興安落葉松子代測定及遺傳增益研究

翁海龍 王福德 陳 宇 王 鑫 嚴 超

(1．黑龍江省林業科學研究所，黑龍江 哈爾濱 150040;2．黑龍江林副特產研究所，黑龍江 牡丹江 157011;;3．黑龍江省林業科學院，黑龍江 哈爾濱 150081)

興安落葉松(Larix gmelinii Rupr．)，興安落葉松屬喬木，樹冠卵狀圓錐形，樹皮暗褐色，一年生枝纖細，淡黃色，有時呈棕黃色，芽黑褐色，著生于短枝上的被長毛，著生于一年生枝上的僅芽鱗邊緣具毛。針葉淡黃綠色，針狀線形，扁平，背面中脈兩側氣孔以2—3 條居多。球果卵形至橢圓形，或呈杯狀，長1．5—2．0(2．5)cm，直徑1—2cm，種鱗16—20(30)枚，先端凹形或截形，無毛，有光澤，幼時紫色，有白粉，成熟時淡黃褐色，苞鱗卵狀長橢圓形，長為種鱗的1/3左右，暗紫褐色。種子三角狀卵形，連翅長9mm，灰白色，有淡褐色斑紋，種翅鐮刀形。花期5月。種子9月上旬成熟。

興安落葉松種源方面的系統研究起源于20 世紀80年代，進行了興安落葉松種內地理變異觀律與模式的研究、種源區劃、優良種源選擇及興安落葉松種內同工酶分析等一系列工作研究，結果表明:興安落葉松地理種源間存在著豐富的遺傳變異，其生長狀況與經度呈正相關，與緯度呈負相關，具有明顯的經向為主、緯向為輔、經緯雙向連續漸變的特點;并將興安落葉松天然分布區劃分為4 個種源區:大興安嶺北部種源區、大興安嶺東南部種源區、大小興安嶺過渡種源區和小興安嶺東南部種源區;選出小興安嶺的友好、烏伊嶺種源為最佳種源。

1 試驗材料

2008年進行子代測定播種育苗，苗期試驗為2年。2010年定植試驗林，分別來自加格達奇(J)、十八站(S)、烏伊嶺(W)3 個種源區。20 個家系，1 個對照(當地生產苗)，即21個處理，按隨機區組設計，每小區18 株，4 次重復，株行距2．0m×2．0m。2014年秋進行每木樹高和胸徑調查。

2 統計方法

試驗統計分析采用DPS 數據處理系統:實驗設計、統計分析及數據挖掘/唐啟義，馮明光統計分析—軟件包。

方差分析線性模型為:

xij=μ+ai+βjεij

其中xij為每一觀測值;μ 為總體平均值;ai為處理平均值;βj為區組效應;εij為隨機誤差。

遺傳力計算公式:

式中:h2——遺傳力

σf2——家系均方

σ2——誤差項均方

遺傳增益計算公式:

ΔG=h2iσA/珔X

式中:ΔG——遺傳增益

h2——遺傳力

i——選擇強度

σA——群體標準差珔

X——群體平均值

3 結果與分析

3．1 興安落葉松子代測定優良家系選擇

表1 興安落葉松子代測定生長性狀方差分析

興安落葉松子代測定樹高、胸徑、材積方差分析顯示(表1)，家系間樹高、胸徑、材積生長差異極顯著，家系間P 值為0．000 1。樹高、胸徑、材積家系遺傳力分別為0．82、0．74和0．78。

表2 興安落葉松子代測定生長性狀多重比較

從樹高生長多重比較(表2)結果可以看出，表現最好的家系J66 (2．09m)大于表現最差的家系S32 (1．79m)17．00%，大于CK (1．69m)23．46%，大于群體平均值(1．91m)20．21%。其中J66、S10、J68、J79、S43、S12、J58、W11、S01、W29、S35 等11 個家系分別大于CK(1．69m)23．46%、20．12%、19．10%、18．24%、16．93%、16．83%、15．78%、15．36%、13．18%、13．14%、13．13%;分別大于群體平均值(1．91m)9．46%、6．49%、5．59%、4．82%、3．67%、3．58%、2．65%、2．27%、0．34%、0．30%、0．30%。如選擇大于群體平均值1 倍以上標準差者為最優家系，大于群體平均值者為優良家系，則子代測定高生長家系J66、S10、J68、J79、S43、S12、J58、W11、S01、W29、S35 為優良家系，其中J66、S10 與群體平均值之差超過標準差1．64倍和1．13倍，為最優家系。

從胸徑生長多重比較(表2)結果可以看出，表現最好的家系J66(1．99 cm)大于表現最差的家系S91(1．19 cm)67．23%，大于CK(0．94cm)111．70%，大于群體平均值(1．42 cm)40．33%。其中J66、S10、J68、W29、S28、J58、J79、S12、S35、S43、W11 等11 個家系分別大于CK(0．94cm)111．70%、84．04%、77．66%、68．09%、67．02%、65．96%、64．89%、63．83%、56．38%、53．19%、53．19%;分別大于群體平均值(1．42 cm)40．33%、21．99%、17．76%、11．42%、10．71%、10．01%、9．30%、8．60%、3．66%、1．54%、1．54%。如選擇大于群體平均值1 倍以上標準差者為最優家系，大于群體平均值者為優良家系，則子代測定徑生長家系J66、S10、J68、W29、S28、J58、J79、S12、S35、S43、W11 為優良家系，其中J66、S10、J68、W29 與群體平均值之差超過標準差(0．16cm)3．57倍、1．95倍、1．57倍和1．01倍，為最優家系。

材積多重比較(表2)顯示，第1 試驗組表現最好的家系J66(68．1 cm3)大于表現最差的家系S23 (23．76 cm3)385．51%，大于CK(14．02 m3)96．45%，大于群體平均值(34．67cm3)414．68%。該組中所有20 個家系均大于CK，其中J66、S10、J68、W29、J79、J58、S28、S12、S43、S35、W11 分別大于CK 385．51%、267．49%、242．30%、210．07%、193．34%、191．07%、189．10%、181．02%、158．33%、148．65%、147．59%。大于群體平均值者仍是這11 個家系，如選擇大于群體平均值1 倍以上標準差者為最優家系，大于群體平均值者為優良家系，則興安落葉松子代測定材積生長家系J66、S10、J68、W29、J79、J58、S28、S12、S43、S35、W11 為優良家系，其中J66、S10、J68 分別與群體平均值之差超過標準差2．53倍、1．28倍、1．01倍，為最優家系。

3．2 興安落葉松子代測定優良家系各性狀的遺傳增益

通過統計分析，選出大于群體平均值的優良家系11 個，其中4 個大于群體平均值1 倍以上標準差，為最優良家系。

表3 興安落葉松子代測定優良家系各性狀遺傳增益表(相對于群體平均值)

表3 是興安落葉松子代測定優良家系各性狀相對于群體平均值的遺傳增益。興安落葉松子代測定優良家系樹高、胸徑、材積生長的入選率均為52．38%，選擇強度為0．77，遺傳增益依次為3．65%、7．46%和25．96%。

3．3 興安落葉松子代測定林優良家系內的變異

試驗組的最優良家系為J66、S10、J68、W29，這些優良家系均大于群體平均值1 倍以上標準差，是建立第2 代無性系種子園的候選家系。表4 和圖1 中顯示，各優良家系內變異較大。優良家系J66 高生長最大的單株3．58m，最小的單株1．34m，相差2．67倍;S10 高生長最大的單株3．01m，最小的單株1．32m，相差2．28倍;J68 高生長最大的單株2．63m，最小的單株1．32m，相差1．99倍;W29 高生長最大的單株2．83m，最小的單株1．30m，相差2．17倍。在圖1 中可直觀地看出優良家系內的優良單株的優勢。

表4 興安落葉松6年生最優良家系內高生長差異

4 結論

通過興安落葉松子代測定樹高、胸徑和材積生長方差分析及多重比較，如選擇大于群體平均值1 倍以上標準差者為最優家系，大于群體平均值者為優良家系，高生長:J66、S10、J68、J79、S43、S12、J58、W11、S01、W29、S35 為優良家系，徑生長:J66、S10、J68、W29、S28、J58、J79 、S12、S35、S43、W11 為優良家系，材積:J66、S10、J68、W29、J79、J58、S28、S12、S43、S35、W11 為優良家系，其中J66、S10、J68、W29 為最優家系。

通過興安落葉松子代測定優良家系各性狀相對于群體平均值的遺傳增益，興安落葉松子代測定優良家系樹高、胸徑、材積生長的入選率均為52．38%，選擇強度為0．77，遺傳增益依次為3．65%、7．46%和25．96%。

試驗組的最優良家系為J66、S10、J68、W29，這些優良家系均大于群體平均值1 倍以上標準差，是建立第2 代無性系種子園的候選家系。

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