中國檉柳不同無性系的區域化試驗

戴佳祺，李占坡，張國君*，杜晶晶，崔戰勝，楊俊明

(1 河北科技師范學院園藝科技學院，河北 秦皇島，066600；2 河北科技師范學院人事處；3 河南省孟州市動物衛生監督所)

檉柳屬(TamarixL.)植物具有耐鹽堿、耐干旱和水濕等特點[1,2]，因此，檉柳在鹽堿地利用和生態環境建設中的地位備受關注，對促進經濟繁榮和可持續發展具有重要的意義。國內外學者對檉柳在引種評價[3～5]、遺傳標記開發[6,7]、多樣性分析[8～11]、品種選育[12～15]、耐鹽抗逆[16～18]和不同品系的耐鹽性比較[19]以及開發利用[20～22]等方面進行了諸多研究，尤其在基因功能、鹽腺生理、離子平衡等耐鹽機制方面研究系統深入[23～26]。

由于檉柳繁殖能力和根系生命力強大，在美國、法國、阿根廷、澳大利亞和南非等地通過種子和天然雜交等方式造成了入侵，破壞了當地河岸和濕地等生態系統[27～31]。筆者從華北地區中國檉柳(Tamarixchinensis)天然林中篩選出了花朵敗育和不結實的‘濱海翠’檉柳新品種[32]，并對秦皇島等地區的檉柳群體通過分子標記進行篩選[33]，收集了中國檉柳28份優良無性系。

為了獲得檉柳無性系的適應性和穩定性信息，需要對基因型與環境進行互作效應分析和穩定性評價[34～38]。因此，該研究對收集的中國檉柳28份無性系，在河北省昌黎縣、河北省樂亭縣和河北省唐山市的曹妃甸3地進行多點生長測定，利用AMMI模型[39]進行生長表現分析，以期篩選出適用于本試驗區域內的檉柳優良無性系。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于河北省唐山市曹妃甸區(S1，39°29′N，118°30′E)、河北省秦皇島市昌黎縣(S2，39°72′N，119°19′E)和河北省唐山市樂亭縣(S3，39°45′N，119°25′E)。3個試驗點的年平均溫度為11.0～11.2 ℃，年降水量為636 ～638 mm，無霜期為186～188 d，試驗點S1和S2的土壤類型為鹽堿土(鹽的質量分數分別為0～6.4 g/kg和2.0～3.1 g/kg)，試驗點S3土壤類型為灘涂鹽堿土(鹽的質量分數為2.4～35.9 g/kg)。

1.2 試驗材料

試驗林為按照完全隨機區組設計于2017年春定植的28個中國檉柳優株無性系和中國檉柳無性系(對照9號)1年生裸根苗，株行距為2.0 m×2.0 m，每個試驗地點3次重復，每小區10株。

1.3 項目測定

2018年9月底調查造林保存率、各無性系的株高和地徑。

1.4 數據分析

多點方差分析、AMMI模型[40]分析和無性系效應值(i)的估算方法參見相關文章[34,35]。

2 結果與分析

2.1 方差分析

檉柳29個無性系間及3個地點間的造林保存率、株高和地徑差異顯著，株高和地徑在無性系與地點間的交互作用間存在顯著差異，而造林保存率在無性系與地點間的交互作用不顯著(表1)。造林保存率高于80%的有11個無性系，其中保存率最高的無性系為13，為94.44%，高于9號對照中國檉柳的83.56%(表2)。

表1 檉柳29個無性系的保存率、株高和地徑的方差分析

表2 檉柳29個無性系的株高、地徑、保存率差異顯著性多重比較

續表2

2.2 AMMI模型分析

檉柳的株高和地徑在不同無性系間和不同地點間均存在顯著差異(P<0.01)，而株高的交互作用主成分軸差異不顯著，地徑的交互作用主成分軸差異顯著(P<0.01)(表3)。

根據文獻[35]中的方法，在雙標圖中以檉柳無性系29號為標準(此無性系的值最接近29個檉柳無性系地徑平均值)作地徑AMMI分析排序圖(圖1)，無性系8，10，12，13和14號的地徑表現高產穩產；無性系1，2，3，6和7號的地徑表現高產，但不穩定。

表3 檉柳株高和地徑的AMMI分析

2.3 生長適應性評價

根據株高區域化參數(表4)，與對照中國檉柳(9號，183.90 cm)相比，有7個無性系表現良好(無性系13，8，2，12，14，1，10號，株高為188.69～209.61 cm)，其中6個無性系適于3個試驗地點生長，無性系2號適于生長于試驗點S1和S2，而無性系11號雖然株高高于對照中國檉柳但是只適合生長于試驗點S1且綜合評價一般。根據地徑的適應性分析來看(表5)，與對照中國檉柳(9號，30.75 mm)相比，有10個無性系表現良好(無性系1，2，3，7，8，13，12，14，10，6號，地徑為31.16～35.46 mm)，其中8個無性系適于3個試驗點生長，無性系2號和3號僅在試驗點S1表現優秀。

圖1 檉柳29個無性系地徑雙標圖和無性系排序

表4 檉柳29個無性系株高區域化的綜合評價

表5 檉柳29個無性系地徑區域化的綜合評價

3 結論與討論

29個檉柳無性系中有11個無性系的造林保存率高于80%，但高于9號對照中國檉柳83.56%的僅有4個無性系(13，2，1和11號)。檉柳無性系第二年保存率偏低的原因，可能是由于試驗地部分區域鹽堿度過高，達到了鹽的質量分數30 g/kg以上，遠遠超過6 g/kg的極重度鹽堿地標準[41]。

通過雙標圖和株高綜合分析，同時具有株高和地徑平均穩定性的最佳高產無性系有8，10，12，13，14號。綜合造林保存率及生長性狀考慮，1，2，8，10，12，13，14號7個無性系在試驗區均表現優良。然而，無性系14號的保存率為78.89%，略低于80%的造林標準[42]，但考慮到試驗地的鹽堿程度較高，14號無性系也可入選。從株高和地莖以及造林保存率和生長性狀幾方面綜合考慮8，10，12，13，14號5個無性系在三個試驗地點均表現良好，可作為選育的重點優系進行推廣。

檉柳新品種選育時不僅需要考慮生長情況，而且也需要根據育種目標考慮其他指標。針對檉柳開花時容易雜交，且在河濱區域、濕地和湖濱等潮濕的基質上非常適合其種子的萌發生長，在缺乏有效的種間競爭時檉柳會出現快速蔓延現象[28～30]，可以選擇不開花和不結實品種，如‘濱海翠’檉柳(Tamarixchinensis‘Binhaicui’)[32]，從而避免檉柳帶來的生物入侵困境。針對生態和觀賞目標，選育出了‘魯檉1號’(Tamarixchinensis‘Lucheng 1’)[14]和‘魯檉3號’(Tamarixchinensis‘Lucheng 3’)[15]新品種等。