湖南省杉木优良无性系定向选择

徐清乾，殷元良，许忠坤，张 勰，荣建平

(1.湖南省林业科学院，湖南长沙 410004; 2.湖南省林业厅，湖南长沙 410007;3．攸县林业科学研究所，湖南攸县 412304)

杉木 (Cunninghamia lanceolata)是湖南省主要乡土速生树种，杉木种子园的建设事关全省杉木的种源的良性发展，杉木种子园的建设经历了初级种子园、二代种子园。历经30多年优良无性系的选择，湖南省林业科学院从靖州县排牙山林场、会同县林业科学研究所、攸县林业科学研究所、江华林业采育场杉木试验林中，选育出靖全02、靖全03、靖半01、攸全06、攸全08、攸半02、江全01、会全06、会全09、会全10、会半03、会半08、会无02等杉木优良无性系40个，该批杉木优良无性系于2010年9月通过湖南省林木品种审定委员会品种审定，并颁发林木良种证书［1］。作为成果《杉木遗传改良及定向培育技术研究》的部分内容，并获2007年度国家科学技术进步二等奖。该批无性系根据其遗传特性划分为少节 (无节)材、红心材、密植材、瘠薄地造林材和开花结实性能优5个类型，已在省内杉木二代种子园中嫁接推广，为湖南省杉木优良无性系选择和发展提供了坚实的基础。

1 试验地概况

优良无性系选择林分位于靖州县排牙山、攸县樟井、江华县码市和会同县白土冲，均为杉木的主要产区，立地条件适宜杉木生长。试验地概况见表1。

2 研究材料

从1978年开始，湖南省开展初级种子园杂交组合［2］和自由授粉育种，营造田间子代测定试验林16 hm2，参试家系为180个。该批优良无性系从下列试验林育种材料中选出 (见表2)。

表1 试验地概况Tab.1 The profile situation of testing area

表2 研究材料来源Tab.2 The sources of testing clone material

3 研究方法

3.1 试验设计

杂交控制授粉采用全双列、半双列和侧交设计，每个组合套60个袋以上，分组合采种育苗。子代测定林采用随机区组设计，造林材料含参试家系、种子园混合种和生产对照，5～8个重复，4～10株小区。

3.2 父本、母本无性系的选择标准

在作杂交育种设计时，要求选择具有枝间距大、木材红心、冠幅小、耐瘠薄、球果大、结实多、花粉多等特殊优良性状的无性系，作为人工套袋杂交控制授粉的父本和母本。生长上要求无性系父本、母本的半同胞子代树高、胸径、材积分别大于生产种 (种源)的8%、10%、20%以上;无性系所属杂交组合的子代树高、胸径、材积分别大于生产种10%、15%、30%以上［2］。

3.3 优良无性系的选择标准

3.3.1 质量标准 优良无性系的质量是指优树的品质，主要衡量因子有树干、树冠、树皮、抗性、结实性等［4］，具体可归纳如下:树干从基部到顶部通直圆满 (无弯曲、尖剥度小)，不开叉，不并蔸;树皮薄、裂纹直，无树瘤、扭纹;树干上第1级侧枝细，轮生枝数少，自然整枝好，枝下高为树高的1/3以上，整枝不留粗大的死节;树冠浓密较窄，叶绿未封顶，生长势旺盛;未遭受病虫危害，风折和雪压之害;有良好的正常结实。

3.3.2 生长量标准

(1)绝对生长量标准。当密度为140～167株/667 m2，立地条件为中等以上时，11～15年生的优树要求年平均树高1.1 m以上，胸径1.6 cm以上;16～20年生的优树年平均树高0.9 m以上，胸径1.4 cm以上;21～25年生的优树年平均树高0.8 m以上，胸径1.3 cm以上。立地条件较差时，标准适当降低;密度较小时，标准适当提高。

(2)相对生长量标准。优树相对生长量要求材积大于本重复对照100%以上，大于对照优势木40%以上。大于所在优良家系小群体平均值个标准差［3］(a固定0.01时，只与n有关)以上。

3.3.3 木材基本密度标准 当初选木基本密度绝对值大于0.313 0 g/cm3，相对值大于子代测定平均值0.5%时方能确认为优树。

3.4 优良无性系的选择方法

首先对子代林进行全面调查，评选出材积增益30%以上的优良全同胞、半同胞家系。从这些优良家系中，按形质指标、绝对和相对生长量指标进行优树初选，初选木用油漆在树干上编号并作图确立所在位置，并填写详细的无性系 (优树)信息卡。现场用生长锥对初选木进行木芯取样，将木芯样品带回实验室作木材基本密度测定，当木材密度也达标时方能确认为优树［4］。此批40个杉木优良无性系的形质、生长量、木材基本密度指标都达到上述要求，有关数据列表3。

表3 杉木优良无性系生长速度、木材密度统计表Tab.3 The statistics of growth rate and wood density of superior clones of C.lanceolata

4 结果与分析

4.1 少节装饰材无性系

少节 (无节)装饰材无性系培育是我省林业发展的一个重要方向，采用少节无性系造林是基础。靖全02、靖全10、会全09、会全10、靖半02、江全03号6个优良无性系，枝间距平均值约60 cm，普通林分平均值为42 cm，具有枝间距大的共同特性 (表4)，树干上的节疤比普通林分少30%，是优良的少节装饰材。若作为无节装饰材无性系定向培育，可减少大量的修枝用工。

表4 少节材优良无性系枝间距表Tab.4 The branch spacing of less section superior clones

4.2 红心材无性系

靖全03、靖全09、攸全15、会半01、会无02号5个无性系，近髓心木质部成油亮的深红色，纹理美观，气味芳香，是建筑、家具、装潢的上乘环保之材［5］。

4.3 适宜于密植无性系

靖全07、靖全22、靖全25、靖半01号4个无性系，其冠幅明显小于一般杉木，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，单株立木少占空间29.0%。按一般造林株行距2.0 m×2.0 m折算，该4个无性系可按株行距1.6 m×1.6 m标准造林。

4.4 适宜于瘠薄地造林无性系

靖全06、靖半07、攸全08、攸全16号4个无性系，其在瘠薄 (立地指数10～12)的立地上仍表现出速生丰产的特性，24年生优树个体树高24.0 m，胸径36.0 cm。当在立地较差的条件下造林，建议采用这几个无性系造林。

4.5 开花结实多的无性系

下列18个无性系 (表5)表现出球果产量高、或百果重大、或花粉量多的显著特点，适宜于提高种子园种子产量、或提高采种效率、或增加种子园花粉数量［6］。

从表4分析可见，高产无性系单株球果产量达种子园平均值的2.48～3.14倍，高产花粉无性系单株花粉量达种子园平均值的3.49～3.78倍，球果大的无性系百果重达种子园平均值的1.46～1.55倍。

5 结论与讨论

(1)用于杂交的父、母本无性系，要求具有枝间距大、木材红心、冠幅小、耐瘠薄、球果大、结实多、花粉多等特殊优良性状中1个或多个。

(2)优良无性系树干从基部到顶部通直园满;树皮薄、裂纹直，无树瘤、扭纹;自然整枝好，整枝不留粗大的死节;树冠浓密较窄，叶绿未封顶;未遭受病虫、风折和雪压之害;有良好的结实。

(3)优良无性系材积大于本重复生产对照100%以上，大于对照优势木40%以上，大于所在小群体平均值Ta/个标准差以上。木材基本密度大于子代测定林分平均值0.5%以上。

(4)选择出少节材、红心材、密植材、瘠薄地造林材和开花结实多的优良无性系各6个、5个、4个、4 个和 18 个。国内徐金良［7］、余荣卓［8］、孙鹏［9］等对杉木遗传改良进行了较系统研究，但对定向选择涉及较少，本研究开辟了多种用途的定向选择，对杉木良种选育有显著提高。

表5 开花结实性能优良品系特性表Tab.5 The characteristics of flowering and fruiting performance superior clones

［1］湖南省林业厅．关于公布2010年湖南省林木品种审定委员会审定结果的通知［R］．2010．

［2］徐清乾，许忠坤．杉木杂交组配与两系种子园建立技术研究［J］．湖南林业科技，2004，31(6):18－20．

［3］徐清乾，许忠坤，程正红，等．杉木二代种子园建立技术研究 ［J］．湖南林业科技，2002，29(4):16－19．

［4］陈岳武．杉木优树选择方法的研究 ［M］ //陈岳武论文选集．南京:南京林业大学出版社:1989:14－19．

［5］李燕山，朱新传，刘志云．陈山红心杉发展现状与开发对策［J］．江西林业科技，2001，28(1):20－22．

［6］徐清乾，吴爱中．杉木种子园开花结实监测研究［J］．湖南林业科技，1997，24(4):11－14．

［7］徐金良，洪昌端．杉木不同类别良种改良效果的比较研究［J］; 林业科学研究，1997，10(3):5－8．

［8］余荣卓．杉木种子园子代长期测定结果与早晚期选择相关性分析［J］．福建林学院学报，1998(4):1－4．

［9］孙鹏．杉木家系选择及效益分析［J］．四川林业科技，1999，26(2):11－14．