赤桉家系的抗风性状与选择

王 睿 ，刘卫东 ，高 灵 ，谢耀坚 ，吴志华

(1.中南林业科技大学 森林培育国家级重点实验室，湖南 长沙 410004；2.国家林业局 桉树研究开发中心，广东 湛江 524022)

赤桉家系的抗风性状与选择

王 睿1,2，刘卫东1，高 灵1,2，谢耀坚2，吴志华2

(1.中南林业科技大学 森林培育国家级重点实验室，湖南 长沙 410004；2.国家林业局 桉树研究开发中心，广东 湛江 524022)

运用BLUP模型对一年生赤桉家系进行家系和个体抗风遗传值评估和筛选。结果表明：一年生赤桉自由授粉家系在树高、地径、冠幅、风害指标上存在显著的差异。不同家系的家系遗传力之间差异不明显。单株遗传力差异不明显。根据BLUP分析获得赤桉家系评估，利用排名得分，选出优良家系。

赤桉家系；家系选择；抗风性状；遗传力；BLUP模型

关于赤桉Eucalyptus camaldulensis栽培、引种、营林等几大方向已经进行多方面的研究，而关于其抗风遗传评价研究较少。现如今关于家系的评估和选择分析普遍使用的方式主要有（1）小区平均值法，（2）最小二乘均值法，（3）算术平均法，以上3种方法对于数据的平衡性都有着极高的要求。然而在大多数的林地实验中，产生小部分的缺损是难以避免的，通过小区平均值法、最小二乘均值法、算术平均法这3种方法所估计的育种值精度很低，用来进行家系的评选常常会产生误差[7]。随着近年来计算机水平的不断提升，也诞生出了众多可用来评选家系的方法，其中之一便是叫做最佳线性预测（Best Linear Unbiased Prediction，BLUP）的方法，它完全弥补了过去常用方法对于数据平衡性的过度依赖这一缺点，对于育种值预测精度的提高、子代测定效率的提高都能起到极大的作用。BLUP这一理论和方法过去只是在在动物育种中应用较为广阔，为提高选择效率和遗传进展方面起到了不可忽略的巨大作用，但在林木育种中的运用则较少[7]。本文利用最佳线性无偏预测（BLUP）方法对赤桉家系抗风性能进行遗传估算，评选优良家系及单株，以期为桉树抗风优良树种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

赤桉材料：2012年5月造林，实际造林为115个家系。试验设计为完全随机区组， 4个重复。面积约14.3 hm2。

1.2 试验地概况

试验地在南方国家级林木种苗示范基地内，位于广东省遂溪县岭北镇附近，地理位置为：111°38′E，21°30′N，处于湿润大区雷琼热带北缘，为海洋性季风气候；年均温23.1℃，夏季降水，年均降水量1 567 mm，5～9月降水占全年的85%；台风频仍，平均每年遭受10级以上台风袭击2～3次[8]。

1.3 试验林营林

本试验林木用地较为平缓，土壤为花岗岩发育的砖红壤，土层厚度大于1 m，较为肥沃。试验林定植于2012年5月。试验采用完全随机区组设计，每个家系4株， ，株行距2 m×3 m。试验林地采用机械全垦整地（垦深30 cm），铧犁开沟（行距3 m开沟，沟深40 cm）。

1.4 风害指标调查方法及指标说明

风害等级调查以树干与地面夹角的不同把风害等级按0～5的等级分为6级，6个等级具体受害情况如下：0 级，主干没有明显的倾斜、1级，主干倾斜小于 30°、2 级，主干倾斜成 30°～60°、3 级，主干倾斜成 60°～90°、4 级，完全倒伏、连根拔起；5 级，折断。除风害等级（WD）指标外，分别对：树高（H）、东西向地径（Dew）、南北向地径（Dsn）、东西向冠幅（Cew）、南北向冠幅（Csn）、平均地径（Dmean）、平均冠幅（Cmean）。

1.5 统计分析方法

本试验采取小区平均值为计算单位，进行遗传力估算。利用Excel、Genstat7.0等软件进行有关数据处理和统计分析，采取BLUP进行家系评选。遗传力估算公式：

式（1）和式（2）中：为单株遗传力，为家系遗传力，为单株方差，为家系方差，为随机方差，r为授粉系数（r取0.3）[10]。

2 结果与分析

2.1 家系的生长情况及方差分析

表1为1年生赤桉家系的生长情况和方差分析，由表1可知1年生赤桉家系的树高、东西向地径、南北向地径、平均地径、东西向冠幅、南北向冠幅、平均冠幅、风害等级指标的平均值分别为：3.03 m、5.56 cm、5.62 cm、5.59 cm、1.56 m、1.63 m、1.60 m、1.57级，可以看出南北向地径和南北向冠幅的平均值要比东西向地径和东西向冠幅的平均值要高；且各项指标均存在显著差异。

表1 1年生赤桉家系的生长情况和方差分析Table 1 Growth situation and variance analysis of annual Eucalyptus camaldulensis family

2.2 家系遗传力及单株遗传力

从表2看出，赤桉家系中树高、风害等级、地径、冠幅的家系遗传力分别为0.466、0.690、0.498和0.504，树高、冠幅、地径的家系遗传力hf2基本在0.5左右，风害的家系遗传力较大。各指标家系遗传率和单株遗传力比较，家系遗传力要比单株遗传力大，而单株遗传力之间差异不大，比较均衡，这和已有的研究报道结果基本相符[8]。

表2 1年生赤桉家系和个体遗传力Table 2 Annual E. camaldulensis family and individual heritability

2.3 保存率

从表3中可以看出1年生赤桉家系保存率前5名都为100.0%，其中10020和10026在表4中的排名靠前；而后5名保存率分别为为50.0%、50.0%、44.0%、38.0%、0.0%，这5个家系并没有入选表4中的家系排名；综上可以看出家系的保存率和家系的其他生长性状有一定的关联，而总体保存率平均值为86.0%。

2.4 优良家系的选择

具有优良坑风性能的树种是定向培育林木的最直接最根本的需求， 而进行种源之间的定向选择是改良林木遗传简单而有效的手段， 同时也是改良林木遗传的基础[12-13]。目前为止有很多关于家系选择的方法，利用BLUP推导估算预测育种值通用公式，适用于绝大部分的选择方式[7]。分别对树高、地径、冠幅、风害等级性状指标的BLUP模型按照等比权重分别对参试家系进行排名，最后选择树高（最高）、地径（最大）、冠幅（最大）、风害等级（最低）、保存率（最大）五项指标中排名前20个家系。

从表4中可以看出前20名家系的树高在3.10～3.80 m之间，平均树高为3.42 m，高于树高平均值3.03 m；地径在5.60～7.10 cm之间，平均地径为6.16 cm，高于地径平均值5.59 cm；冠幅在1.60～2.00 m之间，平均冠幅为1.74 m，高于冠幅平均值1.60 m之间；风害等级在1.4～1.6级之间，平均风害等级为1.53级，低于风害等级平均值1.57；保存率在88.0%～100.0%之间，平均保存率为97.0%，高于保存率平均值86.0%。

3 结论与讨论

根据对家系多性状的遗传力分析可以得出赤桉的生长性状均比较高，达到0.4以上，其遗传力大小与黄崇辉、杨朝晖等人的研究相符[14]，特别是风害等级比较高，说明林木抗风害能力是可遗传的，这与王国祥等得出的研究结果是一致的，林木的风害除了受本身遗传特性控制外，还与种植的区域、风力、风向、风作用方式有关，不同区域性，其风害程度往往不同。因此，单凭一次的调查并不能十分准确反映出林木抗风性强弱，有必要进一步多点多次观测，才能较客观确定无性系抗风能力的大小[15-17]。

（1）一年生赤桉树高、地径、地径、风害指标在家系之间差异较明显。在以后的实验中我们将进行长期的跟踪调差以确定不同树龄的赤桉在树高、地径、地径、风害指标在家系遗传力和单株遗传力上是否有显著区别，并探究它们之间是否呈规律性变化的趋势。

（2）林木抗风性状是由遗传基因控制，并可遗传，因此进行遗传选择可以获得抗风力强的品系。根据一年生赤桉家系生长和风害等级指标估值排名，选出编号为10010、1002、10020等一批优良家系。但需要说明，毕竟这是根据一年生的幼林所获得的结果，是否以后也是这样,有待进一步研究。

[1] 陈健波,何三中.尾叶桉家系的遗传分析[J].林业科技通讯,2001, (11): 13-14.

[2] 李光友,陈健波.尾叶桉纸浆林造林密度控制技术的研究[J].林业科学研究,2002,15(2): 175-181.

[3] 徐建民,李光友,陆钊华,等.尾叶桉种子园群体改良自由授 粉家系子代多点区域试验研究[J].林业科学研究, 2003,16(3): 277-283.

[4] 王 艳, 吴志华, 李国清, 等. 桉树组培苗潜伏期和轻基质中青枯菌的 PCR 快速检测[J].中南林业科技大学学报, 2013,33(9): 42-45.

[5] 朱成庆.雷州半岛桉树无性系抗风性的研究[J].林业科学研究,2006,19(4):532-536.

[6] 王国祥.桉树抗风性状的间接选择[A].见:林业部科技司.林业部青年学术讨论会论文集[C].北京:中国林业出版社,1997: 14-23.

[7] 范林元,赖焕林,季孔庶,等.马尾松实生种子园建园家系遗传值估算与优良家系评选[J].东北林业大学学报,2004, 32(4):3211.

[8] 罗建中, 谢耀坚, 曹加光, 等. 2 年生桉树杂交种生长与抗风的遗传变异研究[J]. 草业学报, 2009, 18(6): 91-97.

[9] HuberDA, Hodge GR, Hodge GR. Variance component estimation techniques compared for two mating designs with forest genetic architecture through computer simulation[J].Theoretical and Applied Genetics, 1994(88): 236-242.

[10] Slude ER. Gainsfromfirst- cycle seleetioninslashandlongleaf pines[J]. Silvae Genetica. 1985,35(4): 155-159.

[11] 李令峰,于国良.浅谈造林保存率及影响保存率的因素[J].今日科苑,2008,24(6):179.

[12] 钟伟华,周 达,何昭珩,等. 149个火炬松自由授粉家系的生长表现[J].华南农业大学学报,1998,19(1): 82-87.

[13] 涂育合,黄金桃,陈金元.火炬松家系的早期生长及遗传分析初报[J].福建林业科技,1997,24(4): 23-26.

[14] 黄崇辉, 杨朝辉, 陈文平, 等. 尾叶桉家系遗传力评估和选择研究[J]. 广东林业科技, 2008, (6): 8.

[15] 杨启军,邓小军,何应会,等.生物醋液作为叶面肥对桉树与油茶苗期的作用[J].中南林业科技大学学报,2013,33(11):99-102.

[16] 许宇星,陈少雄.不同密度桉树能源林数量成熟龄与经济效益的关系[J].中南林业科技大学学报,2013,33(2): 61-65.

[17] 杨宗武,李宝福,等.桉树无性系抗风对比试验[J].福建林业科技,2010,37(3):9.

Studied on wind resistance and family selection ofEucalyptus camaldulensis

WANG Rui1,2, LIU Wei-dong1, GAO Ling1,2, XIE Yao-jian2, WU Zhi-hua2
(1. State-supported Key Lab. of Silviculture, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China;2. Eucalypt Research Centre, Zhanjiang 524022, Guangdong, China)

Family pedigree quality and individual wind resistance genetic values of one-year-oldEucalyptus camaldulensisfamily were estimated and evaluated by using BLUP model method. Through variance analysis, the results show that there were obvious signif i cant differences in growth of tree height (H) and ground diameter(D) and crown(C) and wind damage index(I) amongE. camaldulensisfamily; There were a lot of differences in family heritability and there was little difference in individual heritability in annual. At last the fi ne families were evaluated and selected out according to the family ranking scores based on the estimated data from the BLUP model method.

pedigrees ofEucalyptus camaldulensis; family selection; wind-resistance traits; heritability; BLUP model

S792.39

A

1673-923X(2014)11-0098-03

2014-01-12

广东省林业科技创新专项资金项目（2011KJCX019）；国家林业重大公益性行业科研专项（201104003）

王 睿（1990-），男，湖南娄底人，硕士研究生，主要从事森林培育；E-mail：517101785@qq.com

刘卫东（1964-），男，湖南澧县人，教授，博士，从事草业科学和城市林业方面的研究；E-mail：LWD1964@163.com

[本文编校：吴 毅]