油松雙親本子代測定及其優良家系選擇的研究

張新波，盧銀喜，賀海清

(1.山西省林業科學研究院，山西 太原 030012;2.山西省呂梁山國有林管理局，山西 臨汾 041000)

油松雙親本子代測定及其優良家系選擇的研究

張新波1，盧銀喜2，賀海清2

(1.山西省林業科學研究院，山西 太原 030012;2.山西省呂梁山國有林管理局，山西 臨汾 041000)

通過對20年生油松雙親本子代測定林生長性狀的調查，對不同家系進行方差分析，探索了油松雙親本家系樹高、胸徑生長量性狀遺傳變異和選擇規律。從99個雙親本家系中共篩選出10個優良家系，估算其平均樹高、胸徑的遺傳增益分別為9.6%和15.17%．這為建立第2代油松種子園提供了雙親本優良家系的繁殖材料。

油松;雙親本子代測定林;優良家系;遺傳增益

雜交育種是19世紀植物育種工作的活躍領域。德國植物學教授Klotzch于1845年首次試驗了歐洲赤松(Pinus sylvestris)和歐洲黑松(Pinus nigra Am)間的雜交。19世紀末，英國學者A．Henry開始在楊樹(Populus)中進行雜交試驗，于1912年開展了楊樹、櫟樹(Quercus)及白蠟樹(Fraxinus chinensis Roxb．)的種間雜交，并第一個育成了楊樹的人工雜種。到20世紀初，美國、意大利、德國開始了楊樹雜交試驗，其中意大利楊樹育種成績顯著，著名的歐美楊無性系I-214就是在20世紀20年代育成的。20世紀50年代，我國學者開展了楊樹、松樹、榆樹(Ulmaceae)、白樺(Betula platyphylla Suk．)等樹種屬內種間雜交育種工作。關于種內測交試驗，陸續從杉木(Cunninghamia lanceolata)開始做了全同胞測交試驗。有關油松(Pinus tabulaeformis Carr．)開展雙親本家系測交試驗的報道甚少，雙親本家系生長表現如何，家系間生長性狀有無差異，能否從中精選出優良家系，其遺傳力、遺傳增益有無選擇效果等問題一直沒有解決。對此，山西省林業科學研究院自20世紀80年代開始了雙親本測交試驗，通過20年的生長觀測，取得了明顯的效果。

1 試驗地概況

試驗地位于山西省隰縣黃土鎮上莊油松種子園大南溝，海拔1 670 m，屬大陸性季風氣候。年均溫6℃，年降水量500 mm～600 mm，無霜期120 d．坡面完整，坡位中部，坡向偏北。土壤類型為山地褐土，土層厚80 cm，土壤肥沃，腐殖質含量1.6%．植被區劃為油松遼東櫟(Quercus liaotungensis Koidz．)自然地理區，主要樹種有油松、遼東櫟、山桃(Prunus da-vidiana Carr．)、山杏(Prunus armeniaca)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、黃刺玫(Rosa xanthina Lindl．)等。

2 試驗材料

收集20年生油松雙親本子代測定林的材料，共99個測交組合，包括復8(♀)×復18(♂)，復13×復9，復 15×內 70，初 14×內 76，初 7×內 71，初15×復9，復4×初5，復11×內70，初4×內71，復10×內76，初12×內66，復13×初7，初10×內2，初15×初6，初13×初14，初5×內76，初18×復11，復13×復15，復1×初12，初7×復16，復12×克Ⅱ，復12×克Ⅲ，初13×復16，初17×復10，復13×內5，復12×內40，復13×初19，復12×內76，復4×初4，初14×初4，復12×內71，復16×靈9，初15×內71，初2×內38，初7×初4，初15×復16，初16×復17，復15×復12，初12×內76，初14×內66，復 13×內 66，復 15 ×內 71，初 15×復 11，初12×內71，復1×內2，復1×克Ⅲ，初15×內70，初15×初18，初15×初4，復15×初5，初4×復12，初7×克Ⅱ，初14×克Ⅲ，復14×內76，初6×內66，復13×復12，初4×初19，初14×內70，初6×初19，復8×初7，復13×初14，復13×內71，初4×內70，初14×克Ⅱ，復15×克Ⅲ，復8×復17，初18×初6，復13×克Ⅱ，復13×內40，克Ⅲ ×內12，初10×初12，復12×內3，復1×初19，初3×初14，初18×初19，初15×初 14，初 3 ×初 15，初 15×內 57，初15×初7，初14×復16，復12×內64，初2×內60，初14×內57，復1×初10，初14×初19，初15×復17，初3×內57，復13×復16，初2×內66，復9×內70，復 13×內 70，初 14 ×復 12，復 15×復 16，復15×內76，初15×復12，復12×初4，復17×內71，復13×內66，初4×復16，均來自上莊油松初級種子園。無性系通過單列測交測定法(如表1)設計制種，套袋隔離，單采、單收，分別編號育苗、造林、期末調查。油松99個雙親本家系子代測定林按隨機區組設計。

表1 單列雜交設計示意圖

3 結果分析

3.1 油松雙親本子代生長量方差分析

20年生油松雙親本測定林按隨機區組配置，計99個家系，6次重復，8株1小區，小區總數達594個，株行距1.5 m×2.0 m．收集區組Ⅰ，區組Ⅱ，區組Ⅲ，區組Ⅵ的數據，分別對油松99個家系樹高、胸徑等調查資料進行雙因素方差分析，結果見表2．

表2 20年生油松雙親本子代林99個家系生長量方差分析

由表2可知，除區組間差異極顯著外，樹高的F 實際值為3.78，大于F0.01理論值1.45;胸徑的F實際值為6.13，也大于F0.01理論值1.45.說明，油松99個雙親本家系間生長量差異很明顯，均達極顯著水平。

3.2 油松雙親本家系生長量評價指標

對99個油松雙親本家系的樹高(m)、胸徑(cm)分別計算其算術平均數和標準差，依據算術平均數加標準差的倍數，作為評價各家系生長量的標準，并劃分為優良、良好、中等、一般4個判定等級，結果見表3．

表3 油松優良雙親本家系生長量評價指標

從表3可知，樹高達優良等級的家系為15個，達良好等級的家系為14個，達中等等級的家系為22個，達一般等級的家系為48個。其中，大于等于算術平均數加1倍標準差的家系為初14×復12，初10×內2，初15×初6，克Ⅲ ×內12，復8×復17，初14×內76，初14×初19，初15×復12，初15×初7，初16×復17，初12×內66，初3×內57，初 5×內76，初12×內71，復12×克Ⅱ，評定出15個優良家系。在樹高評定家系優劣的基礎上，再以胸徑指標評價油松家系，即胸徑達優良等級的家系為29個，達良好等級的家系為15個，達中等等級的家系為19個，達一般等級的家系為36個。綜合樹高指標和胸徑指標雙重標準評價的油松家系結果，加上油松親本都是優樹經過初選、復選而來的，考慮到了形質指標和結實狀況。因此，最終確定初14×復12，初10×內2，初15×初6，克Ⅲ ×內12，復8×復17，初14×內76，初14×初19，初12×內66，初3×內57，初5×內76為優良家系。

3.3 油松雙親本家系新品種選定

20年生油松雙親本子代林99個組合中，精選出10個優良家系組合，其樹高、胸徑、材積生長情況見表4．對這10個精選出的優良家系，分別冠以新品種名稱，其中“晉雙*號”中的“晉”字指山西省培育的;“雙”字指來自雙親本的家系;“*號”字是按家系生長量的大小排號。油松優良家系依次冠名新品種克Ⅲ×初12為晉雙1號，初10×內2為晉雙2號，初14×復12為晉雙3號，初15×初6為晉雙4號，依次類推，新定名的這10個油松雜種作為生長量豐產性的新品種。

表4 油松雙親本新品種

3.4 子代生長量遺傳力和遺傳增益估算

3.4.1 油松雙親本子代生長量遺傳力估算

將表4中，油松家系樹高均方值、區組均方值、機誤均方值代入狹義遺傳力公式中，

其20年生油松99個雙親本家系，樹高的狹義遺傳力為0.629 9．同理，將油松家系胸徑均方值、區組均方值、機誤均方值代入上式中，其20年生油松99個雙親本家系胸徑的狹義遺傳力為0.34．

3.4.2 油松雙親本子代生長量遺傳增益估算

將i為0.8(入選率為0.5時)，油松雙親本家系樹高狹義遺傳力為0.629 9，99個家系總體樹高標準差為0.324，總體樹高平均數為3.4代入遺傳增益公式中，

其20年生油松99個雙親本家系樹高遺傳增益為9.6%．同理，將i為0.8(入選率為0.5時)，油松雙親本家系胸徑狹義遺傳力為0.34，99個家系總體胸徑標準差為1.575，總體胸徑平均數為5.65代入上式中，其20年生油松99個雙親本家系胸徑遺傳增益為15.17%．由此說明，建立雙親本雜交二代油松種子園，其后代的良種遺傳增益是明顯的。油松雙親本后代在20年生時，樹高遺傳增益為9.6%，胸徑遺傳增益達15.17%．

4 結論和討論

1)通過對20年生油松雙親本子代測定試驗林的研究，探索了油松雙親本家系樹高、胸徑生長量性狀遺傳變異和選擇規律。

2)精選出生長性狀優良，遺傳穩定性強的10個油松雙親本家系，并冠以新品種名稱，分別為晉雙1號、晉雙2號、晉雙3號、晉雙4號、晉雙5號、晉雙6號、晉雙7號、晉雙8號、晉雙9號、晉雙10號。這為建立油松第2代種子園提供了必要的新家系材料。

3)通過20年的觀測，油松99個雙親本家系子代測定林的生長性狀遺傳增益明顯，受來自環境的影響較小。其中油松樹高的遺傳增益達9.6%，油松胸徑遺傳增益為15.17%．解決了油松雙親本家系生長性狀具有明顯遺傳增益的難題，采用常規育種的方法精選優良雙親本家系富有成效。

4)建議繼續開展油松選擇的研究工作，為建立油松多世代無性系種子園提供科學依據和升級家系材料。加大油松良種繁育研究工作，油松良種的推廣研究，油松良種造林模式研究，油松良種林在人工林中多樹種、多林種、多結構的研究。

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Studies on Parent Progeny Test and Fine Family Selection of Pinus tabulaeformis Carr．

Zhang Xinbo1，Lu Yinxi2，He Haiqing2
(1.Shanxi Academy of Forestry Science，030012 Taiyuan，China;2.National Forestry Management Bureau of Lvliang Mountain，041000 Linfen，China)

Genetic gain and efficiency were evaluated through the investigation of the growth of test stands of parent progeny of 20 year Pinus tabulaeformis Carr．．10 fine families were selected from 99 parent families，in which the genetic gain of the mean height was 9．6%，and the diameter was 15．17%．The result could be helpful to select propagation material during establishing second generation seed orchard，which had great significance for increasing the total wood production from second generation seed orchard．

Pinus tabulaeformis Carr．;Test stands of parent progeny;Fine family;Genetic gain

S791.254

A

1007-726X(2013)01-0017-04

2012-12-21

中央財政林業科技推廣示范項目［財農(2011)3號］

張新波(1956— )，男，陜西富平人，1983年畢業于西北農林科技大學，教授級高級工程師。