马尾松种子园自由授粉8年生子代生长分析与选择.

林文龙

（福建省沙县官庄国有林场，福建 沙县 365500）

马尾松种子园自由授粉8年生子代生长分析与选择.

林文龙

（福建省沙县官庄国有林场，福建 沙县 365500）

对马尾松初级种子园自由授粉8年生子代测定林进行调查分析，在生长性状评价的基础上对优良种质进行筛选。结果表明：林分生长良好，8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为7.12 m、10.44 cm、0.0353 m3，年均生长量分别达到0.89 m、1.31 cm、0.0044 m3；生长性状受到强度的遗传控制；各年度树高、胸径、单株立木材积的遗传变异系数分别介于6.27% ～ 12.92%、11.35% ～ 13.88%、25.69% ～ 33.26%间，家系遗传力分别介于0.806 6 ～ 0.891 6、0.847 5 ～ 0.859 0、0.859 2 ～ 0.872 8。并筛选出14个速生优良家系，其8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为7.80 m、12.27 cm、0.049 895 m3，分别较群体均值大9.55%、17.53%、41.35%，遗传增益分别为7.67%、14.85%和35.53%。

马尾松；初级种子园；子代测定；遗传变异；选择

种质资源的评价和筛选是马尾松（Pinus massoniana）种质利用及创新的基础，生长性状测定及选择是马尾松种质资源评价的重要内容[1～4]。子代测定是对马尾松种质生长性状评价和选择的主要方法。如秦国峰等对5至10年生的优树子代测定林进行分析，筛选出32个家系作为第1.5代种子园建园亲本[5]。季孔庶等通过自由授粉子代测定，从马尾松种子园中筛选出12个制浆造纸材短轮伐期优良家系[6]，吴清金对25年生优树自由授粉子代测定林调查分析，筛选出20个速生优良家系和100株优良单株[7]。我国马尾松初级种子园具有建园亲本数量多的特点，开展马尾松初级种子园自由授粉子代测定，可同时对大量的马尾松种质的生长性状评价。根据评价结果，筛选优良亲本，并对种子园进行疏伐改良，是避免亲缘关系和良种生产的重要途径[8]，同时筛选优良育种材料营建种质资源库[9]是育种资源收集保存的重要方式。鉴于此，福建省沙县官庄国有林场开展了马尾松初级种子园自由授粉子代测定试验，在对8年生子代测定林生长性状进行调查分析的基础上筛选优良家系，现将试验结果报道如下。

1 试验地概况

试验地位于福建省沙县官庄国有林场池村工区2林班3大班5小班，117° 45′ E，26° 32′ N。海拔160 ～ 180 m，年平均气温19.8℃，无霜期309 d。年平均降水量1 747 mm，年平均相对湿度81.1%。坡度5 ～ 15°。土壤为红黄壤，土层厚85 cm，腐殖层厚20 cm。立地质量等级为Ⅱ～Ⅲ级，造林地为杉木采伐迹地。

2 材料与方法

马尾松初级种子园于1984年营建在福建省邵武卫闽国有林场。2003年11月采集种质资源库自由授粉种子，2004年1月播种育苗，2005年1月营造种质资源库自由授粉子代测定林。参试家系72个，以种质资源库混合种子为对照，共计73个处理。田间试验设计为完全随机区组试验设计，10次重复，4株单列小区。造林密度为2 500株/hm2。2006-2007年底调查树高，2008-2012年底调查树高、胸径。根据树高和胸径估算单株材积[10]：

式中，V为材积（m3），D为胸径（cm），H为树高（m）。

以单株为单位进行方差分析和遗传参数的估算[11～13]。

方差分析线性模型为：

式中，Yijk为第i个重复第j个家系第k个观察值，x为家系平均值，Bi为第i个重复的效应值，Fj为第j个家系的效应值，（B×F）ij为第i个重复第j个家系的交互效应值，Eijk为机误。

家系遗传力：

遗传增益：

3 结果与分析

3.1 生长性状表型差异

表1列出了试验林各年份的家系平均树高、胸径、单株立木材积。林分生长良好，8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为7.12 m、10.44 cm、0.035 3 m3，年均生长量分别达到0.89 m、1.31 cm、0.004 4 m3。各年度树高、胸径、单株立木材积的表型变异系数分别介于6.92% ～ 13.87%、12.43% ～ 15.17%、27.97% ～ 36.40%间，家系间表型变异丰富，这为优良家系选择奠定了基础。同时，生长性状表型变异系数随着林龄增大而减小，表明随着林龄增大，各家系生长表型差异逐渐减小，这可能是由于随着林龄增大，各家系的速生性得到不同程度的表现所致，在不同林龄阶段，各家系生长优劣排名有所不同。

表1 生长性状表型变异Table 1 Phenotypic variation of growth traits

3.2 生长性状遗传变异

生长性状在家系间的表型差异一方面受遗传因素的控制，另一方面受环境条件的影响。利用方差分析检验生长性状差异来源，并估算遗传参数，从而筛选优良家系。表2列出了马尾松种质资源库自由授粉子代生长性状各年度的方差分析及遗传参数估算结果。从表2可知，树高、胸径、单株立木材积在家系间差异极显著，表明参试家系间生长性状均受到遗传因素的显著控制。在方差分析基础上，对各生长性状遗传参试进行估算。各年度树高、胸径、单株立木材积的遗传变异系数分别在6.27% ～ 12.92%、11.35% ～ 13.88%、25.69% ～ 33.26%，生长性状遗传变异丰富，特别是单株立木材积，表明对参试家系进行选择可获得较高的遗传增益。随着林龄增大，生长性状的遗传变异系数逐渐减小，遗传因素引起的差异在总变异中的比例越来越小，要获得固定的遗传增益，随着林龄增大，选择强度也应加大。各年度树高、胸径、单株立木材积的家系遗传力分别在0.806 6 ～ 0.8916、

0.847 5 ～ 0.859 0、0.859 2 ～ 0.872 8，生长性状在家系水平上受到强度的遗传控制，树高、胸径、单株立木材积遗传变异的80%以上可以稳定遗传至下一代。

表2 生长性状方差分析及遗传参数估算Table 2 ANOVA on growth traits and genetic parameter estimation

2.3 速生优良家系选择

以上分析表明，不同林龄阶段，各家系的速生性有所不同。因此，以各林龄时家系的综合排为依据筛选速生优良家系。具体方法为[14]：求出各林龄各家系生长排名（其中2006、2007年以树高为指标，2008-2012年以单株材积为指标），求每个家系各年度排名均值，然后将其进行标准差标准化，得均值为0，标准差为1的数据。排名均值小于1个标准差，也即小于-1的家系为生长最优家系，这些家系在生产应用中应重点关注。排名均值大于1个标准差，也即大于1的家系为生长劣质家系，在生长中应谨慎利用。排名均值介于1个标准差之间，也即大于-1小于1的家系为生长中等家系，具有利用潜力。表3列出了生长最优的14个家系多年名次标准化值及其8年生时的生长表现。入选家系8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为7.80 m、12.27 cm、0.049 895 m3，分别较群体均值大9.55%、17.53%、41.35%，遗传增益分别为7.67%、14.85%和35.53%。

表3 速生优良家系Table 3 Superior families of fast-growing

以入选家系为标准，在相同入选率下，比较各林龄时按排名进行选择的正确入选率。结果列于表 4。在不同林龄，以生长排序，按相同入选率进行的家系选择，和各林龄综合排名选择相比较，选择家系的正确率为78.57% ～ 92.86%。因此，利用不同林龄的综合排名进行家系选择可有效降低误选率和错选率，可为进一步开展马尾松种质资源库自由授粉子代测定及选择提供参考。

表4 不同林龄选择的正确率Table 4 Accuracy of selected families by age

3 小结与讨论

自1983年以来的20多年间，我国完成了马尾松第1代改良，收集保存了一大批马尾松优良种质资源。目前马尾松已进入第2代改良阶段[8～9,15～16]，在第二代种子园还未完全投产的情况下，对初级种子园进行疏伐改良，充分发挥其良种生产潜力，是提高马尾松人工林良种化水平的有效方法。本实验结果表明马尾松种质资源库自由授粉子代测定林生长良好，8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为7.12 m、10.44 cm、0.035 3 m3，年均生长量分别达到0.89 m、1.31 cm、0.004 4 m3。各年度树高、胸径、单株立木材积在家系间差异均达极显著水平，遗传变异系数分别为6.27% ～ 12.92%、11.35% ～ 13.88%、25.69% ～ 33.26%，家系遗传力分别为0.806 6 ～ 0.891 6、0.847 5 ～ 0.859 0、0.859 2 ～ 0.872 8。可见，生长性状在家系水平上受到强度的遗传控制。为了有效降低早期选择的误选率和错选率，本文以家系在各年度的综合排名秩序为依据，筛选出14个速生优良家系，其8年生时平均树高、胸径、单株立木材积分别为7.80 m、12.27 cm、0.049 895 m3，分别较群体均值大9.55%、17.53%、

41.35 %，遗传增益分别为7.67%、14.85%和35.53%。

本研究结果为马尾松初级种子园疏伐改良提供了依据，但亲本筛选仅基于生长性状表现，还应对入选种亲本的生殖生物学进行观测，从而筛选速生、开花结实优良的建园材料。测定林龄仅为8 a，选择的结果仅是早期选择，结果具有一定的偏差，因此应继续对测定林进行跟踪调查，开展中期选择及晚期决选研究。

参考文献:

[1] 秦国峰，周志春，李光荣，等. 马尾松造纸材最优产地的确定[J]. 林业科学研究，1995，8（3）：266-271.

[2] 郑仁华，蔡天贵，陈国金，等. 马尾松优树子代测定及速生优良家系选择的研究[J]. 福建林业科技，1998，25（3）：11-16.

[3] 苏顺德. 28年生马尾松种源试验林遗传变异及选择[J]. 福建林业科技，2009，36（3）：1-4.

[4] 秦国峰，周志春，李光荣，等. 马尾松造纸材的变异、遗传和选择育种策略[J]. 林业科学研究，1995，8（5）：506-513.

[5] 秦国峰，周志春，金国庆，等. 马尾松优树自由授粉家系的生产力评价[J]. 林业科学研究，1997，10（5）：472-477.

[6] 季孔庶，樊民亮，徐立安. 马尾松无性系种子园半同胞子代变异分析和家系选择[J]. 林业科学，2005，41（6）：43-49.

[7] 吴清金. 25年生马尾松优树子代生产力评价及家系选择[J]. 林业科技开发，2012，26（1）：73-76.

[8] 王章荣. 高世代种子园营建的一些技术问题[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2012，36（1）：8-10.

[9] 苏顺德. 马尾松种质资源生长及开花特性评价[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2012，36（4）：62-66.

[10] LY208-1977，立木材积表[S].

[11] 乔纳森 H，W 赖特（著）. 郭锡昌，胡承海（译）. 森木遗传学[M]. 北京：中国林业出版社，1981.

[12] 孔繁浩. 森木数量遗传学[Z]. 南京：南京林业大学树木遗传育种室，1985，51-57.

[13] Namkoog G. Introduction to quantitative genetics in forestry[M]. London：Castla a House pub，1981.

[14] 沈熙环. 林木育种学[M]. 北京：中国林业出版社，1990.

[15] 郑仁华，刘芳，欧阳磊. 马尾松第二代无性系种子园营建技术试验研究[J]. 福建林业科技，2006，33（4）：1-4，12.

[16] 谭小梅，周志春，金国庆，等. 马尾松二代无性系种子园遗传多样性和交配系统分析[J]. 林业科学，2012，48（2）：69-74.

Analysis on Growth Traits and Early Selection of 8-year Open-pollinated Filial Generation of Pinus massoniana

LIN Wen-long
（Shaxian Guanzhuang National Forest Farm of Fujian, Shaxian 365500, China）

∶Investigations were conducted on growth traits of 8-year open-pollinated filial generation of Pinus massoniana for progeny test in Guangzhuang, Shaxian, Fujian province. The result showed that mean tree height, DBH and stem volume was 7.12m, 10.44cm and 0.0353m3, respectively, with annual increment of 0.89m, 1.31cm, 0.0044m3. Growth trait had strong genetic control. Annual genetic variation coefficient of tree height, DBH and stem volume ranged 6.27%-12.92%, 11.35%-13.88%, 25.69%-33.26%, while family heritability of tree height, DBH and stem volume was 0.8066-0.8916, 0.8475-0.8590, 0.8592-0.8728. Among tested families, fourteen superior ones were selected by average tree height, DBH and stem volume of 7.80m, 12.27cm, 0.049895m3, which was 9.55%, 17.53% and 41.35% more than that of mean value of total. The genetic gain of tree height, DBH and stem volume reached 7.67%, 14.85% and 35.53%.

∶Pinus massoniana; seed garden; progeny test; genetic variation; selection

S722.8

A

1001-3776（2015）01-0060-05

2014-05-25；

2014-08-11

三明市科技项目“马尾松自由授粉子代测定及第2代种子园技术研究”（明科办〔2011〕27号）资助

林文龙（1960-），男，福建尤溪人，高级工程师，从事森林培育及林木良种繁育研究。