú)性系3 個(gè)重復(fù)，每重復(fù)選取10 kg 球果進(jìn)行晾曬。對(duì)晾干后的球果進(jìn)行質(zhì)量測(cè)定，包括球果總重（包括種子）、種子重和出籽率。取出種子后，對(duì)種子進(jìn)行質(zhì)量測(cè)定，包括種子千粒重、種子優(yōu)良度、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

球果質(zhì)量測(cè)定：用電子天平（精確至0．01 g）分別測(cè)定每個(gè)無(wú)性系的球果總重和種子重。

出籽率=種子重/球果總重×100%（1）

種子質(zhì)量測(cè)定：每個(gè)無(wú)性系隨機(jī)選取300 粒種子，每100 粒種子為1 個(gè)重復(fù)，共3 個(gè)重復(fù)。將種子均勻放入鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，之后放入26 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，期間加入去離子水保持培養(yǎng)皿濕潤(rùn)。連續(xù)5 天沒(méi)有種子發(fā)芽時(shí)，結(jié)束該無(wú)性系的發(fā)芽試驗(yàn)。每日統(tǒng)計(jì)發(fā)芽情況，計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。種子千粒重（g）為氣干狀態(tài)下1 000粒純凈種子的重量。

種子優(yōu)良度=優(yōu)良粒/參試種子數(shù)×100% （2）

發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/參試種子數(shù)×100% （3）

發(fā)芽勢(shì)=發(fā)芽達(dá)到高峰期時(shí)發(fā)芽種子數(shù)/參試

種子數(shù)×100%（4）

1．3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 和SPSS 19．0 軟件分別進(jìn)行匯總處理和方差分析，相關(guān)分析采用Pearson 相關(guān)系數(shù)法。

隸屬函數(shù)（與種實(shí)質(zhì)量正相關(guān)）計(jì)算公式為：反隸屬函數(shù)（與種實(shí)質(zhì)量負(fù)相關(guān)）計(jì)算公式為：式中，Xi為各指標(biāo)測(cè)定值，Xmin為各測(cè)定指標(biāo)的最小值，Xmax為各測(cè)定指標(biāo)的最大值。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同無(wú)性系杉木球果質(zhì)量比較

球果最重的無(wú)性系為rs62（2．10 kg），比均值（1．71 kg）高21．81%；其次為rs56（2．05 kg），比均值高19．88%；最輕的無(wú)性系為rs61（0．85 kg），比均值低101．18%（表1）。種子最重的無(wú)性系為rs75（0．24 kg），比均值（0．16 kg）高50．00%；最輕的無(wú)性系為rs60（0．08 kg），比均值低100．00%。球果出籽率最高的無(wú)性系為rs75（18．07%），比均值（9．47%）高90．81%；其次為rs69（13．00%），比均值高37．26%；最低的無(wú)性系為rs60（5．41%），比均值低75．04%。

球果總重、種子重和出籽率的變異系數(shù)分別為17．88%、28．24%和27．70%。球果重和種子重大于均值1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的無(wú)性系數(shù)量分別為2和4個(gè)，分別占無(wú)性系總數(shù)的7．14%和14．29%；出籽率大于10%的無(wú)性系數(shù)量為10個(gè)，占無(wú)性系總數(shù)的35．71%。

各指標(biāo)在無(wú)性系間均差異極顯著（P＜0．01），說(shuō)明2 代杉木種子園球果各性狀具有明顯的遺傳差異，可為種質(zhì)篩選提供理論依據(jù)（表2）。

表1 不同無(wú)性系杉木球果及種子質(zhì)量Tab.1 Cone and seed qualities of different C.lanceolata clones

續(xù)表1 Continued

表2 不同無(wú)性系杉木球果及種子質(zhì)量方差分析Tab.2 Variance analysis on cone and seed qualities of different C.lanceolata clones

續(xù)表2 Continued

2．2 不同無(wú)性系杉木種子質(zhì)量比較

千粒重和優(yōu)良度最高的無(wú)性系分別為rs69（9．587 g）和rs66（84．67%），最低的無(wú)性系分別為rs76（4．005 g）和rs84（41．33%）（表1）。82．1%的無(wú)性系千粒重超過(guò)6．000 g，92．8% 的無(wú)性系優(yōu)良度高于60．00%。

發(fā)芽率最高的無(wú)性系為rs56（73．67%），其次為rs78（60．33%）、rs71（57．67%）和rs74（56．67%），4 個(gè)無(wú)性系的發(fā)芽率均超出均值1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上；最低的無(wú)性系為rs76（11．00%）。

千粒重、優(yōu)良度、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的均值分別為7．525 g、71．57%、36．66%和11．06%；極差分別為5．58 g、43．33%、62．67%和16．00%；變異系數(shù)分別為19．23%、12．85%、42．25%和43．45%。

各指標(biāo)在無(wú)性系間均差異極顯著（P＜0．01），單一質(zhì)量指標(biāo)在無(wú)性系間呈現(xiàn)不同多樣性（表2）。種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)變異系數(shù)較大，優(yōu)良度的變異系數(shù)最小，說(shuō)明無(wú)性系間發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)數(shù)據(jù)離散程度大，種子的優(yōu)良度較均衡。

2．3 杉木種子各質(zhì)量指標(biāo)間相關(guān)性分析

球果總重與種子重呈極顯著正相關(guān)（P＜0．01），與種子優(yōu)良度呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0．05）；種子重與出籽率呈極顯著正相關(guān)（P＜0．01），與種子千粒重呈顯著正相關(guān)（P＜0．05）；出籽率與種子千粒重呈顯著正相關(guān)（P＜0．05）；種子千粒重與發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)呈極顯著正相關(guān)（P＜0．01）；發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)呈極顯著正相關(guān)（P＜0．01）（表3）。說(shuō)明種子質(zhì)量受多因子影響，以上參數(shù)均可作為評(píng)價(jià)無(wú)性系種子品質(zhì)的指標(biāo)。

表3 不同無(wú)性系杉木球果及種子各主要指標(biāo)間的相關(guān)分析Tab.3 Correlation analysis on main indexes of seed and cone in different clones

續(xù)表3 Continued

2．4 杉木球果及種子質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

采用模糊數(shù)學(xué)對(duì)影響球果及種子質(zhì)量的多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，對(duì)各質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析，得出質(zhì)量指標(biāo)綜合分?jǐn)?shù)U。無(wú)性系rs56 的綜合評(píng)價(jià)值最高（0．750）（表4）。按照35%的入選率，篩選出10 個(gè)無(wú)性系，依次為rs56、rs71、rs69、rs78、rs48、rs83、rs68、rs72、rs81 和rs75，可為杉木種子生產(chǎn)和苗木培育提供優(yōu)良種質(zhì)材料。

表4 不同無(wú)性系杉木球果及種子各性狀隸屬函數(shù)均值及綜合評(píng)價(jià)Tab.4 Means of membership function of different cone and seed traits and comprehensive evaluation for different C.lanceolata clones

續(xù)表4 Continued

3 結(jié)論與討論

種子產(chǎn)量及品質(zhì)對(duì)后期人工林的營(yíng)建成效及產(chǎn)業(yè)發(fā)展有較大影響[8-9]。種子千粒重是預(yù)測(cè)種子園種子產(chǎn)量的重要指標(biāo)，體現(xiàn)了種子的飽滿程度；種子優(yōu)良度是評(píng)價(jià)種子質(zhì)量的重要依據(jù)[10-11]；出籽率是杉木種子園種子產(chǎn)量的重要衡量指標(biāo)。出籽率高不代表發(fā)芽率高[12]，出籽率與單株產(chǎn)果量相關(guān)性不顯著，與種子千粒重顯著相關(guān)[13-14]，本研究也得出相同的結(jié)果。杉木種子園出籽率均值一般在5%左右，超出10% 的無(wú)性系較少[15]，本試驗(yàn)中有35．71%的無(wú)性系出籽率高于10%，28個(gè)無(wú)性系的出籽率均高于5%，表明二代杉木種子園達(dá)到了高產(chǎn)的效果。

28 個(gè)無(wú)性系的球果總重、種子重、出籽率、種子千粒重、種子優(yōu)良度、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均值分別為1．71 kg、0．16 kg、9．47%、7．525 g、71．57%、36．66%和11．06%；極差分別為1．25 kg、0．16 kg、12．66%、5．58 g、43．33%、62．67% 和16．00%；變異系數(shù)分別為17．88%、28．24%、27．70%、19．23%、12．85%、42．25%和43．45%。7項(xiàng)種子質(zhì)量指標(biāo)在不同無(wú)性系間均差異極顯著，發(fā)芽率與球果總重、種子重、出籽率、種子千粒重、種子優(yōu)良度和發(fā)芽勢(shì)均不存在單一的正相關(guān)性。本試驗(yàn)中，種子質(zhì)量指標(biāo)變異系數(shù)最大的為發(fā)芽勢(shì)（43．45%），其次為發(fā)芽率（42．25%）和種子重（28．24%），變異系數(shù)最小的是種子優(yōu)良度（12．85%），與一些文獻(xiàn)觀點(diǎn)相符[12,16]，說(shuō)明杉木種子有較強(qiáng)的遺傳變異性，可為種子園高質(zhì)和高產(chǎn)無(wú)性系的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

無(wú)性系對(duì)種子園種子品質(zhì)有很大影響，種子品質(zhì)在種子園建設(shè)和人工林營(yíng)建中是入園和造林無(wú)性系選擇的重要指標(biāo)。按35%的入選率，選出10個(gè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的無(wú)性系（rs56、rs71、rs69、rs78、rs48、rs83、rs68、rs72、rs81 和rs75），可為杉木種質(zhì)資源的保存和利用提供優(yōu)質(zhì)種質(zhì)材料。