湖南省杉木優良無性系定向選擇

徐清乾，殷元良，許忠坤，張 勰，榮建平

(1.湖南省林業科學院，湖南長沙 410004; 2.湖南省林業廳，湖南長沙 410007;3．攸縣林業科學研究所，湖南攸縣 412304)

杉木 (Cunninghamia lanceolata)是湖南省主要鄉土速生樹種，杉木種子園的建設事關全省杉木的種源的良性發展，杉木種子園的建設經歷了初級種子園、二代種子園。歷經30多年優良無性系的選擇，湖南省林業科學院從靖州縣排牙山林場、會同縣林業科學研究所、攸縣林業科學研究所、江華林業采育場杉木試驗林中，選育出靖全02、靖全03、靖半01、攸全06、攸全08、攸半02、江全01、會全06、會全09、會全10、會半03、會半08、會無02等杉木優良無性系40個，該批杉木優良無性系于2010年9月通過湖南省林木品種審定委員會品種審定，并頒發林木良種證書［1］。作為成果《杉木遺傳改良及定向培育技術研究》的部分內容，并獲2007年度國家科學技術進步二等獎。該批無性系根據其遺傳特性劃分為少節 (無節)材、紅心材、密植材、瘠薄地造林材和開花結實性能優5個類型，已在省內杉木二代種子園中嫁接推廣，為湖南省杉木優良無性系選擇和發展提供了堅實的基礎。

1 試驗地概況

優良無性系選擇林分位于靖州縣排牙山、攸縣樟井、江華縣碼市和會同縣白土沖，均為杉木的主要產區，立地條件適宜杉木生長。試驗地概況見表1。

2 研究材料

從1978年開始，湖南省開展初級種子園雜交組合［2］和自由授粉育種，營造田間子代測定試驗林16 hm2，參試家系為180個。該批優良無性系從下列試驗林育種材料中選出 (見表2)。

表1 試驗地概況Tab.1 The profile situation of testing area

表2 研究材料來源Tab.2 The sources of testing clone material

3 研究方法

3.1 試驗設計

雜交控制授粉采用全雙列、半雙列和側交設計，每個組合套60個袋以上，分組合采種育苗。子代測定林采用隨機區組設計，造林材料含參試家系、種子園混合種和生產對照，5～8個重復，4～10株小區。

3.2 父本、母本無性系的選擇標準

在作雜交育種設計時，要求選擇具有枝間距大、木材紅心、冠幅小、耐瘠薄、球果大、結實多、花粉多等特殊優良性狀的無性系，作為人工套袋雜交控制授粉的父本和母本。生長上要求無性系父本、母本的半同胞子代樹高、胸徑、材積分別大于生產種 (種源)的8%、10%、20%以上;無性系所屬雜交組合的子代樹高、胸徑、材積分別大于生產種10%、15%、30%以上［2］。

3.3 優良無性系的選擇標準

3.3.1 質量標準 優良無性系的質量是指優樹的品質，主要衡量因子有樹干、樹冠、樹皮、抗性、結實性等［4］，具體可歸納如下:樹干從基部到頂部通直圓滿 (無彎曲、尖剝度小)，不開叉，不并蔸;樹皮薄、裂紋直，無樹瘤、扭紋;樹干上第1級側枝細，輪生枝數少，自然整枝好，枝下高為樹高的1/3以上，整枝不留粗大的死節;樹冠濃密較窄，葉綠未封頂，生長勢旺盛;未遭受病蟲危害，風折和雪壓之害;有良好的正常結實。

3.3.2 生長量標準

(1)絕對生長量標準。當密度為140～167株/667 m2，立地條件為中等以上時，11～15年生的優樹要求年平均樹高1.1 m以上，胸徑1.6 cm以上;16～20年生的優樹年平均樹高0.9 m以上，胸徑1.4 cm以上;21～25年生的優樹年平均樹高0.8 m以上，胸徑1.3 cm以上。立地條件較差時，標準適當降低;密度較小時，標準適當提高。

(2)相對生長量標準。優樹相對生長量要求材積大于本重復對照100%以上，大于對照優勢木40%以上。大于所在優良家系小群體平均值個標準差［3］(a固定0.01時，只與n有關)以上。

3.3.3 木材基本密度標準 當初選木基本密度絕對值大于0.313 0 g/cm3，相對值大于子代測定平均值0.5%時方能確認為優樹。

3.4 優良無性系的選擇方法

首先對子代林進行全面調查，評選出材積增益30%以上的優良全同胞、半同胞家系。從這些優良家系中，按形質指標、絕對和相對生長量指標進行優樹初選，初選木用油漆在樹干上編號并作圖確立所在位置，并填寫詳細的無性系 (優樹)信息卡?，F場用生長錐對初選木進行木芯取樣，將木芯樣品帶回實驗室作木材基本密度測定，當木材密度也達標時方能確認為優樹［4］。此批40個杉木優良無性系的形質、生長量、木材基本密度指標都達到上述要求，有關數據列表3。

表3 杉木優良無性系生長速度、木材密度統計表Tab.3 The statistics of growth rate and wood density of superior clones of C.lanceolata

4 結果與分析

4.1 少節裝飾材無性系

少節 (無節)裝飾材無性系培育是我省林業發展的一個重要方向，采用少節無性系造林是基礎。靖全02、靖全10、會全09、會全10、靖半02、江全03號6個優良無性系，枝間距平均值約60 cm，普通林分平均值為42 cm，具有枝間距大的共同特性 (表4)，樹干上的節疤比普通林分少30%，是優良的少節裝飾材。若作為無節裝飾材無性系定向培育，可減少大量的修枝用工。

表4 少節材優良無性系枝間距表Tab.4 The branch spacing of less section superior clones

4.2 紅心材無性系

靖全03、靖全09、攸全15、會半01、會無02號5個無性系，近髓心木質部成油亮的深紅色，紋理美觀，氣味芳香，是建筑、家具、裝潢的上乘環保之材［5］。

4.3 適宜于密植無性系

靖全07、靖全22、靖全25、靖半01號4個無性系，其冠幅明顯小于一般杉木，24年生平均冠幅2.0～2.4 m，而一般杉木平均冠幅2.9～3.3 m，單株立木少占空間29.0%。按一般造林株行距2.0 m×2.0 m折算，該4個無性系可按株行距1.6 m×1.6 m標準造林。

4.4 適宜于瘠薄地造林無性系

靖全06、靖半07、攸全08、攸全16號4個無性系，其在瘠薄 (立地指數10～12)的立地上仍表現出速生豐產的特性，24年生優樹個體樹高24.0 m，胸徑36.0 cm。當在立地較差的條件下造林，建議采用這幾個無性系造林。

4.5 開花結實多的無性系

下列18個無性系 (表5)表現出球果產量高、或百果重大、或花粉量多的顯著特點，適宜于提高種子園種子產量、或提高采種效率、或增加種子園花粉數量［6］。

從表4分析可見，高產無性系單株球果產量達種子園平均值的2.48～3.14倍，高產花粉無性系單株花粉量達種子園平均值的3.49～3.78倍，球果大的無性系百果重達種子園平均值的1.46～1.55倍。

5 結論與討論

(1)用于雜交的父、母本無性系，要求具有枝間距大、木材紅心、冠幅小、耐瘠薄、球果大、結實多、花粉多等特殊優良性狀中1個或多個。

(2)優良無性系樹干從基部到頂部通直園滿;樹皮薄、裂紋直，無樹瘤、扭紋;自然整枝好，整枝不留粗大的死節;樹冠濃密較窄，葉綠未封頂;未遭受病蟲、風折和雪壓之害;有良好的結實。

(3)優良無性系材積大于本重復生產對照100%以上，大于對照優勢木40%以上，大于所在小群體平均值Ta/個標準差以上。木材基本密度大于子代測定林分平均值0.5%以上。

(4)選擇出少節材、紅心材、密植材、瘠薄地造林材和開花結實多的優良無性系各6個、5個、4個、4 個和 18 個。國內徐金良［7］、余榮卓［8］、孫鵬［9］等對杉木遺傳改良進行了較系統研究，但對定向選擇涉及較少，本研究開辟了多種用途的定向選擇，對杉木良種選育有顯著提高。

表5 開花結實性能優良品系特性表Tab.5 The characteristics of flowering and fruiting performance superior clones

［1］湖南省林業廳．關于公布2010年湖南省林木品種審定委員會審定結果的通知［R］．2010．

［2］徐清乾，許忠坤．杉木雜交組配與兩系種子園建立技術研究［J］．湖南林業科技，2004，31(6):18－20．

［3］徐清乾，許忠坤，程正紅，等．杉木二代種子園建立技術研究 ［J］．湖南林業科技，2002，29(4):16－19．

［4］陳岳武．杉木優樹選擇方法的研究 ［M］ //陳岳武論文選集．南京:南京林業大學出版社:1989:14－19．

［5］李燕山，朱新傳，劉志云．陳山紅心杉發展現狀與開發對策［J］．江西林業科技，2001，28(1):20－22．

［6］徐清乾，吳愛中．杉木種子園開花結實監測研究［J］．湖南林業科技，1997，24(4):11－14．

［7］徐金良，洪昌端．杉木不同類別良種改良效果的比較研究［J］; 林業科學研究，1997，10(3):5－8．

［8］余榮卓．杉木種子園子代長期測定結果與早晚期選擇相關性分析［J］．福建林學院學報，1998(4):1－4．

［9］孫鵬．杉木家系選擇及效益分析［J］．四川林業科技，1999，26(2):11－14．