陳宏毅
(福建省林業(yè)科學(xué)研究院, 福建 福州350012)
圓齒野鴉椿(Euscaphis konishii Hayata) 為省沽油科(Staphyleaceae) 野鴉椿屬(Euscaphis) 灌木或小喬木,主要分布于福建、廣東、廣西、江西等地[1]。圓齒野鴉椿樹干通直,樹形優(yōu)美,果實成熟后鮮紅色的內(nèi)果皮外翻呈兩瓣蝴蝶翅狀,在園林上常作為觀賞樹種[2]。其種子油可制肥皂,樹皮可提烤膠,根及干果入藥用于祛風(fēng)濕[3],因此也是集藥用、材用、觀賞為一體的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種。近年來,圓齒野鴉椿人工種植面積不斷擴大,僅福建地區(qū)種植面積就達300 hm2以上[4]。目前,生產(chǎn)上圓齒野鴉椿主要采用播種繁殖[5],但苗木性狀參差不齊,需進行良種選育,以適應(yīng)市場需求。本文對29 個圓齒野鴉椿優(yōu)樹自由授粉家系的苗高、地徑等性狀進行觀測與分析,了解不同家系內(nèi)的遺傳變異程度,以期為該樹種遺傳改良早期選擇提供依據(jù)。
試驗地設(shè)在邵武將石保護區(qū)苗圃,地理坐標為東經(jīng)117°09′、北緯27°02′,海拔345 m。試驗點屬中亞熱帶東南季風(fēng)氣候,年均氣溫17.7 ℃,極端最低氣溫-7.9 ℃,年無霜期290 d,年均降水量1846.6 mm,年均蒸發(fā)量1347.6 mm,年均相對濕度80%。土壤為砂壤土,肥力中等,灌排良好。
2014 年11 月收集邵武、順昌兩地圓齒野鴉椿優(yōu)樹自由授粉家系種子,共收集了29 個家系種子。其中邵武17 個家系(編號:SW1 ~SW17),順昌12 個家系(編號:SC1 ~SC11),限于篇幅,家系的母株(優(yōu)樹)的性狀及生境情況省略。2015 年1 月將種子室內(nèi)混沙貯藏。2016 年3 月將貯藏的種子采用條狀撒播的方式播種育苗,行距15 ~20 cm,苗期除草、施肥、灌溉及病蟲害防治等按常規(guī)管理。
采用隨機區(qū)組設(shè)計進行分區(qū)播種育苗,每個家系播種3 個小區(qū)(即3 次重復(fù)),每個小區(qū)播種3 行,5 月中旬間苗,2017 年1 月調(diào)查苗高、地徑。
由表1 可見,29 個圓齒野鴉椿家系的苗高和地徑性狀均有較大差異。其中,苗高變異系為1.00% ~13.58%,地徑變異系數(shù)變幅為1.77%~15.74%。在29 個家系中,SW9、SW5、SW13 等16 個家系苗高大于群體平均值(43.4 cm),苗高生長速度最快的家系是SW9,年生長量達56.2 cm,比群體平均值大29.61%;SC8、SC3、SC11 等16 個家系地徑年生長速度大于群體均值(5.83 mm),地徑生長速度最快的家系是SC8,年生長量8.14 mm,超過群體均值的39.62%。
表1 圓齒野鴉椿家系苗木生長性狀及家系綜合評價排序
29 個家系的生長性狀方差分析結(jié)果見表2。從表2 可知,圓齒野鴉椿家系的苗高和地徑性狀在家系間存在極顯著差異,說明圓齒野鴉椿在苗期不同家系間遺傳變異較為豐富。
表2 方差分析
由表3 可見,圓齒野鴉椿各家系的苗高最大值56.2 cm,最小值24.7 cm,變幅達31.5 cm,地徑生長量最大值8.14 mm,最小值4.67 mm,變幅3.47 mm,說明家系選擇的潛力較大。從表3 還可看出,圓齒野鴉椿家系的苗高和地徑均具有較高的遺傳力,且苗高的遺傳力(97.69%) 遠大于地徑的遺傳力(55.48%),表明苗高和地徑性狀受遺傳控制較強,受環(huán)境影響較弱,而且苗高比地徑更受遺傳控制。
表3 苗高與地徑遺傳參數(shù)
以苗木生長性狀為指標,采用加權(quán)系數(shù)法對圓齒野鴉椿苗高、地徑性狀評定的I 均值為3.651(表1)。以加權(quán)系數(shù)法綜合評定與標準差(σ) 相結(jié)合的方法進行圓齒野鴉椿優(yōu)良家系早期選擇,入選的家系平均遺傳增益見表4。由表4 可見,入選的家系數(shù)量不同,苗高和地徑的遺傳增益也不相同,隨著入選率的增大,選擇差變小,其遺傳增益也相應(yīng)變??;不同入選家系數(shù)苗高的遺傳增益均大于地徑,說明圓齒野鴉椿苗木生長性狀遺傳增益主要來自苗高。
表4 遺傳增益估算
表5 推廣應(yīng)用家系生長指標及遺傳增益
根據(jù)綜合選擇結(jié)果,可將29 個家系分為4 類:①I 類(優(yōu)):N ≥I+1σ,包含SW9、SC8、SW13、SC3、SW2、SW5 等6 個優(yōu)良家系,苗高均值53.3 cm,地徑均值6.49 mm,占20.69%,該類型可在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用,具體見表5;②II 類(良):I + 1σ <N ≥I +1/2σ, 包 含SW1、 SW14、 SW16、 SW15、SW6、SW4 等6 個家系,苗高值50.9 cm,地徑均值5.80 mm,占20.69%,該類型可作為生產(chǎn)備用材料;③III 類(中):I+1/2σ <N ≥I,包含SW11、SW12、SC9、SW7 等4 個家系,苗高均值46.6 cm,地徑均值5.73 mm,占13.79%,該類型可參與家系測定,以便進一步選擇;選擇標準值小于綜合指數(shù)均值的余下13 個家系,平均苗高35.2 cm,平均地徑5.67 mm,占44.83%,歸為第IV 類,為較差類型,該類型可用作基因庫材料保存。因此,綜合早期選擇結(jié)果,初步篩選出SW9、SC8、SW13、SC3、SW2、SW5 等6 個圓齒野鴉椿優(yōu)良家系,其平均苗高和地徑分別為53.3 cm 和6.49 mm(表4)。
圓齒野鴉椿的苗高和地徑是反映其苗木質(zhì)量的直觀指標。于志民等[5]對盆栽的30 個圓齒野鴉椿半同胞家系1 年生苗木生長性狀的研究表明,不同圓齒野鴉椿家系間的苗高、生物量等存在極顯著差異。本研究中,29 個圓齒野鴉椿的苗高、地徑在家系間也存在極顯著差異,說明家系水平具有較大的遺傳改良潛力。遺傳力是林木數(shù)量遺傳學(xué)中家系評價選擇的重要指標,表示各性狀的遺傳能力[9,10],不同圓齒野鴉椿家系的苗高和地徑具有較高的遺傳力,其中苗高的遺傳力(97.69%) 大于地徑的遺傳力(55.48%),說明苗高比地徑更受遺傳控制。采用加權(quán)系數(shù)法和多元回歸法進行圓齒野鴉椿優(yōu)良家系早期選擇,初步選出SW9、SW13、SC8、SC3、SW2、SW5 等6 個家系生長表現(xiàn)較優(yōu),可在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。由于本試驗的早期選擇是對圓齒野鴉椿當(dāng)年生的苗木生長數(shù)據(jù)進行判別,其苗期優(yōu)良家系選擇的可靠性尚需后續(xù)建立試驗林加以論證。