閩楠子代幼林主要生長性狀遺傳分析及優良家系選擇

鄭文華，胡衛明，汪保健，方塘軍，趙 敏，徐金良，宣鈴娟

(1.浙江省開化縣林場，浙江 開化 324300；2.浙江省開化縣楊林鎮人民政府，浙江 開化 324300)

1 引言

閩楠(Phoebebournei)屬常綠喬木，不僅是具有較高經濟價值的珍貴用材樹種，也是園林景觀中優良的綠化樹種，同時也是國家儲備林主要樹種之一[1,2]。1991年，閩楠被列入《中國植物紅皮書》，屬國家二級珍稀瀕危樹種[3]。隨著閩楠天然林的逐漸沒落，人工造林顯得尤為重要，因此優良的家系選育是關鍵。目前，對閩楠的育種主要體現在：閩楠微扦插的繁育體系[4]、育苗技術及管理以及遺傳改良技術[5,6]、在江西、福建等地開展了造林試驗[7,8]。本研究以開化縣林場7a(含苗齡)閩楠子代林為對象，測量其樹高、冠幅以及胸徑，分析不同家系之間的性狀差異并做出評價，為閩楠種子園建設及良種選育提供參考。

2 材料與方法

試驗地位于浙江省開化縣林場城關分場十里鋪林區(118°01′12″ E，29°29′12″N)，屬亞熱帶季風性濕潤氣候。試驗地年平均氣溫16.3 ℃，年平均穩定大于10 ℃的持續天數237.4 d，無霜期 250 d，年平均降水量 1909 mm，年平均相對濕度 81%[9]。試驗地平均海拔200 m，紅壤，土壤肥力中等，水平帶正地，帶寬1 m，帶間距3～5 m，挖穴50 cm× 50 cm× 30 cm，株間距2.5 m。試驗材料為浙江農林大學選擇的140個家系，試驗苗木為2.5年生容器苗，容器規格20 cm×20 cm，苗木平均高1.5 m。

閩楠子代林試驗采用完全隨機區組設計，6次重復，3 株單行小區沿水平帶排列。2015年6月造林，造林當年帶面全鏟培土加帶間劈草撫育1次，此后每年撫育2次，時間6月、9月，方法為帶面全鏟、帶間劈草，2016年春施追肥一次，復合肥0.25 kg/株，2018年冬施桐餅一次，1 kg/株，溝施，施后覆土。2019 年11月進行調查，用測桿與圍尺實測每苗木樹高、冠幅、胸徑，計算高徑比和冠徑比，單株材積的計算：V=0.00005276×D1.8826161×H1.009317(H：樹高，D：胸徑)[10]。選擇6次重復保存完整的59個家系計算小區平均值，利用 Excel，SPSS16.0 等軟件進行統計分析。此外，調查閩楠抗寒能力，于2021年2月4日調查閩楠受凍害情況，表1 為閩楠凍害等級參考表。

表1 閩楠凍害等級分類參考

3 結果與分析

3.1 閩楠子代林生長性狀差異

59個閩楠家系的生長性狀呈現出明顯差異。由表2可知，59個家系樹高平均值為3.56 m，家系間變幅為3.06～4.45 m，家系內變異系數在5.71%～35.41%之間，家系間變異系數為16.71%；胸徑平均值為4.59 cm，家系間變幅為3.31～5.77 cm，家系內變異系數在6.45%～35.23%之間，家系間變異系數為17.78%；單株材積平均值為0.0036 m3，家系間變幅為0.0018～0.0068 m3，家系內變異系數在17.13%～74.60%之間，家系間變異系數為39.10%；高徑比平均值為77.67，家系間變幅為72.35～92.26，家系內變異系數在3.27%～67.84%之間，家系間變異系數為16.36%；冠徑比均值為37.07，家系間變幅為34.15～60.55，家系內變異系數在6.12%～72.57%之間，家系間變異系數為16.79%。由此可見閩楠子代林家系之間的生長性狀表型差異較大。

表2 閩楠59個參試家系的生長性狀分析

續表2

從表3方差分析可知，不同閩楠家系間胸徑、單株材積的差異均極顯著，樹高和冠徑比差異顯著，而高徑比差異不顯著。說明不同家系間樹高、胸徑、材積生長仍存在真實的遺傳差異，可以進行優良家系選擇。

表3 閩楠子代林的性狀方差分析

3.2 閩楠子代林遺傳參數估算

遺傳力可以作為雜種后代進行選擇的一個指標，是選擇育種的重要參數之一，在一定程度上可以反映生長性狀受遺傳控制的大小，林木生長性狀受遺傳因素一般隨著遺傳力的增高而變強[11，12]。

對閩楠子代林的性狀進行了遺傳參數估算見表4可知，單株材積的家系遺傳力最高，達52.71%，其次是胸徑的家系遺傳力為47.11%，樹高和冠徑比的家系遺傳力分別為32.75%、26.68%。胸徑和單株材積的家系遺傳力高于樹高的家系遺傳力，說明胸徑和單株材積受的遺傳控制強度相對較大，而樹高則可能更易受到環境因素的影響。因此單株材積可以作為主要生長性狀進行優良家系選擇。

表4 閩楠子代林的遺傳參數估算

3.3 閩楠子代林性狀相關性分析

利用SPSS軟件對閩楠子代林的樹高、胸徑、單株材積、高徑比和冠徑比進行了表型相關性分析(表5)。樹高與胸徑、單株材積2個生長性狀之間均呈極顯著正相關，且樹高、胸徑與單株材積的相關系數較高，分別為0.905和0.957。冠徑比與樹高、胸徑、單株材積均呈負相關，其中高徑比與樹高、冠徑比呈弱負相關，其他的均為極顯著負相關。

表5 閩楠子代林的性狀相關性分析

3.4 閩楠子代林優良家系及優良單株選擇

通過對各家系樹高、胸徑和單株材積的平均值+1/4標準差為臨界值進行篩選，并以這3個性狀均達到設定值為標準，確定了8個優良家系。由表6可知，入選家系樹高、胸徑和單株材積的平均值分別為4.14 m，5.37 cm和0.0052 m3，分別比群體平均值高出16.29%，16.99%和44.44%。入選的優良家系中，樹高的遺傳增益為2.23%～8.01%，胸徑的遺傳增益為3.98%～12.13%，單株材積的遺傳增益為11.50%～46.13%。所入選的優良家系均需開展區域性試驗并進行后期的觀察，各家系的生長表現可能隨著生長年限的增長而發生變化，因此，在閩楠子代林生長較長年限之后應再次對其進行對生長性狀觀察、統計及分析。

表6 閩楠8個入選家系的生長指標及遺傳增益

以單株材積為主要選擇指標，兼顧樹高和胸徑按5%入選率，初選出53個優良單株見表7，其平均樹高、胸徑、單株材積分別為4.82 m，6.78 cm，0.0096 m3，樹高、胸徑和單株材積的遺傳增益分別為3.10%～14.38%，13.60%～40.60%，44.98%～167.80%。53個優良單株來源于24個家系，其中優良家系8個27株，其他家系16個26株。

表7 閩楠7a生優良單株的生長性狀分析

續表7

3.5 閩楠子代林抗寒能力調查分析

溫度低于0 ℃以下時，植物體內發生冰凍，因而造成損傷嚴重致死[13]。閩楠用于上山造林，其抗凍能力為重要性狀之一。2021年1月寒凍較為厲害，因此對閩楠各家系展開了其抗凍能力的調查。調查結果顯示:閩楠整體的受凍害率為10.21%，其中59個家系的受凍率為6.12%，凍害情況見表8。由于今年的氣溫異常，植物本身在沒有適應低溫的情況下，氣溫驟降，導致植物凍傷嚴重。在優選出來的家系中，26、96、202、37家系受到凍傷，但凍傷比例較低，相比而言，其抗凍能力較好。

表8 閩楠子代林家系凍害情況調查

4 討論與結論

閩楠59個家系的胸徑和單株材積之間的差異均達到了極顯著水平，樹高之間的差異達到了顯著水平，說明家系之間的性狀主要由生長遺傳特性決定。高徑比和冠徑比的體現木材的徑級和尖削度，高徑比方差分析差異不顯著，7 a生的閩楠飽滿度相差不大；冠徑比差異達顯著水平，說明閩楠的徑級可作為篩選的要素之一。

對閩楠家系的遺傳力進行估算，閩楠樹高、胸徑和單株材積的家系遺傳力分別為32.75%、47.11%和52.71%，單株材積的遺傳力相比樹高和胸徑較高，說明單株材積受到遺傳控制的強度比樹高和胸徑大，這與黃秀美、黃德龍等在對閩楠子代林的測定分析一致[14,15]，均為單株材積的遺傳強度更高。

通過對閩楠生長性狀進行分析，選出了8個優良家系，并初選出53個優良單株，這些優良單株后期可用于無性繁殖和建立閩楠種質資源庫、無性系種子園。該調查為7年生林分的閩楠子代林，后期的生長情況還需進一步的觀察，并進行再篩選和復核優良家系。