馬尾松第1代種子園自由授粉子代測(cè)定及早期選擇

摘 要：對(duì)5a生馬尾松第1代種子園自由授粉子代測(cè)定林進(jìn)行調(diào)查分析，結(jié)果表明：馬尾松第1代種子園子代5a生時(shí)樹(shù)高、胸徑、單株立木材積平均值分別為4.22m、5.9cm和0.007 13m3。樹(shù)高、胸徑、單株立木材積在家系間差異均達(dá)極顯著水平。單株立木材積遺傳變異系數(shù)達(dá)到12.47%，家系遺傳力為0.687 1，單株遺傳力為0.291 0。篩選出11個(gè)馬尾松第1代種子園速生優(yōu)良家系，單株立木材積平均值為0.008 31m3，家系遺傳增益達(dá)11.37%。篩選出25株速生優(yōu)良單株，單株立木材積平均值為0.016 08m3，單株遺傳增益達(dá)36.53%。

關(guān)鍵詞：馬尾松；第1代種子園；子代測(cè)定；遺傳變異；選擇

中圖分類(lèi)號(hào) S791.248 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2013）12-92-03

馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）是我國(guó)南方主要的鄉(xiāng)土樹(shù)種和最重要的造林用材樹(shù)種之一，是優(yōu)良的工業(yè)原料材樹(shù)種，其廣泛用于建筑、坑木、枕木、橋梁、松脂、造紙等領(lǐng)域 [1-2]。我國(guó)對(duì)馬尾松遺傳改良的研究始于20世紀(jì)50年代末[3]，1980年后馬尾松良種選育正式列入國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，20世紀(jì)90年代后馬尾松遺傳改良從單一木材產(chǎn)量改良逐步轉(zhuǎn)向木材產(chǎn)量和質(zhì)量性狀兼顧的改良，尤其是對(duì)馬尾松紙漿材改良進(jìn)行了重點(diǎn)研究[4-5]。近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)馬尾松木材需求量不斷增加，林業(yè)生產(chǎn)中對(duì)馬尾松良種的需求旺盛。我國(guó)已完成馬尾松第1代改良，并建立了大批馬尾松第1代種子園，這些種子園目前還在良種供應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。鑒于此，本研究以福建省將樂(lè)國(guó)有林場(chǎng)5a生馬尾松第1代種子園自由授粉子代測(cè)定林為對(duì)象，開(kāi)展馬尾松第1代種子園自由授粉子代測(cè)定及早期選擇研究，以期為馬尾松第1代種子園去劣疏伐提供依據(jù)，同時(shí)初步選擇一批速生優(yōu)良家系和單株供生產(chǎn)推廣應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況 試驗(yàn)點(diǎn)位于福建省將樂(lè)國(guó)有林場(chǎng)，E117°27′20″，N26°39′50″。年均氣溫18.7℃，年均降水量1 676mm，年均蒸發(fā)量1 204mm，無(wú)霜期298d，氣候溫暖濕潤(rùn)。丘陵地貌，坡位全坡，海拔為100～220m。土壤為山地紅壤，土層厚度為80～100cm，Ⅱ～Ⅲ類(lèi)立地，適合馬尾松生長(zhǎng)。

1.2 材料來(lái)源與田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 參試材料為福建省漳平五一國(guó)有林場(chǎng)馬尾松第1代種子園36個(gè)家系的自由授粉子代，以將樂(lè)縣商品種為對(duì)照。2007年利用營(yíng)養(yǎng)袋育苗，2008年春造林，造林株行距為2.0m×2.0m。田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)為完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，37個(gè)處理（包含1個(gè)對(duì)照），8次重復(fù)，4株小區(qū)。2012年底每木調(diào)查樹(shù)高、胸徑。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法 根據(jù)測(cè)定的樹(shù)高和胸徑值估算單株材積[6]：V=0.000 062 341 83D1.855 149 7H0.956 824 92。以單株為單位進(jìn)行方差分析和遺傳參數(shù)的估算[7-9]。方差分析線性模型為：[Yijk=x+Bi+Fj+（B×F）ij+Eijk]，YijK為第i個(gè)重復(fù)第j個(gè)家系第k個(gè)觀察值，[x]為群體平均值，Bi為第i個(gè)重復(fù)的效應(yīng)值，F(xiàn)j為第j個(gè)家系的效應(yīng)值，（B×F）ij為第i個(gè)重復(fù)第j個(gè)家系的交互效應(yīng)值，

Eijk為機(jī)誤。家系遺傳力[h2f=δ2fδ2eNB+δ2fbB+δ2f]，單株遺傳力[h2i=4δ2fδ2e+δ2fb+δ2f]，遺傳增益[ΔG（%）=sh2fx×100]，[h2f]為家系遺傳力，[h2i]為單株遺傳力，[δ2f]為家系間方差，[δ2fb]為家系與重復(fù)的交互作用方差，[δ2e]為環(huán)境方差，N為小區(qū)株數(shù)，B為重復(fù)數(shù)，△G為遺傳增益，S為選擇差，[x]為群體平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)性狀表型差異分析 5a生馬尾松第1代種子園子代生長(zhǎng)良好。表1列出了參試家系間樹(shù)高、胸徑、材積的平均生長(zhǎng)情況。樹(shù)高最小值為3.83m，最大值為4.68m，平均值為4.22m，樹(shù)高在家系水平上變幅為0.85m，年平均生長(zhǎng)量為0.84m，表型變異系數(shù)為4.32%。胸徑最小值為4.9cm，最大值為6.7cm，平均值為5.9cm，胸徑在家系水平上變幅為1.8cm，年平均生長(zhǎng)量為1.2cm，表型變異系數(shù)為6.61%。單株立木材積最小值為0.004 78m3，最大值為0.009 99m3，平均值為0.007 13m3，單株立木材積在家系水平上變幅為0.005 21m3，年平均生長(zhǎng)量為0.001 43m3，表型變異系數(shù)為14.67%。生長(zhǎng)性狀在家系間表型變異較豐富，特別是單株立木材積性狀，這為優(yōu)良家系選擇奠定了基礎(chǔ)。

2.2 生長(zhǎng)性狀遺傳變異分析 生長(zhǎng)性狀在家系間的表型差異一方面受遺傳因素的控制，另一方面受環(huán)境條件的控制。利用方差分析檢驗(yàn)生長(zhǎng)性狀差異來(lái)源，并估算遺傳參數(shù)，從而對(duì)參試家系進(jìn)行選擇是優(yōu)良家系選擇的主要方法。表2列出了5a生馬尾松第1代種子園自由授粉子代生長(zhǎng)性狀的方差分析結(jié)果。樹(shù)高、胸徑、單株立木材積在家系間差異均達(dá)極顯著水平，表明參試家系間生長(zhǎng)性狀均受到遺傳因素的顯著控制，為優(yōu)良家系選擇提供了可能性。在方差分析基礎(chǔ)上，對(duì)各生長(zhǎng)性狀遺傳參試進(jìn)行估算，以此為據(jù)選擇適宜的選擇方法。表3列出了樹(shù)高、胸徑、單株立木材積的遺傳參數(shù)。單株立木材積遺傳變異系數(shù)相對(duì)最大，達(dá)到12.47%。因此，以單株立木材積為指標(biāo)進(jìn)行選擇可獲得較高的遺傳增益。單株立木材積家系遺傳力為0.687 1，單株遺傳力為0.291 0，表明其在家系水平上受到中度偏上的遺傳控制，在單株水平上受到較低的遺傳控制。因此，家系選擇時(shí)適宜較高的入選率，單株選擇時(shí)適宜較低的入選率，以保證獲得較高的遺傳增益。

綜上所述，以單株立木材積為指標(biāo)，以較高的入選率選擇優(yōu)良家系，以較低的入選率選擇優(yōu)良單株，可獲得較高的遺傳增益。

2.3 速生優(yōu)良家系及單株選擇 以30%入選率篩選出11個(gè)馬尾松第1代種子園速生優(yōu)良家系，結(jié)果列于表4。入選速生優(yōu)良家系單株立木材積平均值為0.008 31m3，家系遺傳增益達(dá)11.37%，入選家系均值較群體均值大16.55%，較對(duì)照均值大21.67%。特別是A9家系，單株立木材積遺傳增益高達(dá)27.60%，在生產(chǎn)推廣中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

進(jìn)行家系選擇的同時(shí)開(kāi)展優(yōu)良單株選擇，利用無(wú)性繁殖技術(shù)固定速生個(gè)體基因型，能最大限度獲得遺傳增益。以0.25%入選率篩選出25株速生優(yōu)良單株，結(jié)果列于表5。入選優(yōu)良單株的單株立木材積平均值為0.016 08m3，單株遺傳增益達(dá)36.53%，入選單株均值較群體均值大125.53%，較對(duì)照均值大135.43%，家系及單株選擇效果明顯。

3 結(jié)論與討論

自1983年馬尾松種子園營(yíng)建技術(shù)被列為國(guó)家“六五”科技攻關(guān)課題以后的20多年時(shí)間，我國(guó)完成了馬尾松1代改良，目前已進(jìn)入2代改良階段[10-12]。但目前進(jìn)入盛產(chǎn)期的馬尾松第2代種子園面積較少，第2代種子園良種還不能完全滿足生產(chǎn)對(duì)良種的需求。馬尾松第1代種子園在一段時(shí)期內(nèi)還肩負(fù)著良種生產(chǎn)的任務(wù)，因此加強(qiáng)馬尾松第1代種子園子代測(cè)定研究，一方面為其去劣疏伐提供依據(jù)，另一方面為馬尾松第2代種子園建設(shè)選擇建園材料，是充分發(fā)揮馬尾松第1代種子園生產(chǎn)潛力的重要途徑。

本研究以馬尾松第1代種子園自由授粉子代測(cè)定林為對(duì)象，開(kāi)展馬尾松第1代種子園速生優(yōu)良家系早期選擇。馬尾松第1代種子園子代5a生時(shí)樹(shù)高、胸徑、單株立木材積平均值分別為4.22m、5.9cm和0.007 13m3。樹(shù)高、胸徑、單株立木材積在家系間差異均達(dá)極顯著水平。其中，單株立木材積遺傳變異系數(shù)達(dá)到12.47%，家系遺傳力為0.687 1，單株遺傳力為0.291 0，其在家系水平上受到中度偏上的遺傳控制，在單株水平上受到較低的遺傳控制。以30%入選率篩選出11個(gè)馬尾松第1代種子園速生優(yōu)良家系，單株立木材積平均值為0.008 31m3，家系遺傳增益達(dá)11.37%，入選家系均值較群體均值大16.55%，較對(duì)照均值大21.67%。以0.25%入選率篩選出25株速生優(yōu)良單株，單株立木材積平均值為0.0160 8m3，單株遺傳增益達(dá)36.53%，入選單株均值較群體均值大125.53%，較對(duì)照均值大135.43%。

研究結(jié)果為馬尾松第1代種子園去劣疏伐提供了依據(jù)，可根據(jù)選擇結(jié)果，對(duì)速生優(yōu)良家系單獨(dú)采種，在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。選擇出的速生優(yōu)良家系和個(gè)體既可作為馬尾松第2代育種材料，又可作為改良代種子園的建園材料和無(wú)性繁殖的材料。由于馬尾松第1代種子園自由授粉子代測(cè)定林林齡僅為5a，現(xiàn)進(jìn)行的選擇僅為早期選擇，結(jié)果具有一定的偏差。因此，應(yīng)繼續(xù)對(duì)子代測(cè)定林進(jìn)行跟蹤調(diào)查，開(kāi)展中期選擇及晚期決選研究，以獲得最佳選擇結(jié)果。

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（責(zé)編：張宏民）