桉樹(shù)無(wú)性系試驗(yàn)林樹(shù)高、胸徑性狀變異研究

曹春鵬

桉樹(shù)無(wú)性系試驗(yàn)林樹(shù)高、胸徑性狀變異研究

曹春鵬

(漳州綠高林業(yè)有限公司，福建 漳州 363000)

本文對(duì)2017年?duì)I建的桉樹(shù)無(wú)性系試驗(yàn)林其樹(shù)高、胸徑性狀遺傳參數(shù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：樹(shù)高、胸徑性狀表型變異系數(shù)在16.9% ~ 21.8%之間，遺傳變異系數(shù)在8.6% ~ 11.6%之間；樹(shù)高性狀重復(fù)力為0.36(0.08)和0.40(0.08)，胸徑性狀重復(fù)力為0.17(0.05)和0.23(0.06)；從表型分析無(wú)法判斷出哪個(gè)指標(biāo)具有更優(yōu)的選擇效率，1 ~ 2年生時(shí)環(huán)境因素對(duì)胸徑性狀表型表現(xiàn)的影響高于樹(shù)高性狀，此時(shí)選擇樹(shù)高性狀作為桉樹(shù)無(wú)性系生長(zhǎng)性狀的主要選擇指標(biāo)優(yōu)于胸徑性狀。通過(guò)無(wú)性系值選擇篩選出4個(gè)優(yōu)良無(wú)性系。

桉樹(shù)無(wú)性系；遺傳變異；選擇

桉樹(shù)是桃金娘科(Myrtaceae)桉屬()、杯果木屬()和傘房屬()樹(shù)種的統(tǒng)稱(chēng)，天然分布在澳大利亞及周邊地區(qū)。我國(guó)于1890年引進(jìn)桉樹(shù)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試種推廣，桉樹(shù)現(xiàn)已遍及南方11個(gè)省區(qū)600多個(gè)縣，種植面積達(dá)546.74萬(wàn)hm，年產(chǎn)木材超過(guò)2 500萬(wàn)m，成為南方主要造林樹(shù)種之一。

桉樹(shù)優(yōu)良無(wú)性系具有選種高效、遺傳改良進(jìn)展快、林相整齊，易于集約化經(jīng)營(yíng)，經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。但單一無(wú)性系的大面積造林，易導(dǎo)致整個(gè)林分病蟲(chóng)害增多，經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)增加，經(jīng)濟(jì)效益下降。篩選出優(yōu)良無(wú)性系品種，進(jìn)行多品系混合造林，可以有效提高林分穩(wěn)定性，降低經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，增加林木種植的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)于桉樹(shù)無(wú)性系試驗(yàn)林生長(zhǎng)性狀方面的報(bào)道很多。解懿妮等通過(guò)對(duì)3年生21個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系表型及遺傳變異進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)無(wú)性系間生長(zhǎng)性狀存在極顯著差異，樹(shù)高、胸徑性狀無(wú)性系重復(fù)力分別為0.71和0.82，表型變異系數(shù)分別為15%和25%，遺傳變異系數(shù)分別為13%和21%。盧萬(wàn)鴻等對(duì)15個(gè)無(wú)性系5個(gè)地點(diǎn)3年生的數(shù)據(jù)進(jìn)行單地點(diǎn)和多地點(diǎn)分析表明，樹(shù)高、胸徑性狀無(wú)性系間差異顯著，兩性狀的重復(fù)力都很高。利用桉樹(shù)無(wú)性系具有遺傳穩(wěn)定性高、無(wú)性系差異顯著的特點(diǎn)，本研究通過(guò)試驗(yàn)與調(diào)查，以期為廣東五華地區(qū)混合造林篩選出優(yōu)良無(wú)性系組合。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣東省五華縣(24°00′59″N，115°46′59″E)，海拔215 m。該試驗(yàn)點(diǎn)屬于中低緯度南亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫18.5℃，年平均降雨量1 650 mm，無(wú)霜期330 d，土壤類(lèi)型為沙壩土。

1.2 材料來(lái)源及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

桉樹(shù)中心提供試驗(yàn)苗木，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，22個(gè)無(wú)性系(表1)，15株小區(qū)(5×3)，4個(gè)重復(fù)。2017年4月造林，株行距2 m × 3 m。

1.3 測(cè)量方法

2018年、2019年測(cè)量了離地1.3 m處的帶皮直徑，使用超聲波測(cè)高儀測(cè)量了樹(shù)高。

表1 參試無(wú)性系信息

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

本研究使用R語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)的正態(tài)性檢驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)分析，使用似然比檢驗(yàn)單側(cè)檢驗(yàn)進(jìn)行遺傳方差組分的顯著性檢驗(yàn)。使用以下單株混合線性模型進(jìn)行方差組分及無(wú)性系重復(fù)力的估計(jì)：

通過(guò)泰勒展開(kāi)式估計(jì)重復(fù)力的標(biāo)準(zhǔn)誤。無(wú)性系重復(fù)力：

遺傳增益計(jì)算公式為:

2 結(jié)果與分析

2.1 樹(shù)高、胸徑性狀表型變異

由表2可知，2年生的樹(shù)高性狀表型變異系數(shù)高于1年生，2年生的胸徑性狀表型變異系數(shù)低于1年生，同林齡胸徑性狀表型變異系數(shù)高于樹(shù)高性狀。

2.2 樹(shù)高、胸徑性狀遺傳變異

兩林齡的樹(shù)高性狀無(wú)性系重復(fù)力高于胸徑性狀，樹(shù)高性狀遺傳變異系數(shù)大于胸徑性狀(表3)。除ht1外，無(wú)性系與重復(fù)的互作效應(yīng)均不顯著。2年生的樹(shù)高、胸徑性狀無(wú)性系重復(fù)力均高于1年生，2年生時(shí)的遺傳變異系數(shù)均高于1年生。

2.3 優(yōu)良無(wú)性系選擇

根據(jù)各無(wú)性系樹(shù)高、胸徑性狀在兩個(gè)林齡的無(wú)性系值(表4)，篩選出各性狀無(wú)性系值均為正的無(wú)性系8個(gè)。由于ht2擁有最高的遺傳變異系數(shù)和重復(fù)力，故相同種或雜交種無(wú)性系選擇ht2無(wú)性系值最高的無(wú)性系，共篩選出4個(gè)無(wú)性系，分別為6、13、11、22。入選無(wú)性系遺傳增益見(jiàn)表5。

表2 樹(shù)高、胸徑性狀表型變異

表3 主要遺傳參數(shù)

表4 無(wú)性系值

表5 遺傳增益

3 討論與結(jié)論

兩林齡桉樹(shù)無(wú)性系樹(shù)高、胸徑性狀表型表現(xiàn)與國(guó)內(nèi)報(bào)道的桉樹(shù)無(wú)性系測(cè)定林的研究結(jié)果相一致。在進(jìn)行優(yōu)良無(wú)性系選擇時(shí)，表型變異系數(shù)是育種工作者關(guān)注的重要參數(shù)。兩林齡胸徑性狀均具有較高的表型變異系數(shù)，同時(shí)兩林齡樹(shù)高、胸徑性狀間的表型變異系數(shù)差值在縮小，所以從表型分析結(jié)果無(wú)法判斷出哪個(gè)指標(biāo)具有更優(yōu)的選擇效率。

較低的無(wú)性系重復(fù)力與國(guó)內(nèi)同類(lèi)研究的報(bào)道相差很大，與國(guó)外同類(lèi)研究結(jié)果相一致。可能是統(tǒng)計(jì)分析模型及重復(fù)力計(jì)算方法的差異造成的。兩林齡的樹(shù)高性狀遺傳變異系數(shù)均高于胸徑性狀，結(jié)合樹(shù)高性狀表型變異系數(shù)低于胸徑性狀，說(shuō)明1 ~ 2年生時(shí)環(huán)境因素對(duì)胸徑性狀表型表現(xiàn)的影響高于樹(shù)高性狀。樹(shù)高性狀較高的重復(fù)力與遺傳變異系數(shù)，說(shuō)明1 ~ 2年生時(shí)選擇樹(shù)高性狀作為優(yōu)良無(wú)性系生長(zhǎng)性狀的主要選擇指標(biāo)優(yōu)于胸徑性狀。

[1] 王豁然.桉樹(shù)生物學(xué)概論[M].北京: 科學(xué)出版社,2010.

[2] 祁述雄.中國(guó)桉樹(shù)[M].第2版.北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2002.

[3] 劉濤,謝耀堅(jiān).中國(guó)桉樹(shù)人工林快速發(fā)展動(dòng)因分析及展望[J]. 桉樹(shù)科技,2020,37(4):38-47.

[4] 李昌榮,吳兵,陳東林,等.尾巨桉雜種無(wú)性系多性狀綜合評(píng)價(jià)[J].西部林業(yè)科學(xué),2014, 43(4): 37-43.

[5] 陸釗華.尾葉桉無(wú)性系選育研究[D].北京:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院, 2005.

[6] 解懿妮,莫曉勇,彭仕堯,等.粵西21個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系早期性狀遺傳變異分析和無(wú)性系綜合選擇[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2018,42(3): 73-80.

[7] 盧萬(wàn)鴻,齊杰,李鵬,等.桉樹(shù)無(wú)性系生長(zhǎng)性狀的基因型與環(huán)境互作初步研究[J].桉樹(shù)科技,2018,35(2):7-13.

[8] STRAM D O, LEE J W.Variance Components Testing in the Longitudinal Mixed Effects Model[J].Biometrics, 1994,50(4): 1171-1177.

[9] NAMKOONG G. Introduction to quantitative genetics in forestry 1979:Forest Service[R]. United States:Department of Agriculture.

[10] 朱顯亮,蘭俊,王建忠,等.中大徑材尾細(xì)桉雜種無(wú)性系選擇研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2020,44(2): 43-50.

[11] 任世奇,羅建中,謝耀堅(jiān),等.6年生桉樹(shù)無(wú)性系的生長(zhǎng)和材性研究[J].桉樹(shù)科技, 2009,26(2): 9-14.

[12] 李昌榮,陳健波,郭東強(qiáng),等.鋸材大花序桉生長(zhǎng)和材性的綜合指數(shù)選擇[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2019,43(1):1-8.

[13] 陸釗華,徐建民,李光友,等.93個(gè)尾葉桉無(wú)性系多性狀綜合選擇研究[J].桉樹(shù)科技,2010,27(1):1-8.

[14] 崔之益,徐大平,楊曾獎(jiǎng),等.桉樹(shù)無(wú)性系在華南6種立地條件下的適生性評(píng)價(jià)[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2017,38(3): 79-86.

[15] REIS C A F, GON?ALVES F M A, ROSSE L N,et al., Correspondence between performance of Eucalyptus spp trees selected from family and clonal tests[J]. Genetics and molecular research, 2011,10(2):1172-1181.

[16] LISTYANTO T, GLENCROSS K, NICHOLS J D,et al.Performance of eight eucalypt species and interspecific hybrid combinations at three sites in northern New South Wales, Australia[J].Australian Forestry, 2010,73(1):47-52.

Study on Variation of Tree Height and Diameter at Breast Height AmongClones

CAO Chunpeng

(,,,)

Genetic parameters were estimated for tree height and diameter at breast height (DBH) forclones in a field trial established in 2017. The results showed that the phenotypic variation coefficients of tree height and DBH ranged from 16.9% to 21.8%, and the genetic variation coefficients ranged from 8.6% to 11.6%. The repeatability of tree height was 0.36(0.08) and 0.40(0.08), while repeatability of DBH was 0.17(0.05) and 0.23(0.06). It is impossible to judge which index has better selection efficiency from phenotypic analysis. The effect of environmental factors on the phenotypic performance for DBH was higher than that for tree height at both ages 1 and 2 years. The use of tree height as the main selection index of growth traits ofclones was better than the use of DBH at the ages of 1 and 2 years. Four excellent clones were selected from the field trial examined based on clonal values.

clones; genetic variation; selection

S763.15

A

10.13987/j.cnki.askj.2021.01.006

曹春鵬(1982— )，男，碩士，工程師，主要從事林木育種及栽培研究，E-mail: 65249029@qq.com