黃檗無性系種子園母樹生長性狀評價

張驍，苗志遠，劉劍，程廣有※

(1．北華大學 a．林學院； b．吉林省林業與生態環境重點實驗室，吉林 吉林 132013； 2．白河林業局，吉林 安圖 133615； 3．吉林省林業勘察設計院，長春 130022)

黃檗(PhellodendronamurenseRupr)又名黃波羅，在中國、朝鮮、俄羅斯、日本等地均有分布[1～3]，是東北“三大硬闊”之一，其材質堅韌、耐濕、耐腐、富彈性，是一種珍貴的藥材樹種[4]。黃檗內皮即關黃柏是中國傳統中藥，其藥理作用主要有抗癌、抗氧化、抗病毒、降血壓、降血糖等[5～9]。林木良種化在林業生產實踐上具有重要的意義，林木種子園具有遺傳改良和生產良種雙重功能，目前，馬尾松、油松和杉木等樹種的無性系種子園較多[10～16]。提高母樹結實量是種子園經營的主要任務之一，由于黃檗種子園建園時間較晚，相關研究較少。本試驗對黃檗無性系種子園生長特性進行了評價，為提高種子園結實量以及進一步研究營養生長與生殖生長相關性提供參考。

1 材料和方法

1.1 種子園自然情況

吉林省臨江林業局闊葉樹種子園建于1999年，園區位于北緯126°54′、東經41°48′，海拔793m，年平均氣溫1.4℃，年平均降水量830mm，無霜期109d。氣候屬中溫帶大陸性季風氣候，為溫潤森林區。種子園面積56.3hm2，其中，生產區48.5hm2，優樹收集區4.8hm2，子代測定區3.0hm2。園內定植黃波羅、水曲柳、柞樹、椴樹、胡桃楸5大珍貴闊葉樹種，共分17個小區，每個小區面積2.25hm2，定植株數624株，全園定植優樹10 608株。

1.2 建園材料及處理

建園優樹主要來源于黑龍江帶嶺林區和長白山林區，采用分組隨機區組設計，根據無性系的種源情況把無性系分為4個區組，每個區組均設置無性系26個，9次重復[17]。

1.3 調查

2008年調查4個區種子園內所有無性系及分株的樹高和冠幅，并根據上年樹高的調查數據計算樹高當年生長量。

1.4 數據分析方法

采用SAS統計軟件進行數據分析。多指標綜合評分公式[18，19]：

2 結果與分析

2.1 種源間生長性狀差異

無性系樹高當年生長量、樹高和冠幅的均值，黑黃1區分別為29.27cm、2.99m和2.63m(表1)；黑黃2區分別為28.80cm、3.07m和2.65m；臨黃1區分別為22.81cm、2.14m和1.94m；臨黃2區分別為21.33cm、2m和1.78cm。臨黃1區和臨黃2區的樹高當年生長量無性系間變異系數較大，其他各區不同性狀無性系間變異系數較小，說明種源間不同性狀無性系間都具有一定選擇潛力，且臨黃1區和臨黃2區的樹高當年生長量的選擇潛力最大。

表1黃檗各分區不同性狀生長差異

Table1GrowthdifferencesindifferentblocksPhellodendromamurense

性狀 Traits黑黃1區HeiHuang1黑黃2區HeiHuang2臨黃1區LinHang1臨黃2區LinHuang2均值Mean變異系數Coefficientofvariation均值Mean變異系數Coefficientofvariation均值Mean變異系數Coefficientofvariation均值Mean變異系數Coefficientofvariation樹高當年生長量(cm) CurrentIncrement2927159128817582281355121333501樹高(m) Height2992069307221321422872002470冠幅(m) Crown2632794265282619428421782901

種源間的樹高當年生長量、樹高、冠幅差異均達到極顯著水平(F值分別為7.84**、19.28**和11.62**)，說明不同種源之間決定樹高當年生長量、樹高、冠幅的遺傳物質差異較大。通過對黃檗不同種源樹高當年生長量、樹高和冠幅多重比較可以看出，黑黃1區與黑黃2區之間差異不顯著(表2)，表明二者遺傳性接近；而二者與臨黃各區種源之間差異極顯著，樹高當年生長量、樹高、冠幅的顯著差異主要是由于不同種源生長在生態條件差異較大的地區，在各自適應當地條件過程中，導致種內遺傳分化的緣故。進一步分析3個性狀的重復力，種源間樹高當年生長量、樹高、冠幅重復力分別為0.25、0.45和0.33，說明這些性狀受中等遺傳控制。

表2黃檗不同種源各性狀多重比較

Table2Multiplecomparisonindifferentprovenancesoncurrentincrement，heightandcrownPhellodendromamurense

種 源Provenances樹高當年生長量(cm)CurrentIncrement顯著性Significance005001種 源Provenances樹高(m)Height顯著性Significance005001種 源Provenances冠幅(m)Crown顯著性Significance005001黑黃1區HeiHuang12927aA黑黃2區HeiHuang2307aA黑黃2區HeiHuang2265aA黑黃2區HeiHuang22880aA黑黃1區HeiHuang1299aA黑黃1區HeiHuang1263aA臨黃1區LinHuang12281bB臨黃1區LinHuang1214bB臨黃1區LinHuang1194bB臨黃2區LinHuang22133cB臨黃2區LinHuang2200cB臨黃2區LinHuang2177bB

2.2 無性系間生長性狀的差異

黑黃1區無性系間樹高當年生長量、樹高、冠幅均差異極顯著(F值分別為3.38**、1.89**和3.09**)；黑黃2區無性系間樹高當年生長量、樹高、冠幅差異極顯著或顯著(F值分別為2.21**、1.61*和3.03**)；臨黃1區無性系間樹高當年生長量、樹高、冠幅差異極顯著或顯著(F值分別為1.94**、1.86*和2.65**)；臨黃2區無性系間樹高當年生長量、樹高和冠幅差異極顯著或顯著(F值分別為1.72*、1.96**和1.75*)。4個區中不同無性系間生長性狀差異顯著或極顯著，說明不同無性系間存在遺傳差異，通過選擇可獲得較大遺傳增益。

2.3 無性系評價

采用多性狀綜合評分法可以避免單一性狀評價的偏差。綜合得分、樹高當年生長量、樹高和冠幅的平均值對26個無性系進行量化評分(表3)。其中23號無性系得分最高，為76.33，大于平均值的15.95%；8號無性系得分最低，為54.78分，小于平均值的16.78%。其中有10個無性系得分大于平均值，且23號、1號和2號3個無性系的得分大于平均值的10%。1號無性系樹高當年生長量最大，為30.27cm，且大于平均值的17.7%，大于最小值的46.5%；23號無性系樹高和冠幅均最高，分別為2.93m和2.72m，且分別大于平均值的14.8%和17.2%，大于最小值的30.2%和46.6%。從綜合得分來看，入選的5個最優無性系為23號、1號、2號、4號和24號；從樹高當年生長量看，為1號、3號、10號、11號和25號無性系；從樹高來看，為23號、1號、2號、25號和10號無性系；從冠幅來看，為23號、1號、15號、24號和4號無性系，綜合評分結果是23號、1號、2號、4號、24號、10號和25號為優良無性系，其中1號無性系為最優無性系。

表3黃檗無性系多指標綜合得分

Table3ComprehensivescoreindifferentclonesPhellodendromamurense

無性系號Clones得分Score樹高生長量(cm)CurrentIncrement樹高(m)Height冠幅(m)Crown無性系號Clones得分Score樹高生長量(cm)CurrentIncrement樹高(m)Height冠幅(m)Crown23763326272932721865222455251223173873027284261964472533245229273102773284257663792742251205472002767272258166298266724322224717728242772471762962433242223

續表3

無性系號Clones得分Score樹高生長量(cm)CurrentIncrement樹高(m)Height冠幅(m)Crown無性系號Clones得分Score樹高生長量(cm)CurrentIncrement樹高(m)Height冠幅(m)Crown107075282428123976188237924820925697525822692591461212067248214156925288227225216108217922724619669426242622522610226452392133664128302552295601823552422071165532394243260266013238823521012654225182572288547821152251852065302464246244均值65822572255232136527277246234

3 小結

3.1 黃檗不同種源間樹高當年生長量、樹高和冠幅差異均達到極顯著水平(F值分別為7.84**、19.28**和11.62**)，說明各性狀差異是由遺傳因素引起的。不同性狀變異系數有所差異，說明各自具有不同選擇潛力。各性狀的無性系重復力分別為0.248 5、0.450 4和0.329 8，受中等遺傳控制。

3.2 黃檗無性系間樹高當年生長量、樹高和冠幅差異均達到顯著或極顯著水平，說明不同無性系基因型差異較大。

3.3 通過對黃檗無性系的綜合評分以及對各無性系最優性狀分析結果表明，23號、1號、2號、4號、24號、10號和25號無性系為黃檗種子園的優良無性系。

[1]Zhou Z,Chen X J,Xue M X.Introduction to the Main Timber Tree Species of the World[M].Beijing:China Forestry Publishing House,1997.

[2]王惠清.中藥材產銷[M].成都:四川科學技術出版社,2007.

[3]Xing X Z.Adventitious effect and analysis of ecological adaptability of Amur Cork[J].Xinjiang Agric Sci,2001,38(5):193-194.

[4]張玉紅,劉彤,周志強.黑龍江黃檗皮中藥用活性成分含量差異及聚類分析[J].經濟林研究,2012,30(3):51-54.

[5]Anis KV,Rajeshkumar NV,Kuttan R.Inhibition of chemical carcinogenesis by berberine in rats and mice[J].Journal of Pharmacokinetics and Pharmacodynamics,2001,53:763-768.

[6]侯小濤,戴航,周江煜.黃柏的藥理研究進展[J].時珍國醫國藥,2007,18(2):498-500.

[7]李峰,賈彥竹.黃柏的臨床藥理作用[J].中醫藥臨床雜志,2004,16(2):191.

[8]王衡奇,秦民堅,余國奠.黃柏的化學成分及藥理學研究進展[J].中國野生植物資源，2001,20(4):6-8.

[9]陳蕾,邸大琳.黃柏體外抑菌作用研究[J].時珍國醫國藥,2006,17(5):759-760.

[10]胡集瑞.馬尾松無性系生長性狀的遺傳變異[J].林業勘察設計,2008,(1):80-83.

[11]賴銀華.閩南杉木優良無性系選擇[J].林業科技開發,2004,18(4):34-36.

[12]趙承開.杉木優良無性系早期選擇年齡和增益[J].林業科學,2002,38(4):53-60.

[13]陳亞斌.馬尾松半同胞家系多年度測定與早期選擇[J].林業科技開發,2011,25(1):115-118.

[14]洪永輝,林文獎,黃以法.12年生馬尾松種子園半同胞家系生長性狀變異分析與優良家系選擇[J].南京林業大學學報:自然科學版,2010,34(4):26-30.

[15]翁殿伊,王同立,楊井泉.油松種子園優良無性系的綜合評定[J].河北林業科技,1988,(1):11-14.

[16]陳建中,葛水蓮,葉嘉,等.油松無性系數量性狀的遺傳變異分析[J].浙江林業科技,2008,1(1):10-13.

[17]沈熙環.林木育種學[M].北京:中國林業出版社,1990.

[18]Wackerly D,Mendenhall W,Scheaffer R.Mathematical Statistics I[M].Duxbury：Undergraduate Econometrics,2001.

[19]胡集瑞.馬尾松種子園優良無性系的選擇與評價[J].福建林業科技,2007,34(2):32-35.