杉樹混合選擇的子代早期測定

汪和平 劉奇平

【摘要】：杉樹是南方最為常見的用材林之一，具有生長迅速、材質優良 用途廣泛的特點。常年使用小范圍的杉樹種子，導致杉樹樹高、胸徑矮小，單位蓄積減少，出材率降低，嚴重制約林業產業的經濟和生態效益。隨著科學技術的進步，林業基層單位積極進行了杉樹良種選育工作。杉樹混合選擇是根據用材林的標準在林分挑選胸徑、樹高等表型性狀優異性的優樹，而挑選優樹表型是受環境和基因共同影響。表性優異的親本，其子代往往并不具有優良的遺傳品質。杉樹混合選擇的子代通過早期遺傳測定，能夠較早地判別子代遺傳品質，進行選優淘劣的工作，減少大量的人力、物力和財力的浪費。

【關鍵詞】：杉樹 ； 子代； 早期 ； 遺傳測定

1杉樹子代遺傳測定林的基本情況

杉樹自由授粉遺傳測定位于武功山林場洋溪分場五個沖林班7號小班內，面積1.65ha。2013年春季營造，進行過擴穴、全刈等生產管理措施。海拔高度274.5 m，坡向西北，坡度9～13°，位于山場中部。土壤為第四紀紅壤發育而成，肥沃深厚。

測定林屬中亞熱帶氣候，年均氣溫17.7℃，最冷月平均氣溫5.9℃，最熱月平均氣溫32.1℃，≥10℃的積溫2 500℃，極端最低溫度-6.3℃，年降水量1 653 mm，年日照時數1 649 h，無霜期279 d，是杉木的中心產區之一。

10個優樹的子代隨機排列在3個小區，小區內個優樹子代1次重復，每行栽植10株，株行距為2 m*2 m。小區邊緣種植2行2m*2m的木荷林帶，埋設四個角樁并用GPS進行定位。

2親本材料來源與杉樹混合選擇方法

2.1子代測定林的親本來源于武功山林場洋溪、社上、橫江、錢

山、大布等5個營林分場17—23年的人工杉樹近熟林，種苗來源于林區各林農自采自育。優樹選擇從海拔從124.3m—948.7m，坡向各異，土壤種類較多，涉及21個林班，152個小班，面積2178.6ha。林分因農田、村莊、河流、道路分割，彼此相對獨立。林分經歷了2008年冰凍雪災，但未經過間伐、人為破壞自然生長較好。

2.2采用五株對比法選擇杉樹優樹，沿等高線上下距離15m目測杉樹優樹。發現優樹時用GPS定位，砍刀削去1.5m處的杉樹粗皮噴上紅色油漆，測樹尺測量胸徑、枝下高。以優樹為圓心，30m為半徑，選擇5株胸徑大，未斷稍的對比樹測量胸徑。最后用油鋸鋸倒6棵杉樹量取樹高，將6株杉樹的果實分別裝袋，并標明樹號。每次在野外確定的優樹間的距離應在2km之外。特別提醒的是，應避免在林緣部分挑選優樹和對比樹的立地條件要與優樹的微立地條件一致，不可優樹在山沖里，對比樹在山脊上的現象出現。這是杉樹子代最大遺傳增益的保證措施之一。

3杉樹子代測定材料方法

3.1 試驗材料為二年生杉樹實生苗，共10個杉樹優樹號（1—10），每個無性系栽植10株，共計100株。

3.2統計分析方法

因條件限制，只能使用Excel 2003進行統計分析

變異系數CV=標準差/平均值

3.3杉樹優樹子代的評價：

3.3.1優樹自由授粉子代遺傳參數的估計：根據期望均方、分解表型、遺傳與環境方差和協方差，計算子代的遺傳參數。

其中，遺傳力h2=4*f2/（f2+e，表型方差σ2p=σ2g+σ2e。試中的：σ2g為自由授粉子代方差，σ2e為實驗方差，r為重復數。

遺傳方差 MSC-MSe/r σ2g

3.3.2自由授粉子代遺傳增益的計算：ΔG=S.h/ 1 /2 ， S中選家系平均值與原來群體平均值的高差即選擇差，R表示家系遺傳力， 1表示原始群體的平均值。

4結果與分析

4.1混合選擇子代生長的方差分析

對自由授粉優樹的子代的調查數據進行分析，優樹子代生長2年后，在微地形、微氣候基本一致的外部環境下，樹高F值達到4.88，差異均達到顯著水平。說明10個優樹子代間，杉樹的基因頻率是不一致的，有的優樹子代高生長基因的加性頻率高，有的加性低，因而具有選擇的潛力，從中選擇優良的子代高生長性狀能取得良好的效果。

10個自由授粉優樹的子代間地徑有差異但不十分顯著，與杉樹早期生長特性有關，1—3年幼林齡的杉樹高生長為主，表現突出。地徑生長相對滯后。并不是說優樹子代地徑基因頻率一致，沒有選擇的必要。這僅是杉樹子代早期遺傳測定的瑕疵，可以通過本地長期大量的樹高、胸徑（地徑）數據，建立兩者的函數關系來彌補早期遺傳測定不足.

4.2自由授粉子代選擇的遺傳增益

根據自由授粉優樹子代生長2年后，各生長性狀的h值，選擇有良單株，計算其遺傳增益得出：樹高遺傳增益最大的是5號家系中的第1株，為6.10﹪，最小的8號家系第9株是4.27﹪，樹高遺傳增益相差1.83﹪，彼此之間差距并不明顯。而在地徑的遺傳增益中2號家系的第2株為16.97﹪，5號家系是6.85﹪，相差10.12﹪特別顯著，，在實際的育種工作中應該重點關注。

5問題與討論

5.1本文是在10個優樹100個子代中直接選擇出優良單株，而未采用先選擇優良家系，在從優良家系中選擇優良單株的分層法。兩個選擇方法計算的遺傳增益也近似，沒有顯著差異。直接選擇有良單株較分層法選擇優良單株具有遺傳多樣性和實際操作簡單易行的特點。

5.2杉樹優樹的子代遺傳測定緊靠早期測定是不準確無誤的，需要長期不間斷的進行，直到生長性狀穩定下來。杉樹子代生長時間較短，未經歷過實驗地的極端氣候的考驗，不知道杉樹混合選擇的優良單株在極端氣候的抗性，一旦遇到極端氣候可能會造成毀滅性災難。再者，由于遺傳測定早，杉樹一些生長表型（如樹高、冠幅）未得到充分的展示。評價的指標有一定預估性，只要有科學方式、嚴謹的態度，子代的早期測定仍然有非常只要的意義。

5.3 杉樹優樹子代中的單株遺傳增益存在著較大的差距，同為遺傳增益正值，地徑最大的為16.97﹪，最小增益6.85﹪。除了遺傳關系外，外界環境起到一定的作用，土壤肥力、水分、光照條件好的單株生長也快。也就是遺傳測定中，一些外部因素依然起到或多或少的影響。

【參考文獻】：

[1]盛志廉，陳瑤生. 數量遺傳學--《北京科學出版社》--1999

[2]喬納生.W.納特，郭錫良譯.森林遺傳學--《北京中國林業出版社》--1981