乐昌含笑多点种源试验与优良种源选择

王润辉 ，张伟红 ，郑会全， 晏 姝 ，韦如萍 ，胡德活 ，植毓永 ，罗平峰，黄小平，吴雄光，何汉波

（1. 广东省林业科学研究院, 广东 广州 510520；2. 国营大坑山林场，广东 肇庆 526400； 3. 国营九曲水林场，广东 韶关 512600；4. 国营曲江林场，广东 韶关 512100；5. 国营八一林场，广东 茂名 515338；6. 增城市林业科学研究所，广东 广州 511300）

乐昌含笑多点种源试验与优良种源选择

王润辉1，张伟红1，郑会全1， 晏 姝1，韦如萍1，胡德活1，植毓永2，罗平峰3，黄小平4，吴雄光5，何汉波6

（1. 广东省林业科学研究院, 广东 广州 510520；2. 国营大坑山林场，广东 肇庆 526400； 3. 国营九曲水林场，广东 韶关 512600；4. 国营曲江林场，广东 韶关 512100；5. 国营八一林场，广东 茂名 515338；6. 增城市林业科学研究所，广东 广州 511300）

为了选育乐昌含笑优良种源，对2次6～7年生乐昌含笑多点种源试验林数据作统计分析，方差分析结果表明：3个生长性状及4个形质性状种源间，除树干通直度外均存在显著或极显著差异，地点间差异均达极显著水平，种源与地点互作仅第2次试验的3个生长性状和冠幅间差异达显著水平；树高、胸径、材积、树干通直度、叶片大小、树冠浓密度和冠幅间的差异达到极显著水平，生长性状与形质性状间存在显著或极显著正相关；各性状种源遗传力处于中等水平；运用主成分分析法及“年生长量”指标值对2次种源试验的生长性状数据做综合分析，采用Francis-Kannenberg模型分析法选择出优良种源6个，分别为南雄江头、始兴刘家山、南雄帽子峰、始兴都亨、仁化长江和江西龙南，材积增益达11.95%～41.03%。

乐昌含笑；优良种源试验；多点试验；优良种源选择

乐昌含笑Michelia chapensis又称景烈含笑、南方白兰花、广东含笑等，是木兰科Magnoliaceae含笑属常绿高大乔木，由于其树干通直，树形优美，在城市园林中具有良好的景观效果[1]。自20世纪80年代以来，乐昌含笑作为绿化观赏树种日益受到重视，近年来在华东和华南等地区园林绿化中得到广泛应用。然而乐昌含笑的研究主要集中在形态特征、物候观测、生态分布、生理特性、繁育和栽培技术及遗传多样性等方面[2]，而在遗传改良方面的研究开展甚少。为了开发利用乐昌含笑这一优良园林绿化及用材树种，广东省于2003年启动了乐昌含笑良种选育研究项目[3]。本研究对项目营建的多点种源试验林进行了测定研究，以期了解乐昌含笑种源变异规律，为选择速生和稳定的优良种源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料来源

项目组分别于2003年和2004年在广东、江西、湖南、广西等省（区）多个县（市）的乐昌含笑自然分布区采集种源种子，并于2004年和2005年分种源培育容器苗，2005年和2006年开展了2次种源造林试验，参试种源材料详见表1。

表1 乐昌含笑种源试验参试材料Table 1 Tested provenances of Michelia chapensis

1.2 试验地概况

第1次乐昌含笑种源试验（2005年造林）选择在广东省韶关市国营九曲水林场（JQS）、肇庆市国营大坑山林场（DKS）和广州增城市林科所（ZC）三地进行；第2次种源试验（2006年造林）选择在广东省茂名市国营八一林场(BY)、韶关市国营九曲水林场(JQS) 和国营曲江林场(QJ)进行。各试验点的自然立地概况见表2。

表2 各试验点自然立地情况Table 2 Natural site conditions of all trial sites

1.3 种源试验林营建与数据收集

试验地造林前进行清杂炼山、拉线定点后打穴，穴规格50 cm×40 cm×35 cm ，回表土，每穴施250 g磷肥作基肥。株行距3 m×3 m。分别于2005年和2006年的春季在上述地点营建乐昌含笑种源试验林。各试验林均采用完全随机区组设计，18株小区（2株×9行或3株×6行），4次重复。同一次种源试验各试验点参试材料相同。试验区四周种2行木荷Schima superba作隔离及保护。对试验林进行抚育，造林后当年及第2年每年抚育2次，第3年抚育1次，没有追肥[3]。

2011年底至2012年初，对所有种源试验林每木的树高、胸径、树干通直度、树冠浓密度、叶片大小和冠幅等形质指标进行测量。单株材积估算公式见文献[4]：其中D1.3为胸径，H为树高，f1.3为胸高形数。通过实测30株树的1/2树高、直径，按公式计算f1.3值，为0.46。

形质性状调查参照文献[5]的方法进行，树干通直记为2，分叉或偏冠记为1；树冠枝叶浓密记为3，中等记为2，稀疏记为1；叶片较大记为3，中等记为2，较小记为1；冠幅指标值取沿山坡水平的左右、上下的树冠最外缘滴水线长度的平均值。

1.4 统计分析方法

试验数据采用小区平均值，在SAS 9.1统计软件中进行统计分析。数据特征描述在Proc Means过程中进行；方差分析和多重比较分析应用Proc GLM过程开展；各效应方差分量估算应用REML方法在Proc MIXED过程中进行[6-7]；主成分分析应用Prov princomp过程开展[8]。

多点分析统计模型：

式中：Yijk为i地点j区组k种源的小区平均值；μ为群体均值；Si为i地点效应；Pj为k种源效应；Bk(Si)为i地点内k组效应；SiPj为i地点和j种源的互作效应；Eijk为i地点j区组k种源的小区均值离差。

2 结果与分析

2.1 种源间表型变异

2次乐昌含笑种源试验生长和形质性状的描述统计指标如表3所示。结果显示：2次试验不同性状的均值和变幅较为接近，说明生长情况较为相似。从变异系数看，不同性状的变异系数差异较大，生长性状的变异系数大于形质性状，说明生长性状的差异较大，而形质性状的差异较小；材积的变异系数最大，胸径次之，树高最小。

表3 种源生长和形质性状值Table 3 Values of growth and quality traits of all tested provenances

2.2 种源试验方差分析

乐昌含笑种源试验多点方差分析结果如表4所示。种源效应除第1次试验的树干通直度、第2次试验的树干通直度、叶片大小外，其余各性状的种源效应差异均能达显著或极显著水平，表明乐昌含笑种源存在遗传差异，开展种源选择是有效的。地点效应的差异在各测定性状中都达极显著水平，说明变异主要来源于不同地点的环境差异。种源与地点的互作效应差异在第1次试验中均未能达显著水平，在第2次试验中只有树高、胸径、材积和冠幅达显著水平，其余性状未能达显著水平，说明互作效应不是主要的差异来源。

表4 2次种源试验的方差分析†Table 4 ANOVA of two provenances trails

2.3 性状间的相关分析

2次种源试验生长及形质性状的相关性分析结果见表5。树高、胸径和材积3个生长性状间，表型和遗传相关均达极显著水平；树干通直度、树冠浓密度和冠幅等形质性状间，表型和遗传相关均达极显著水平；叶片大小与其它性状的相关系数较小，表型相关达显著水平，遗传相关除与树干通直度达极显著水平外，其余均达显著水平。3个生长性状与4个形质性状间的表型相关和遗传相关均呈显著或极显著正相关，说明速生性较好的种源，其树干较通直，叶片较大，树冠较浓密，冠幅也较宽。

2.4 遗传参数及遗传增益估算

2次种源试验遗传参数估算结果见表6。第1次试验生长性状的种源遗传力在0.444～0.657之间，形质性状种源遗传力在0.341～0.608之间，两者相似，属于中等水平。第2次试验生长性状的种源遗传力在0.699～0.797之间，属于中等偏上水平；形质性状种源遗传力在0.176～0.687之间；树干通直度性状遗传力为0.176，属于较低水平；树冠浓密度和冠幅都在0.6以上，属于中等偏上水平。第2次试验的遗传变异系数要比第1次的大，说明第2次试验的种源差异较大。2次试验的材积性状的遗传变异系数均呈现最大，说明材积的变异程度最大。

2次种源试验遗传增益估算结果如表7所示。当选择率相同时，第2次试验的树高、胸径和材积的种源遗传增益稍大于第1次试验，说明在第2次试验中种源选择遗传增益较大。在3个生长性状中，材积遗传增益最大，胸径次之，树高最小。当选择率为10%时，材积遗传增益达43.86%～48.90%。

表5 性状间的相关系数†Table 5 Correlation coefficients among all traits

表6 遗传参数的估算Table 6 Predicted values of genetic parameters

表7 生长性状遗传增益的估算†Table 7 Predicted values of genetic parameters for growth trails

2.5 优良种源的选择

为了综合树高、胸径和材积3个生长性状进行优良种源选择[14]，运用主成分分析得出2次乐昌含笑种源试验的第一主分量，分别解释了总变异的92.86%和94.21%（由于篇幅所限，结果没有列出），说明第一主成分已很好地综合反映了生长性状的变异情况，可运用于优良种源选择。用年生长量指标来联合分析2次种源试验数据，根据Francis-Kannenberg模型分析法评价种源丰产性和稳定性，进行优良种源选择，结果如图1所示。

从图1中看出，参试种源大致可分成3类：Ⅰ类为丰产稳产种源，包括南雄江头（NXJT）、始兴刘家山（SXLJ）、帽子峰（MZF）、始兴都亨（SXDK）、仁化长江（RHCJ）和江西龙南（JXLN）等；Ⅱ类为较丰产不稳产种源，包括江西全南（GXQN）、乐昌九峰（LCJF）、江西安远（JXAY）和江西上犹（JXSY）等；Ⅲ类为较低产种源，包括乐昌大源（LCDY）、江西大余（JXDY）、江西崇义（JXCY）、湖南遂宁（HNSN）、湖南桂东（HNGD）、湖南资兴（HNZX）、湖南通道（HNTD）、湖南醴陵（HNLL）和广西全州（GXQZ）等。

图1 乐昌含笑种源分组Fig.1 Grouping of tested provenances

以丰产稳产种源作为入选的优良种源，与参试群体平均值对比，各入选种源树高现实增益为7.57%～33.01%，胸径现实增益为4.55%～35.55%，材积现实增益为11.95%～41.03%（见表8）。

表8 入选优良种源基本情况Table 8 Basic conditions of selected superior provenances

3 结 论

（1）乐昌含笑不同种源在树高、胸径、材积、树干通直度、叶片大小、树冠浓密度和冠幅等生长和形质性状间均存在较大的差异。种源间差异除个别形质性状未达显著水平外，3个生长性状及大部分形质性状均存在显著或极显著差异，表明乐昌含笑种源存在遗传差异，进行种源选择是有效的。多点试验中，地点间差异均达极显著水平，说明变异主要来源于不同地点的环境差异，而互作效应不是主要的差异来源。

（2）2次种源试验中，树高、胸径和材积3个生长性状间的表型和遗传相关均达极显著水平，树干通直度、树冠浓密度和冠幅等形质性状间的表型和遗传相关均达极显著水平。2次试验结果都同时表明生长性状与形质性状存在正相关性，生长性状表现好的种源，其形质性状也相对表现较好。种源遗传力在生长性状和形质性状间大致相似，属于中等水平。

（3）运用主成分分析法及“年生长量”指标值对2次种源试验的生长性状数据进行综合分析，采用Francis-Kannenberg模型分析法选择优良种源6个，材积增益达11.95%～41.03%。入选种源集中在广东和江西两省，大致分布在广东与江西交界处，说明广东省乐昌含笑造林绿化宜采用本省及江西龙南种源种子。

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Study on mutil-site provenance trials and superior provenances selection ofMichelia chapensis

WANG Run-hui1, ZHANG Wei-hong1, ZHENG Hui-quan1, YAN Shu1, WEI Ru-ping1, HU De-huo1, ZHI Yu-yong2, LUO Ping-feng3,HUANG Xiao-ping4, WU Xiong-guang5, HE Han-bo6
(1. Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China; 2. Dakengshan State-owned Forest Farm, Zhaoqing 526400, Guangdong, China; 3. Jiuqushui State-owned Forest Farm, Shaoguan 512600, Guangdong, China; 4. Qujiang State-owned Forest Farm, Shaoguan 512100, Guangdong, China; 5. Bayi State-owned Forest Farm, Maoming 515338, Guangdong, China;6. Zengcheng City Forestry Institude, Guangzhou 511300, Guangdong, China)

Data from two provenance multi-site trials ofMichelia chapensiscollected at six to seven years old were analyzed to select the superior provenances. The results of variance analysis show that there existed highly signi ficant differences in 3 growth traits and 4 quality traits between the provenances (except the tree stem straightness), the differences among provenances sites also reached highly signi ficant levels, but there were differences signi ficantly between the three growth traits and crown width which only occurred in some second interaction trials; The phenotypic and genetic correlations also reached signi ficant levels, and there were positive correlation among tree height, DBH, volume, stem straightness, leaf size, crown density and crown width; Provenance heritability of all traits were in the middle levels; By using principal component analysis and the“annual growth amount”index values，the growth characters data of two times provenance trials were comprehensively analyzed, and then by adopting Francis-Kannenberg model analysis, six superior provenances were chosen, they are NXJT, SXLJ, MZF, SXDK, RHCJ and JXLN, and theirs timber vlume-gain rates ranked 11.95%～41.03%.

Michelia chapensis; excellent provenance trials; multi-site trials; excellent provenance selection

S722.8

A

1673-923X(2015)05-0016-06

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.05.003

2014-05-10

广东省林业科技创新专项（2013KJCX001-07）；国家林业局重点研究项目（2003-009-03-L09）

王润辉，高级工程师，硕士研究生

胡德活，研究员；E-mail：hudehuo@163.com

王润辉,张伟红,郑会全,等.乐昌含笑多点种源试验与优良种源选择[J].中南林业科技大学学报，2015,35(5)：16-21,34.

[本文编校：谢荣秀]