编织柳杂种新无性系生长比较1)

韩杰峰 张珏 隋德宗 何旭东 王红玲 黄瑞芳 周洁 施士争

(江苏省林业科学研究院，南京，211153)

编织柳杂种新无性系生长比较1)

韩杰峰 张珏 隋德宗 何旭东 王红玲 黄瑞芳 周洁 施士争

(江苏省林业科学研究院，南京，211153)

采用随机区组设计试验，经过早期选择，对进入新种质备选材料库的7个编织柳新杂种无性系进行了生长性状比较。结果表明：各参试无性系生长进程呈S型曲线，可以用Logistic函数拟合，在南京地区最快生长期为5—8月中旬；方差分析表明，新无性系JW4-5、JW0-5的高生长显著优于其它无性系，平均高生长量分别达150、157 cm，可以作为进一步开展区域试验的新品种。

编织柳；杂种；无性系

柳属(Salix)种类丰富，一般分为乔木柳与灌木柳两大类型。中国植物志载，我国柳属有257种，122变种，33变型，分为37个组[1]。其中：柳组、四子柳组、大白柳组、紫柳组、五蕊柳组、三蕊柳组、紫枝柳组、粉枝柳组等8个组(55种)主要为乔木型，稀灌木型；其余29个组(202种)则大多为直立灌木或呈匍匐状、垫状，稀乔木。灌木柳的分布极为广泛，从湿地草甸到高山冰土区，除极地及无植被区外，都有灌木柳分布，它是绝大多数山地、湿地及平原自然植被的重要组成成分，其生态地位十分突出。此外，灌木柳在经济上也很重要。灌木柳可作为生物质能源、柳编工艺品原料、人造板纤维原料等。作为生物质能源与纤维原料的栽培品种，要求有突出的生长速度；而作为柳编工艺品的柳条，不但要求生长速度快，还要求柳条在韧度、强度、均匀一致性等方面符合一定的工艺要求。实践中，可作为编织柳利用的有30多种，主要是筐柳组(Sect Helix Dum)、杞柳组(Sect cacsiac A. kern)、三蕊柳组(Sect amygclalinae W. Koch)和蒿柳组(Sect Vimen Dum)中的一些种。其中：簸箕柳(Salixsuchowensis)、杞柳(Salixintegra)、筐柳(Salixlinearistipularis)等是传统柳编工艺品原料。银芽柳(Salixargyracea)也是上好的柳编原料，还是深受人们喜爱的观赏切花材料[2]。据记载，我国种植柳树历史悠久，现代许多地方用柳编制筐、篮、包、家具、柳条箱、安全帽等，形成重要特色产业，反映了我国劳动人民长期积累的勤劳智慧。随着现代生物科学的运用与发展，从19世纪末开始，我国开始对柳属植物进行系统研究，20世纪80年代以来，柳树遗传改良工作得到广泛开展[3-9]，选出簸杞柳JW8-26(Salixsuchowcnsis×S.intesraJw8-26)、杞簸柳Jw9-6(Salixintegra×S.suchowensisJw9-6)[10]等多个编织柳优良品种。本文为继簸杞柳JW8-26等优良无性系选育之后，持续开展新无性系选择的测定报告。

1 材料与方法

1.1 研究材料

供试7个无性系中，JW8-26，JW9-6为对照品种，JW8-4、JW0-5、JW8-2、JW8-3、JW4-5等无性系，由江苏省林业科学研究院柳树育种研究室于1998—2005年完成杂种培育，于2012年完成初选的优选无性系，其亲本来源及杂交组合(见表1)。本次试验目的在于对其生长性状进行进一步比较。

1.2 试验设计

采用随机区组设计，每小区30株，3次重复。行插条造林，插穗直径不小于1 cm，长约20 cm，株行距为20 cm×60 cm。造林时间为2012年3月1日。

实验地点位于江苏省南京市东善桥林科院实验林场。造林地土壤为丘陵山地黄棕壤，位于吉山山脚冲击区，地势略平坦，多年作为林业育苗用地，肥力中等，pH=6.5。

试验地实测同步气象参数：当年平均气温14.4 ℃，当年最高气温38.4 ℃，最低气温-11.6 ℃。日最大降水量178.5 mm，每小时最大降水量54.2 mm，年平均相对湿度76%，月平均相对湿度为73%。年均风速3.6 m/s，最大风速10.8 m/s，主导风向为东北西南向，夏季以东南风为主，全年无霜期261 d。

表1 供试无性系基本情况

1.3 数据测量与处理

造林苗出芽后，每天进行观察管理。从2012年4月10日起，每周观测记录苗高，每木定位检尺，病虫害、缺损等一并记录。当出现分孽萌条后，对每株的分萌进行苗高观测记录。生长后期不再发生分萌，并且各萌条高度基本一致后，每株只观测其中一个主要萌条。

观测数据录入EXCEL电子表格，并利用其所附带的统计工具进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 各无性系生长进程及其特点比较

2.1.1 生长进程曲线

按生长过程中每周测定的生长量，各重复合并取加权均值，权数即实测的存活株数，绘制生长进程曲线(见图1)。可以看出：①各无性系生长进程曲线呈S形，表明参试无性系在起初阶段生长较慢，然后有一个速生期，呈指数增长，这段时间约从5月中旬到8月中旬；随着环境变化，生长变慢，最后停止生长。②在苗高生长的初期，由于生长量均较小，不同无性系之间差别不明显，但是随着生长量的增加，由品种特性决定的生长速度差异逐渐显现出来，而且稳定地保持到生长季末。③进入速生期后，有生长优势的无性系全程保持生长优势，JW8-26，JW8-4等停止生长较早，其生长量也小。

2.1.2 用Logistic方程拟合各无性系生长进程

Logistic方程是有环境制约的生物增量函数，其普适性得到了广泛验证[11]，编织柳萌条高度在一个连续生长周期的生长进程，通过实测曲线显示也遵从Logistic方程。连续生长周期内高生长量(H)对应于该生长周期的生长时间(t)的Logistic函数的微分方程表达式为dH/dt=bH(K-H)/K，通过解此微分方程，得到编织柳柳条高度的生长函数为：H=K/(1+ae(-bt)),变换为线性回归方程为：lna+lnH-bt=ln(K-H)。其中，K为该生长周期中生长量的理论最大值，a与b为函数的特征常数，b的生物学意义是净生长率，e为自然常数。把实测结果代入前述回归方程，剔除其中不聚合的极端值，计算出各无性系生长方程的参数(见表2)，然后作出拟合曲线(见图2)，从图中可以看出，拟合曲线与实测曲线匹配良好，从理论上验证了实验结果的可靠性。

图1 各无性系生长进程

表2 各无性系Logistic拟合方程参数

2.2 各无性系生长量方差

本实验中，品种因素与重复因素相互独立，适用双因素无重复方差分析，其结果(见表3、表4)。表3是供试无性系和重复这两个因素关于苗高的描述统计量，它是进行F检验(方差齐性检验)的计算依据。F检验的结果(如表4)，表明在95%置信度(α=5%)下，来源于无性系的F值为3.959，大于其对应自由度下的F临界值(2.996)，说明苗高生长量在各无性系间达显著差异，其拒绝概率(Pv)为0.020(2.0%)小于5%；同样，在95%置信度(α=5%)下，来源于重复因素的F值为4.565，大于其对应自由度下的F临界值(3.885)，说明各重复间也达到了显著差异，其拒绝概率(Pv)为0.033(3.3%)小于5%。

图2 各无性系生长进程Logistic拟合曲线

表3 供试无性系双因素分析描述统计量

表4 供试无性系双因素方差分析F检验结果(α=5%)

2.3 无性系间差异性

为了进一步分析无性系间的差异性，采用最小显著差数法(LSD法)在无性系间进行两两比较[12]。

根据前述双因素无重复方差分析结果，以各参试无性系组内误差(MSe=109.15)对应的自由度(df=12)，分别计算对应于α=5%和α=1%的置信区间的最小显著极差LSD值，公式为：LSDα=tα(df)(2MSe/n)(1/2),其中,n为组内重复数，MSe为组内误差，tα(df)为对应置信度α、自由度df的学生氏分布的t值，利用EXCEL电子表格的统计分析公式计算：tα(df)=TINV(α,df)。计算结果为t0.05(12)=2.18，t0.01(12)=3.05，则LSD0.05(12)=12.17，LSD0.01(12)=17.06。

将各无性系平均值按从大到小排列，计算出差值并与LSDα比较后填入表5。表中用*号表示有显著差异，** 号表示极显著差异，ns表示没有差异。

从表5可以看出，高生长量最大的两个无性系为JW0-5与JW4-5，他们之间差异不显著，与其它无性系相比差异显著，其中，JW0-5与JW8-26、JW8-4、JW9-6等差异达极显著水平，与JW8-3、JW8-2相比差异达显著水平。JW4-5与无性系JW8-2、JW8-3之间差异不显著，与JW9-6、JW8-4、JW8-26等3个无性系差异极显著，而JW9-6、JW8-4、JW8-26等之间则无显著差异。

表5 无性系平均生长量多重比较

2.4 萌蘖能力

编织柳萌蘖能力是一项重要生长指标。对各个无性系萌芽数量进行统计，以最终测得的萌条数(7月13日观测值)与实际保留的株数(7月30日观测值)为分析对象(见表6)。方差分析显示，萌条总数、保留数、净增数、净增率等在各无性系间均无显著差异。

表6 各无性系萌蘖能力参数

2.5 生长量优势无性系

通过前述分析，我们得到了生长量最大的两个无性系(JW4-5、JW0-5)。

JW4-5，雌株，母本是采自山东临沭的二色柳(Salixalberti)，父本是采自上海龙华的银芽柳(Salixleucopitheci),命名为：Salix×JW4-5；1998获得杂交种子并育苗成功，因苗期生长突出，在接下来的子代选拨中得以保留，并按优株繁育程式逐年扦插扩繁，形成无性系。其枝叶性状介于二色柳与银芽柳之间，枝韧性较高适作编织用，枝色暗绿色，冬芽小于银芽柳，叶较二色柳略宽，平均条长150 cm。

JW0-5，雄株，其母本是采自山东临沭的簸箕柳(Salixsuchowensis)，父本是采自日本的银芽柳(Salixleucopithecia),命名为：Salix×JW0-5；与JW4-5同时获得杂交种子并育成无性系。枝韧性较好，枝色黄绿中略带红色，冬芽小于银芽柳，叶介于簸箕柳与银芽柳之间，平均条长157 cm。

3 结论与讨论

本研究按生长优势选出编织柳新杂种无性系JW4-5、JW0-5，其平均高生长量分别达150、157 cm，具备优良品种生长特性。受试验地点的限制，为了更大范围推广应用，还应安排多地点区域化生长、适应性试验。在进行区域化试验时，对立地条件与品种间的互作效应作必要的研究。此外，基于1 a生长期的观察结果，本研究中发现供试无性系在萌芽能力上未见显著差异，这与多数柳属树种容易萌蘖的特点是一致的。如果对多年萌蘖能力连续观察，对研究编织柳产量规律是有益的，结果也将更有说服力，这也是后续宜坚持开展的研究内容之一。

值得指出的是，由于箱、篮等传统手工柳编器具多为便宜的塑料制品取代，柳编产业受到了较明显的冲击，其新品种定向选育及其高效栽培技术研究也随之受到一定程度的“冷落”，从近年的研究报道看，关于灌木柳遗传改良方面的研究，多集中在用材的高产、抗逆品种选育及其应用技术研究[13-15]。而随着现代分子生物技术快速发展，基因工程在林木育种上得到越来越多应用[16]，传统的柳树杂交育种技术如何保持优势，实现可持续发展，值得人们进一步认真思考。

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Growth Character of New Woven Willow Clones

Han Jiefeng, Zhang Jue, Sui Dezong, He Xudong, Wang Hongling, Huang Ruifang, Zhou Jie, Shi Shizheng(Jiangsu Academy of Forestry, Nanjing 211153, P. R. China)//Journal of Northeast Forestry University，2015,43(1)：9-12.

By randomized block design, we tested the growth process of seven new clones as new germplasm material stock. All the tested clones’s growing process were in an s-shaped curve, can be fitted by using Logistic function. The fastest grow period in Nanjing area was in the mid-May to mid-August. By the analysis of variance, new clones of JW4-5 and JW0-5 was significantly better than the others in height growth, with the top average height of 150 cm and 157 cm, respectively, and can be used as a further variety regional test.

Woven willow; Hybrid; Clones

韩杰峰，男，1963年1月生，江苏省林业科学研究院，副研究员。E-mail：hanjiefeng@163.com。

2014年6月23日。

S722.3+4

1) 江苏省科技支撑项目(BE2001357)。

责任编辑：王广建。