苇河红松二代种子园自由授粉子代评选

宋云平，闫朝福，刘洪志，陈淑萍，张 振，张含国*

(1.黑龙江省尚志市苇河林业局，黑龙江尚志 150623;2.东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室，黑龙江哈尔滨市 150040)

红松(Pinus koraiensis)为松科松属乔木，为中国东北部林区的乡土树种［1］，是我国珍稀的二级保护植物，在中国主要分布于长白山及其北部的张广才岭、老爷岭、完达山和小兴安岭［2］。黑龙江省苇河林业局20世纪70年代开始红松一代种子园的营建工作，种子园亲本采集鹤北优树。20世纪80年代开展红松的二代种子园筹备工作，1988年营建红松子代测定林，为种子园提供遗传基因资源。随着林木遗传改良研究的深入，建立高世代种子园已成为发展的需要［3］，通过对红松自由授粉家系子代测定林进行家系的生长性状的遗传变异比较，评价选择出优良家系及二代优树，为初级种子园的去劣疏伐、高世代改良提供高质量的育种材料。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为红松自由授粉家系的种子，来源为种子园优良单株，参试家系40个，其中一个为生产对照。按家系播种育苗，育苗方式和苗期管理同当地商品苗相同，1988年营建子代测定林。

1.2 试验地概况

子代测定林位于黑龙江省尚志市苇河林业局，海拔 300 m，年降水量为 666.1 mm，年日照为2 552.3 h，年均温为 2.3℃，年蒸发量为1 084.4 mm，大于5℃积温为2 753.2℃，7月均温为21.6℃。试验林采用随机化区组设计，单行小区8株，5次重复，株行距1.5 m×2.0 m。分别于2014年11月按照实际成活且没有意外损伤的苗木进行检尺，测定树高、胸径。

1.3 统计分析方法

立木材积(V)按实验形数法［4］计算:V=(H+3)g1.3f。其中，红松平均实验形数 f为0.33。

对各试验调查观测的数据，采用SPSS18.0进行处理，进行方差分析、遗传力和遗传增益的估算等。

2 结果与分析

2.1 家系生长性状的遗传变异

2.1.1 不同家系生长性状的差异

从表1中可以看出，试验林总体生长较好，26 a生时平均树高、胸径和材积分别为11.03 m、16.42 cm、0.0492 m3，相对于24 a生时(2012年测量的树高、胸径)，树高、胸径经过2 a生长分别平均增加了1.42 m、0.41 cm，高生长较快。各优树子代测定林26 a生表型生长差异较大，各家系的树高变异幅度为10.08 m～11.87 m，胸径的变异幅度为13.64 cm～18.36 cm，材积的变异幅度为0.0326 m3～0.0571 m3。生产对照的树高、胸径和材积都比试验林群体平均表现优异，由此可见，通过选择的红松优树其子代表现差异很大，通过子代测定可选择出遗传上真正优良的家系或单株。

表1 家系的平均生长表现

2.1.2 不同家系生长性状的变异分析

由上述分析可知，红松子代测定家系在生长性状上差异较大，由变异系数表明(表2)，树高、胸径、材积的变异系数分别为 11.42%、19.29%、40.78%，变异系数反应性状的遗传潜力，说明子代家系各生长性状的遗传潜力较大，其中材积的变异系数最大。家系材积变异系数见表3。从表3可知，家系8号的变异系数最大，为56.56%;变异系数排名前 8 位的为:8、2、111、69、64、11、132、187。对调查数据进行方差分析并估算相关遗传参数(表2)，结果表明，不同家系树高上表现出差异显著水平，在胸径、材积上表现为差异极显著水平，树高、胸径、材积的家系遗传力分别为0.3289、0.4012和0.3972，说明在家系水平上各性状受到中等的遗传控制，因此，子代林优树选择应考虑在家系选择的基础上。

表2 家系生长性状变异分析及遗传参数估计

表3 家系材积变异系数

2.2 优良家系的选择

由方差统计和各家系相应遗传力等指标计算出家系遗传增益见表2。在开展家系选择时，家系入选率10%时，树高、胸径和材积的遗传增益分别为11.46%、21.38%和26.22%;入选率20%时，树高、胸径、材积的遗传增益分别为9.17%、17.10%和20.97%。在多重比较分析的基础上，选出树高、胸径和材积的优良家系见表4，考虑材积同时兼顾胸径、树高等指标，以此确定的优良家系有:69、25、78、42、121、11、120 和 113。各优良家系及性状表现见表5，入选的优良家系具有明显的生长优势。

表4 入选家系

表5 优良家系均值与遗传增益

3 结论与讨论

通过对建立在苇河青山种子园的红松子代测定林调查分析表明，不同家系在生长性状上树高、胸径、材积间差异达到差异显著和极显著水平。26 a生时平均树高、胸径和材积分别为11.03 m、16.42 cm、0.0492 m3。以材积为主要指标，兼顾胸径和树高指标进行二代种子园选优［5～7］，选择出的优良家系为:69、25、78、42、121、11、120、113，优良家系的平均树高、胸径、材积分别为 11.28 m、17.42 cm、0.0553 m3，平均增益分别达到 2.32%、6.09%，12.48。上述初步选出的优良家系表现出明显的生长优势，可作为二代种子园建园材料和无性繁殖材料。

［1］LIM T K.Pinus koraiensis［M］.Edible Medicinal and Non-Medicinal Plants，2012.

［2］马建路，庄丽文，陈动，等.红松的地理分布［J］.东北林业大学学报，1992，20(5):40～47.

［3］翁玉榛.杉木第二代种子园自由授粉子代遗传变异及优良家系选择［J］.南京林业大学学报自然科学版，2008，32(2):15～18.

［4］邓继峰，张含国，张磊，等.17年生杂种落叶松遗传变异及优良家系选择［J］.东北林业大学学报，2010，38(1):8～11.

［5］孙晓梅，张守功，方奇旺，等.落叶松自由授粉家系纸浆材材性遗传变异研究［J］.林业科学研究，16(5):515～522.

［6］罗建勋，吴春艳，王国良，等.杉木优树自由授粉子代测定及优良家系选择［J］.西南林学院学报，2009，29(4):1～4.

［7］张正刚，马建伟，靳新春，等.日本落叶松自由授粉家系子代测定林分析与选择研究［J］.西南林学院学报，2013，28(4):74～79.