一球懸鈴木優良家系的評選1)

楊立國 江文波 楊立偉 施季森

(內蒙古科技大學包頭師范學院，包頭，014030) (林木遺傳和基因工程重點實驗室(南京林業大學))

一球懸鈴木(Platanus occidentalis L.)為懸鈴木科懸鈴木屬樹種。其樹型優美，抗逆性、抗污染能力及適應性都較強，廣泛應用于庭院綠化。同時其木材結構細致、硬度適中，也是較好的工業用材。而美國早在20世紀50年代就為了應對未來可能出現的能源危機問題將其作為能源樹種進行戰略資助。我國僅在1999年才開始從美國大規模引種研究，而本文僅對5年生的一球懸鈴木初步進行引種的綜合評定和優良家系的篩選。

1 材料與方法

前期引種的種源試驗分別設置了5個地點：江蘇金仕達生物技術有限責任公司(鎮江)、上海市松江區林業站苗圃、山東東營的凱銀集團(大王鎮)、安徽泗縣林業局苗圃和河南南陽市林業局苗圃，其各地的自然概況見表1。

表1 5個試驗點自然概況

研究所采用的一球懸鈴木(Platanus occidentalis L.)種源、家系共計47個，均來自美國中南部的阿巴拉契山脈山地、密西西比河谷地帶、德克薩斯州的干旱和半干旱地區。采種是建立在美國30余a的種源試驗基礎上，但由于材料來源僅限于美國懸鈴木分布的部分區域，雖不能代表其全部的分布規律，卻也是一定區域內具有相應地理特征的采種林分［1］。其產地地理位置及采種種源、家系見表2。2000年在安徽黃山地區育苗，2002年3月移栽至各試驗點。

采用完全隨機區組設計［2］，4次重復，4株小區，株行距為2.5 m×2.5 m，采用挖穴栽植，穴規為50 cm×40 cm×30 cm，周邊設有保護行。種源試驗林中參試種源來自12個采點，按單株采集，合計47個半同胞家系。

每年對分布于5個試驗點的47個半同胞家系的樹高、胸徑等生長量指標進行測定，并作方差分析，估算各點遺傳參數，確定各家系間變異顯著性，通過多重比較，進行家系及家系內選擇，進而為下一步優良無性系繁殖做準備。材積計算按照公式［3］：V=(2.26+0.033 5×D2×H)/1 000(D 為胸徑，H為樹高)。統計分析采用SAS 6.12版本進行［4］。

2 結果與分析

2.1 不同試驗點的遺傳分析

方差分析結果見表3，參試的47個半同胞家系(除個別地點、個別年份)在樹高、胸徑等方面的差異均達到了不同程度的差異水平，具有較大的選擇潛力［5］。尤其隨林齡的增長，家系間的差異尤為明顯。3 a數據比較分析發現：2004年的差異水平較大且趨于穩定，這更說明了家系間的可選擇性是很大的。

從遺傳力和遺傳變異來看，不同年份差異很大。但遺傳力在2004年基本呈現穩定的中度遺傳水平，說明5年生的一球懸鈴木受環境影響相對較小，而更多則受到自身遺傳物質的控制。雖然在個別地點(如東營等)出現遺傳力變化較大的情況，但這與林齡小是分不開的。初步認為在2004年對5年生的一球懸鈴木進行初步選擇是可行的。而遺傳變異雖然在不同的年份也有波動變化，但隨年份增加基本呈現穩定遞增的趨勢，這同樣為優良家系的初選提供了遺傳基礎。

表2 一球懸鈴木種源地理位置

表3 各試驗點3 a的遺傳參數分析

2.2 優良家系的篩選

通過對5年生的一球懸鈴木不同年份的表型數據的統計分析認為，進行優良家系的篩選是必要的也是可行的。表4是2003年［6］和2004年的篩選結果，其分別運用指數選擇法(2003年)和材積大于家系材積平均值加上2/3倍標準差進行初選［6-10］。

表4 優良家系的初步篩選

考慮到樹齡仍然相對較小，2 a的優良家系的篩選均控制在20%左右［11-12］，從表4中可以看出，雖然2 a的優良家系不盡相同，但卻有很多家系在2 a中均表現較好。如鎮江的11、23、29、31、36;東營的 2、6、10、14、36;南陽的 5、6、14、36、42;泗縣的5、14、35、36;松江的10和16。說明這部分優良家系表現相對穩定。而14和36號家系則至少在3個及以上的試驗點2 a內同時表現優良，說明這部分優良家系不但表現穩定，而且適應范圍相對較廣，更適宜大面積推廣應用。

2.3 優良家系的原產地分布

通過前面的優選結果不難看出，雖然有部分家系在2 a的篩選結果表現較為穩定，但其它優良家系還有待于進一步觀測驗證。表5是對5年生(2004年底)一球懸鈴木優選結果原產地的分布情況。

從5年生的優選結果的原產地分布看到：初選出的優良家系雖然分布在不同的區域內，但5個試驗點的優良家系卻存在共同的分布規律，在北緯30°46'～32°15'地區內分布的優良家系占63.64%以上，多者達到75%，而在北緯32°26'～34°35'地區內則平均只占 31.3%;在西經 87°28'～90°15'分布超過60%的僅有兩個種源地(松江和東營)，而在西經91°09'～92°38'分布占50%的就有兩個種源地(南陽和泗縣)，其它均略低于50%。結果表明：5個種源地篩選出的優良家系在美國中南部多來自于緯度偏低的地區(北緯30°46'～32°15')，而經度分布上，各點的優良家系則有所差別，其中松江和東營點的優良家系絕大多數來源于原產地經度較低的地區(西經30°46'～32°15')，其它點則在經度分布上無明顯差異。

在采種流域上，主要在Mississippi州的Tallahatchie、Tombigbee、Pearl、Mississippi流域，Alabama 州的 Tombigbee 流域及Louisiana州的Mississippi流域均有5個種源地優良家系的分布［13-14］，而位于Arkansas州緯度和經度都相對較高的25號家系則在我國所設種源地表現均不好。

表5 初選優良家系原始地理位置及所占比例

3 結論與討論

一球懸鈴木的樹高、胸徑等指標在不同的家系間差異達到不同程度的差異水平，但隨樹齡的增大，其不同家系的遺傳差異則更為明顯。而遺傳力等參數也隨之趨于穩定化。初步認為對5年生的一球懸鈴木進行優良家系的篩選是可行的，且是相對穩定的。

對4年生和5年生的一球懸鈴木優選的結果進行比較分析發現：鎮江的 11、23、29、31、36;東營的 2、6、10、14、36;南陽的5、6、14、36、42;泗縣的 5、14、35、36;松江的 10 和 16 等 21個優良家系表現相對穩定。而14和36號家系在我國的適應范圍更廣。

在上海松江等5個試驗點篩選的優良家系在原始采種地分布是具有一定的規律的：一般情況下，在我國中東部及偏南部地區，生長相對較好的一球懸鈴木多源于美國中南部地區緯度偏低的地方。而在經度上，比較適合松江和東營兩地的優良家系多分布于經度偏低的Mississippi流域，其它3個試驗點的優良家系則在經度分布上無明顯差異。

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