南方紅豆杉優(yōu)樹自由授粉家系苗期生長變異

歐建德 王金盾 潘軍 周東雄

摘 ?要：為提高南方紅豆杉遺傳品質(zhì)，對23個材用型南方紅豆杉家系（含對照）在福建明溪進行苗期試驗。結(jié)果表明：南方紅豆杉的苗高、地徑、最長側(cè)枝長度在家系間均存在顯著性差異;家系間在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀存在顯著性正相關(guān);22個南方紅豆杉優(yōu)樹自由授粉家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀方面均顯著性優(yōu)于對照;南方紅豆杉苗期苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀均有較高的遺傳力，中等的變異系數(shù)和較高的遺傳增益;采用22個優(yōu)樹自由授粉家系進行繁育苗木可以達到遺傳改良目的。

關(guān)鍵詞：南方紅豆杉;自由授粉家系;優(yōu)樹;苗期;遺傳變異;廣義遺傳力;多層次選擇

中圖分類號：S722.3 ? ?文獻標(biāo)志碼：A ? ?論文編號：2014-0148

The Seedling Variation of Plus Tree Open Pollination Family of Taxus chinensis var. mairei

Ou Jiande1， Wang Jindun2， Pan Jun3， Zhou Dongxiong2

（1Mingxi Forestry Bureau， Mingxi 365200， Fujian， China;

2Sanming Forestry Science and Technology Promotion Center， Sanming 365000， Fujian， China;

3Sanming Agricultural School， Shaxian 365500， Fujian， China）

Abstract： In order to improve the genetic quality of Taxus chinensis var. mairei， a trial for 1-year-old seedling of T. chinensis var. mairei containing 23 timber type families （included CK） was conducted in Mingxi County of Fujian Province. The results showed that there were significant differences in the seedling height， diameter at ground and the length of the longest lateral branch among the families; there were significant positive correlation between the seedling height， diameter at ground and the length of the longest lateral branch among the families. The 22 plus tree open pollination family seedling traits were significantly better than the CK. The seedling height， diameter at ground and the length of the longest lateral branch had higher broad heritability， medium coefficient of variation and higher genetic gain. 22 plus tree open pollination families breeding seedlings could realize the purpose of genetic improvement.

Key words： Taxus chinensis var. mairei; Open Pollination Family; Plus Tree; Seedling; Genetic Variations; Broad Heritability; Multi-level Selection

0 ?引言

南方紅豆杉（Taxus chinensis var. mairei）是中國重要藥用、材用和觀賞型樹種[1]，其材質(zhì)堅硬、心材赤紅、紋理致密、形象美觀，用于高檔家具和裝飾裝璜等，是珍貴的用材樹種，經(jīng)濟價值高，極具開發(fā)前景。良種的稀缺和生長緩慢等困撓南方紅豆杉人工用材林建設(shè)，進行南方紅豆杉遺傳改良，選育出速生豐產(chǎn)性能良好的品種顯得尤其緊追。有關(guān)南方紅豆杉的遺傳改良大多圍繞藥用和觀賞利用方面進行[1-9]，而在用材林方面的研究較少，僅有王藝等進行地理種源方面研究[10-12]，尤其是在多層次選擇方面的研究尚屬空白。福建明溪作為南方紅豆杉早期速生優(yōu)良種源之一[12]，為豐富這一珍貴樹種的基因資源，提高其遺傳品質(zhì)[1]，獲得較理想的遺傳增益，在福建明溪優(yōu)良種源基礎(chǔ)上，筆者進行材用型南方紅豆杉優(yōu)樹選擇，為探明優(yōu)樹家系間的遺傳規(guī)律，在福建明溪進行優(yōu)樹自由授粉家系苗期試驗和評價，進而為南方紅豆杉用材林的遺傳改良提供理論依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗時間、地點

研究田間試驗于2009年在福建明溪南山上坊基地進行。

試驗區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤，雨量充沛，日照充足，水熱條件好，年均溫17.8℃，極端最高氣溫39℃，極端最低氣溫-11℃，全年日照時數(shù)1762 h。試驗地點為福建省明溪縣南山上坊基地，屬武夷山南側(cè)支脈，海拔300 m，地形開闊，土壤為沙壤，pH 5.0，肥力中等。

1.2 ?試驗材料

測定用的種子采自課題組從福建明溪地理種源基礎(chǔ)上選擇出的22株材用型自由授粉優(yōu)樹植株。對照選用福建明溪地理種源商品種。

1.3 ?試驗方法

1.3.1 ?試驗設(shè)計 ?采用完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計，處理為23個，分別是選自福建明溪地理種源的22個用材林的優(yōu)樹自由授粉家系和福建明溪商品種（CK），3個重復(fù)，小區(qū)間用1行杉木間隔。

1.3.2 ?調(diào)查與數(shù)據(jù)分析 ?于育苗當(dāng)年12月逐株對苗高、地徑和最長側(cè)枝長度等性狀指標(biāo)進行測量，每小區(qū)隨機調(diào)查30株。對調(diào)查數(shù)據(jù)進行方差分析、廣義遺傳力估算、對照遺傳增益估算等。

廣義遺傳力：h2=1-1/F;

對照遺傳增益：△G=Sh2/X;

式中：h2為家系廣義遺傳力，△G為對照遺傳增益，F(xiàn)為均方比（F值），S為選擇差，X為對照群體平均值[1]。方差分析模型及遺傳參數(shù)的估算方法參見文獻[13]。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?苗期性狀分析

為避免因苗期密度不同而導(dǎo)致的苗木冠幅差異， 本研究選擇與南方紅豆杉生長快慢、冠幅大小有著顯著性正相關(guān)的苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀作為分析指標(biāo)?？紤]到用材林的選育目標(biāo)，以上3個指標(biāo)均為正指標(biāo)，即數(shù)值越大越好。將不同南方紅豆杉優(yōu)樹自由授粉家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀統(tǒng)計列于表1。由表1可知，苗高在15.47～35.07 cm，極大值/極小值=2.27;地徑在0.203～0.403 cm，極大值/極小值=1.99;最長側(cè)枝長度在7.57～18.17 cm，極大值/極小值=2.40。表明不同南方紅豆杉優(yōu)樹自由授粉家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀有著較大差異。方差分析結(jié)果如表2。

由表2可知，不同優(yōu)樹自由授粉家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀存在極顯著性差異。進一步進行DLSD多重比較，結(jié)果列于表1。由結(jié)果（表1）發(fā)現(xiàn)，不同優(yōu)樹自由授粉家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀均較空白對照表現(xiàn)更優(yōu);Mxc-1、Mxc-2、Mxc-3、Mxc-4、Mxc-5、Mxc-6等優(yōu)樹家系的苗高表現(xiàn)最好;Mxc-1、Mxc-2、Mxc-5、Mxc-6、Mxc-7、Mxc-9、Mxc-10等優(yōu)樹家系的地徑表現(xiàn)最好;Mxc-1、Mxc-2、Mxc-3、Mxc-5、Mxc-7等5個優(yōu)樹家系的最高側(cè)枝長度表現(xiàn)最好。從多重比較的結(jié)果表明，22個南方紅豆杉優(yōu)樹家系苗期的苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀均明顯優(yōu)于福建明溪地理種源的商品種，驗證了前期優(yōu)樹選擇的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

2.2 ?苗期性狀相關(guān)性分析

相關(guān)系數(shù)是研究數(shù)量性狀相關(guān)變異的一個重要參數(shù)，優(yōu)樹家系苗期各性狀遺傳相關(guān)分析結(jié)果列于表3。

由表3可知，苗高與地徑和最長側(cè)枝長度極顯著性正相關(guān)，地徑與最長側(cè)枝長度極顯著性正相關(guān)，說明苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等3個性狀間有著一定依賴關(guān)系。

2.3 ?遺傳參數(shù)估算

經(jīng)統(tǒng)計計算，將南方紅豆杉優(yōu)樹家系1年生苗木的苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等生長性狀的均值、變幅、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、廣義遺傳力等參數(shù)列于表4。研究結(jié)果（表4）表明，優(yōu)樹家系1年生苗高、地徑、最長側(cè)枝長度的平均值分別為23.72 cm、0.301 cm、11.96 cm，較對照分別提高了53.33%、48.28%、57.99%。 苗高變異系數(shù)為26.45%， 地徑的變異系數(shù)為17.21%，最長側(cè)枝長度為29.68%，均為中等變異程度，說明家系間生長性狀存在明顯的差異，為選擇速生的南方紅豆杉優(yōu)樹家系提供可能。南方紅豆杉家系的苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等3個苗期性狀的遺傳力分別是0.9739、0.9194和0.9689，表明這些性狀受到較強遺傳力控制，為南方紅豆杉的改良提供可靠保證。

2.4 ?優(yōu)樹家系遺傳增益

不同優(yōu)樹自由授粉家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀方面均有著不同的對照遺傳增益（表5）。在苗高生長性狀指標(biāo)方面的對照遺傳增益介于7.30%～123.39%;在地徑方面的對照遺傳增益介于18.12%～90.58%;在最長側(cè)枝長度方面的對照遺傳增益介于5.50%～135.67%。南方紅豆杉優(yōu)樹家系苗高平均遺傳增益值55.17%，地徑的平均遺傳增益值46.03%，最長側(cè)枝長度平均遺傳增益值58.77%。南方紅豆杉的22個優(yōu)樹家系的苗期生長性狀有著較高的遺傳增益。

3 ?結(jié)論

南方紅豆杉優(yōu)樹家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度3個生長性狀方面存在極顯著性差異， 且性狀間存在顯著性正相關(guān)。優(yōu)樹家系1年生苗高、地徑、最長側(cè)枝長度的平均值分別為23.72 cm、0.301 cm、11.96 cm，較對照分別提高了53.33%、48.28%、57.99%。在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度等性狀方面的遺傳力分別是0.9739、0.9194和0.9689，表明南方紅豆杉在以上3個性狀受到較強的遺傳控制，為遺傳改良提供可靠保證;在苗高性狀方面的變異系數(shù)為26.45%，地徑的變異系數(shù)為17.21%，最長側(cè)枝長度為29.68%，均為中等變異程度，為家系選擇提供可能。

南方紅豆杉優(yōu)樹家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度方面的平均遺傳增益值分別為55.17%、46.03%、58.77%，說明在當(dāng)前南方紅豆杉良種稀缺的情況下，進行優(yōu)樹選擇并經(jīng)自由授粉家系苗期測定后，可以采用22個南方紅豆杉優(yōu)樹家系種子進行苗木繁育，可獲得較理想的遺傳增益，初步實現(xiàn)遺傳改良的目標(biāo)。

4 ?討論

本研究結(jié)果表明，南方紅豆杉優(yōu)樹家系在苗高、地徑、最長側(cè)枝長度方面有著較高的廣義遺傳力、中等的變異系數(shù)和較高的遺傳增益，采用優(yōu)樹家系進行苗木繁育可以達到遺傳改良目的，這與歐建德等人的研究結(jié)論一致[1]。南方紅豆杉的苗高的家系遺傳力和遺傳變異系數(shù)均高于地徑，這與鄭仁華等在光皮樺、栲樹方面的研究結(jié)論一致[14-15]。

張景平等[12]研究結(jié)果表明，南方紅豆杉的最長側(cè)枝長與冠幅等性狀間呈極顯著正相關(guān)。本研究采用最長側(cè)枝長度性狀取代冠幅指標(biāo)進行南方紅豆杉1年生苗木生長評價，具有測量方便，且克服因苗期密度因素產(chǎn)生苗木冠幅差異的特點。

福建明溪作為早期速生優(yōu)良種源之一[12]，為獲得多層次的遺傳增益，在福建明溪種源基礎(chǔ)上選擇優(yōu)樹并進行優(yōu)樹家系苗期測定，對南方紅豆杉用材林的遺傳改良具有現(xiàn)實意義。由于本研究基于1年生苗木表現(xiàn)，不能代表整個樹體成長的過程，僅為家系早期選擇提供參考，有關(guān)選擇效果尚待進一步的子代測定研究。

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