杉木第三代種子園自由授粉子代苗期測定試驗

詹新標

摘 要：該試驗對永安杉木第三代種子園的28個無性系良種，以第2代、第1.5代的杉木種子園良種為對照，開展苗期生長特性測定比較。結果表明：杉木第三代的不同無性系的苗高、地徑和生物量均達到了顯著性差異水平，表明不同杉木無性系良種生長發(fā)育存在明顯的差異；將不同杉木無性系良種劃分為高生長型、中等生長型、低生長型，其中高生長型的無性系有2、4、14和22；利用苗高、地徑和生物量3個性狀，進行多性狀綜合評價并根據種子園的管理原則選出2、22、11為最好的采種母株，其苗高、地徑和生物量的平均遺傳增益分別達12.75%、13.20%和14.82%。

關鍵詞：杉木；種子園；育苗；聚類分析；多性狀綜合評價

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）12-0110-04

Abstract：In this experiment，28 clones of the 3rd generation seed yard of Yong'an Chinese fir were selected，and the growth characteristics of seedling were compared with the seedling of the second generation and 1.5 generation. The results showed the seedling height，ground diameter and biomass of the third generation of Chinese fir were significantly different，and there were significant differences in the growth and development of different Chinese fir clones. Through cluster analysis，different varieties of Chinese fir were divided into low-growth type，medium growth type and high-growth type，which had treatments 2，4，14 and 22 clones. Using the three traits of seedling height，ground diameter and biomass，the multi-trait comprehensive evaluation and according to the management principles of the seed garden to select the treatment of 2，22，11 for the better seed plant，the average genetic gain of seedling height，ground diameter and biomass were 12.75%，13.20% and 14.82%，respectively.

Key words：Chinese fir；Seed orchard；Seedling；Clustering analysis；Comprehensive evaluation on several characters

杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook]是我國特有的優(yōu)良速生用材樹種之一，生長快、產量高和材質好，也是南方各省區(qū)最重要的造林樹種之一[1-2]。我國從20世紀60年代初開始對杉木進行了系統(tǒng)的遺傳改良研究。截止“八五”攻關結束，已經完成第二代種子園建設，并投入生產[3-6]。永安林木種苗中心于2009年，利用福建省杉木種苗科技攻關項目組選育的杉木第三代種子園建園材料建立嫁接種子園。營建種子園的目的是利用優(yōu)樹相互授粉長期地大量生產遺傳品質優(yōu)良的種子。根據子代測定數(shù)據及種子園內親本的開花結果等習性資料對種子園進行去劣疏伐，是種子園管理工作的基本措施。福建省杉木種苗科技攻關項目組研究表明：疏伐杉木種子園中最差的20%無性系，選擇最好的10%無性系采種，是提高種子園遺傳增益的有效遺傳管理措施，既可以維持該種子園較廣的遺傳多樣性，又能保證有較大的遺傳增益。因此，本試驗通過永安杉木第三代種子園的28個無性系自由授粉種子的苗期生長調查分析，利用方差分析、聚類分析和多性狀綜合評價等方法，對杉木良種的各生長性狀進行評價，以期指導永安第三代杉木種子園的資源優(yōu)化和利用，進一步提升杉木種子園的經營管理水平。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 參試的30個杉木良種（試驗材料）統(tǒng)一由永安市林木種苗中心提供，其中28個處理為永安杉木第三代種子園2014年產的自由授粉種子，2個對照材料分別來源于官莊林場第2代杉木種子園（CK1）和洋口林場第1.5代杉木種子園（CK2）。

1.2 試驗設計 杉木良種苗期測定地點在永安市永林種苗中心苗圃，地處東經118°35′，北緯25°21′，海拔75m。試驗種子于2015年3月下旬播種，用有機質：黃心土：沙子=4∶4∶2的基質播種培育芽苗；5月上旬芽苗移栽至育苗輕基質容器。育苗輕基質容器（高×寬=8cm×4cm）采用有機質與珍珠巖=7∶3配比，基質配制時添加鈣鎂磷肥6.0kg/m3，每個育苗托盤中放置60袋。采用完全隨機區(qū)組設計，3次重復，每小區(qū)6盤（360株）。

2 結果與分析

2.1 杉木第3代種子園不同良種苗期生長指標比較分析 對參試的第3代不同杉木良種的苗高、地徑和生物量進行方差分析，從表1可知，不同杉木良種在苗期的苗高、地徑和生物量差異均達到了顯著性差異，表明了不同杉木良種生長存在顯著性差異，這是由不同杉木良種的種子遺傳品質決定的。因此，進一步對不同杉木良種的選擇是優(yōu)化種園材料的必經過程。

由表2可知，試驗對照的苗高、地徑和生物量平均值分別是16.89cm、0.23cm和4.57g；第3代不同杉木良種群體的苗高、地徑和生物量平均值分別是23.20cm、0.32cm和5.56g，分別高出對照37.39%、38.20%和21.84%。不同杉木良種的苗高和地徑均值最大的前三組分別是處理2、4和22，其中，苗高和地徑最大值（處理2）分別高出對照的苗高和地徑的60.62%和62.24%；生物量均值最大的前三組分別是處理11、4和2，其中，生物量最大值（處理2）高出對照的生物量43.00%。

2.2 第3代杉木種子園不同良種苗期生長性狀聚類分析 聚類分析是依據各事物之間的性質進行比較，然后將性質相近的歸為一類，將性質差別較大的歸入不同類的分析技術[10-11]。本次聚類分析是根據歐氏距離及離差平方和聚類法。由圖1可知，根據杉木不同良種的苗高、地徑和生物量，λ=18.5時，不同杉木良種被劃分為3大類型。第一類型是處理2、4、14和22屬于高生長型，該類型的苗高、地徑和生物量均值分別高于群體均值的12.50%、10.92%和13.33%；第二類型是中等生長型，分別是處理1、3、6、8、10、11、17、18、26和28，其苗高、地徑和生物量均值接近群體均值；第三類型是低生長型，其苗高、地徑和生物量均值低于群體均值，分別是處理5、7、9、12、13、15、16、19、20、21、23、24、25和27。系統(tǒng)聚類圖中各樣本序號1、17、26、6、11、28、3、8、18、10、2、4、22、14、5、25、9、13、7、16、12、15、23、21、19、20、27、24。

2.3 第3代杉木種子園不同良種苗期生長多性狀綜合評價和選擇 在不同杉木良種的各個性狀存在顯著或極顯著差異的前提下，對不同杉木良種進行多性狀綜合評價能夠綜合各性狀的表現(xiàn)，更加客觀、全面地評價苗木質量[10]。由表3可知，試驗對照的（Pi）多性狀綜合評價值平均值是1.02；試驗組的Pi值平均值是0.64，比對照的Pi值均值低37.86%，結果表明，試驗組的苗木質量總體比對照的苗木質量好。其中，處理2的多性狀綜合評價（Pi）值最小，其后依次是處理22、11、4、6、10、28、14、1、3、8等，詳細排序見表4。根據種子園的管理原則，按照10%的入選率，28個良種中的處理2、22、11入選。

2.4 3個杉木良種遺傳增益分析 由表4可知，（1）處理2的苗高、地徑和生物量的遺傳增益分別是15.08%、16.73%和16.91%；（2）處理22的苗高、地徑和生物量的遺傳增益分別是11.56%、14.16%和9.97%；（3）處理11的苗高、地徑和生物量的遺傳增益分別是11.62%、8.70%和17.57%，3個良種的苗高、地徑和生物量的平均遺傳增益分別是12.75%、13.20%和14.82%。

3 小結與討論

28個試驗材料是從永安杉木第三代種子園的80個無性系（240株）速生、結實性狀好等指標綜合分析和選擇出來的，具有較強的代表性。永安杉木第三代種子園的28個無性系種子的苗木比對照的苗高、地徑和生物量平均值高出37.39%、38.20%和21.84%；試驗組的Pi值平均值比對照的Pi值均值低37.86%，結果表明，試驗組的苗木質量總體比對照的苗木質量好。不同杉木良種在苗期的苗高、地徑和生物量差異均達到了顯著性差異；不同杉木良種的苗高和地徑均值最大的前三組分別是處理2、4和22；生物量均值最大的前三組分別是處理11、4和2，結果表明，不同杉木良種生長存在顯著性差異，因此，需對杉木種子園的材料進一步選擇和優(yōu)化。

通過聚類分析結果表明，不同杉木良種被劃分為3大類型，分別是高生長型、中等生長型、低生長型，其中，處理2、4、14和22屬于高生長型，其該類型的苗高、地徑和生物量均值分別高于群體均值的12.50%、10.92%和13.33%。

為了更加客觀、更加全面的評價苗木質量，本研究綜合了杉木良種的苗高、地徑和生物量的指標對不同杉木良種進行多性狀綜合評價，根據種子園的管理原則，按照10%的入選率，28個良種中的處理2、22、11入選，且3個良種的苗高、地徑和生物量的平均遺傳增益分別是12.75%、13.20%和14.82%。

林木育種資源是選育新品種的物質基礎，隨著人們生活水平的提高和工業(yè)生產的發(fā)展，對杉木的質要求越來越高。因此在杉木的第三代育種計劃中加強除了生長量、適應性和材性改良外，還應廣泛收集各種特殊類型的優(yōu)樹，擴大第三代育種的遺傳基礎，豐富杉木的育種資源，以實現(xiàn)杉木育種的多目標。此次杉木良種育種試驗周期較短，后期生長表現(xiàn)和其他性狀有待試驗林過程中進一步的調查和分析，子代試驗林中表現(xiàn)優(yōu)異，均可以選取優(yōu)良材料，補充到新的育種群體，這樣既能取得較理想的遺傳改良效果，又能在一定程度上防止遺傳基礎變窄。

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（責編：施婷婷）