興安落葉松種子園半同胞子代測定及優(yōu)良家系選擇

劉宏偉　王國義（黑龍江省帶嶺林業(yè)科學(xué)研究所，伊春　153106）

LIU Hongwei（Dailing Forestry Research Institute，Heilongjiang　Yichun　153106）

興安落葉松種子園半同胞子代測定及優(yōu)良家系選擇

劉宏偉王國義
（黑龍江省帶嶺林業(yè)科學(xué)研究所，伊春153106）

對(duì)興安落葉松無性系種子園自由授粉子代測定林（31年生）36個(gè)家系的樹高、胸徑、材積進(jìn)行分析的結(jié)果表明：不同家系間樹高、胸徑、材積性狀差異顯著。其中2號(hào)為最優(yōu)家系，其家系群體樹高、胸徑、材積平均值分別大于對(duì)照平均值的7%、14%、38%；以材積性狀為重要指標(biāo)，對(duì)參試家系進(jìn)行選擇，選出3個(gè)優(yōu)良家系，其樹高、胸徑、材積預(yù)期遺傳增益分別達(dá)到0.9%、1.7%、4.5%。

興安落葉松；半同胞子代；家系選擇

興安落葉松（Larix gmelinii）為松科落葉松屬的落葉喬木。分布于我國寒冷地區(qū)，生長期短，生長速度快，且在有永凍層的條件下能保持驚人的生長速度，其林分面積大，蓄積量多，是我國東北地區(qū)主要的針葉用材樹種［1］，具有重要的生態(tài)意義和商業(yè)價(jià)值。落葉松初級(jí)種子園是采用表型選擇的優(yōu)樹無性系材料建園的。表現(xiàn)型是林木遺傳性與環(huán)境條件相互作用的結(jié)果，優(yōu)良的表現(xiàn)型并不等于它的遺傳性優(yōu)良，只有經(jīng)過遺傳測定，認(rèn)定優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性狀受遺傳控制，從屬于優(yōu)良的遺傳性，才能作為原種，進(jìn)入到更高一級(jí)的育種階段［2］。本文根據(jù)興安落葉松無性系種子園自由授粉家系的子代測定結(jié)果進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)出優(yōu)良家系，旨在為落葉松初級(jí)種子園去劣疏伐無性系選擇供理論依據(jù)，也為進(jìn)一步的遺傳改良提供技術(shù)依據(jù)及優(yōu)良繁殖材料。

1　試驗(yàn)地概況及材料來源

1.1試驗(yàn)地概況

興安落葉松無性系種子園半同胞子代林地點(diǎn)設(shè)在黑龍江省帶嶺東方紅林場紅松闊葉林皆伐跡地，陰坡，坡度5°～10°，山地棕色森林土，土層厚度40cm以上。本地區(qū)地理坐標(biāo)為128°37′46″～129°17′50″E，46°50′08″～47°21′32″N；具有明顯的北溫帶大陸季風(fēng)氣候特征，年平均氣溫1.4℃，平均最低月氣溫-19.4℃，極端氣溫-40℃（1月上旬），平均最高月氣溫20.9℃（7月），極端氣溫37℃，年≥10℃積溫2 156℃，年均降水量661mm，年均蒸發(fā)量865mm，無霜期115天左右。

1.2試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料來自于黑龍江省帶嶺東方紅林場興安落葉松無性系種子園半同胞子代林，距帶嶺4 km。落葉松種子園建于1973年，面積12.7 hm2，共計(jì)37個(gè)無性系。落葉松種子園正常開花結(jié)實(shí)后，于1983年秋，分單系采種，同一無性系裝在一個(gè)袋子里，共36份；生產(chǎn)混合采種1份，為對(duì)照。37份種子于1983年冬混雪埋藏處理。1984年春播種，留床2年，1986年?duì)I造子代測定林。造林采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，36個(gè)家系，每小區(qū)20株，3次重復(fù)，每年按常規(guī)造林撫育。

2　數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析

2015年秋，分區(qū)組對(duì)36個(gè)家系的樹高、胸徑進(jìn)行調(diào)查，以小區(qū)平均樹高、胸徑、材積值參與統(tǒng)計(jì)分析，調(diào)查數(shù)據(jù)經(jīng)過整理采用Excel（2003）和SPSS13.0進(jìn)行方差分析、多重比較。立木材積（V）按照平均試驗(yàn)行數(shù)法計(jì)算，公式為：

式中，g1.3為胸高斷面積，h為立木樹高，fd為試驗(yàn)形數(shù)，落葉松試驗(yàn)形數(shù)fd=0.41。

經(jīng)過換算：V=0.34（h+3）d2

式中，d為立木中央直徑［3］。

根據(jù)表1中方差分析模型，計(jì)算方差分量。在方差分析的基礎(chǔ)上（表2），進(jìn)行遺傳力和遺傳增益估算。

遺傳力計(jì)算公式：

式中，h2為種源遺傳力；bσ2ca為家系方差；σ2e為環(huán)境方差；σ2cab為家系×區(qū)組方差。

式中，ΔG為種源遺傳增益，p為入選家系與總家系比值，i為不同入選率選擇強(qiáng)度（其大小取決于選擇群體大小和入選率的大小，可在相關(guān)表中查到），σ為標(biāo)準(zhǔn)差，h2為遺傳力，為群體平均值。

表1　方差分析的模型

3　結(jié)果與分析

3.1生長差異顯著性檢驗(yàn)

方差分析結(jié)果（表2）表明，落葉松無性系種子園半同胞子代不同家系的生長性狀存在明顯差異，各家系間差異均達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），區(qū)組間差異不顯著。

表2　各家系樹高、胸徑、材積方差分析

3.2優(yōu)良家系選擇

在方差分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行多重比較（表3），31年生興安落葉松無性系自由授粉家系子代，群體中樹高有25個(gè)家系優(yōu)于對(duì)照，占全部參試家系的68%，群體平均值超過對(duì)照平均值的14.6%，生長量最好的是2、33號(hào)家系，是最小家系的1.1倍；群體中胸徑有28個(gè)家系優(yōu)于對(duì)照，占全部參試家系的76%，群體平均值超過對(duì)照平均值的3.9%，生長量最大的是2號(hào)家系，是最小家系的1.19倍；群體中材積有28個(gè)家系優(yōu)于對(duì)照，占全部參試家系的76%，群體平均材積超過對(duì)照的7.5%，材積生長量最大的是2號(hào)家系，是最小家系的1.53倍。

從表4可以看出：若以樹高標(biāo)準(zhǔn)選擇，選擇順序是：2、33、32號(hào)家系；若以胸徑標(biāo)準(zhǔn)選擇，選擇順序是：2、15、30號(hào)家系；若以材積標(biāo)準(zhǔn)選擇，選擇順序是2、18、21號(hào)家系。由于材積是樹高和胸徑的三次方程，樹高和胸徑性狀都能在材積上得到體現(xiàn)，以選擇材積超過對(duì)照生長量20%為入選標(biāo)準(zhǔn)，綜合評(píng)價(jià)3個(gè)優(yōu)良家系是2號(hào)、18號(hào)21號(hào)，2號(hào)家系各項(xiàng)指標(biāo)均排在第一位，為最優(yōu)家系。

表3　各家系子代樹高、胸徑、材積的多重比較

表4　不同生長性狀指標(biāo)下選擇的優(yōu)良家系

3.3遺傳參數(shù)估算

在方差分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行方差分量的分解，估算參試群體性狀的家系遺傳力：樹高、胸徑和材積遺傳力分別為0.2、0.23和0.26，其中材積遺傳力最大，其次是胸徑，樹高遺傳力最小，說明材積遺傳方差分量較大，表明材積生長主要受遺傳控制，有較大的遺傳能力，優(yōu)樹選擇是有效的。

從37個(gè)家系中選出最好的3個(gè)家系進(jìn)行有性繁殖后代，在31年生樹高年生長上能獲得0.9%的遺傳增益，在胸徑能獲得1.7%的遺傳增益，在材積能獲得4.5%的遺傳增益；在37個(gè)家系中選出最好的1個(gè)家系進(jìn)行有性繁殖后代，在31年生樹高年生長上能獲得1.1%的遺傳增益，在胸徑能獲得2.2%的遺傳增益，在材積能獲得5.6%的遺傳增益。

4　結(jié)論與討論

4.1研究結(jié)果表明，家系間的方差均達(dá)到極顯著的水平。一方面表明從參試家系中進(jìn)一步選擇，可望選出生產(chǎn)力更高的優(yōu)良家系，另一方面也說明根據(jù)表型選擇得到的優(yōu)樹后代仍分化明顯，表型優(yōu)良并不意味基因型一定優(yōu)良，必須經(jīng)過遺傳測定，選出優(yōu)良基因型，才能取得更大的效益［5］。

4.2興安落葉松無性系種子園半同胞子代31年生樹高、胸徑和材積群體平均值分別為20.83、23.67和0.43，與對(duì)照相比分別高出14.6%、4%和7.5%，表明子代群體性狀優(yōu)良。說明通過表現(xiàn)選擇優(yōu)樹所建立種子園的種子造林，能獲得一定的改良效果。

4.3遺傳分析結(jié)果表明，樹高、胸徑和材積家系遺傳力分別為0.2、0.23和0.26。若以材積為標(biāo)準(zhǔn)選擇，從37個(gè)家系中選出最好的3個(gè)家系進(jìn)行有性繁殖后代，樹高在31年生長上能預(yù)期獲遺傳增益0.9%，胸徑能獲得遺傳增益1.7%，材積能獲得遺傳增益4.5%的。初級(jí)種子園內(nèi)子代花粉來自于表現(xiàn)選擇的優(yōu)樹，其子代具有比初選優(yōu)樹自由授粉子代更高的遺傳增益，采用種子園內(nèi)自由授粉子代測定所得出的母樹遺傳基礎(chǔ)的可靠性也更高，同時(shí)，所測定的家系遺傳增益值也更接近于實(shí)際良種的生產(chǎn)使用價(jià)值。通過種子園內(nèi)子代花粉子代測定結(jié)果選擇優(yōu)良家系，建立種子園，可以獲得更高的遺傳增益。

［1］周以良.黑龍江樹木志［M］.哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1986.

［2］沈熙環(huán).種子園技術(shù)［M］.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1992.

［3］商永亮，王國義.興安落葉松優(yōu)良家系選擇及遺傳增益［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，38（7）：123-125.

［4］駱文堅(jiān)，金國慶，徐高福，等.柏木無性系種子園遺傳增益及優(yōu)良家系評(píng)選［J］.浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，23（3）：259-264.

［5］張巍，龐景榮，王洪剛，等.紅松不同種源與家系苗期生理特性的研究［J］.森林工程，2014，30（5）：18-21.

第1作者簡介：劉宏偉（1970-），女，高級(jí)工程師，主要從事林木育種方面研究。

（責(zé)任編輯：張亞楠）

Fine Familiesselectiong in Half-sid Progeny Test of Larix Gmalinii

To utilizemodern larchclonesseed orchard free pollination progeny test（30 years）37 family tree height，DBH and volume of the analysis，the resultsshow that tree height，DBH and volumecharacters of different family weresignificant difference.The No.2 for the best family.The average tree height，DBH and volume of the family group is greater than thecontrast average of 7%，14%and 7%respectively；Choose three good family in the line of volunteers thought volumecharacter as important indicators.The tree height，DBH and volume expected genetic gain of 0.9%，0.9%，0.9%respectively.

Larix gmalinii；Half-sid progeny test；Familiesselectiong

LIU Hongwei
（Dailing Forestry Research Institute，HeilongjiangYichun153106）

S791.222，S722.3+3

A

1001-9499（2016）05-0012-03

2016-07-20