杉木第3代种子园半同胞家系子代苗期测定与优良家系选择
2016-03-23张时林段爱国罗建勋刘芙蓉杨马进
贾 晨,张时林,段爱国,罗建勋*,刘芙蓉,杨马进,4
(1.四川省林业科学研究院,四川成都 610081;2.资阳市林业局,四川资阳 641300;3.中国林科院林业研究所,北京 100091;4.西华师范大学,四川南充 637002)
杉木第3代种子园半同胞家系子代苗期测定与优良家系选择
贾 晨1,张时林2,段爱国3,罗建勋1*,刘芙蓉1,杨马进1,4
(1.四川省林业科学研究院,四川成都 610081;2.资阳市林业局,四川资阳 641300;3.中国林科院林业研究所,北京 100091;4.西华师范大学,四川南充 637002)
在四川省洪雅林场对来自福建省邵武市杉木第3代种子园的20个优树半同胞家系子代苗进行苗期生长测定,结果表明:2 a生杉木的平均苗高为14.72 cm,平均变异系数为20.30%,平均地径为3.11 mm,平均变异系数为20.91%,家系间苗高和地径的差异均达到显著水平。苗高、地径的遗传力分别为0.886和0.874,表明其受到较强的遗传控制。通过综合评价,选出了4个优良家系,其平均苗高为16.81 cm,平均遗传增益为11.00%;平均地径为3.47 mm,平均遗传增益为9.05%,可对入选的优良家系做进一步测定和评价。
杉木;半同胞子代;苗期测定;优良家系
杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)具有生长快、成材早、产量高、材质好、适应性强等优良特点,是我国南方地区重要的速生用材树种。福建省对杉木的遗传改良育种开展了大量的研究,现在杉木3代种子园已经进行育种生产阶段,走在我国杉木育种前列[1~2]。四川学者对杉木的研究主要集中在杉木人工林培育技术、杉木经营技术管理、杉木种子园营建与管理、杉木遗传育种改良等方面,并取得了一定成果[3~7]。近年来,四川省林科院从福建引进了一批杉木第3代种子园优树的半同胞子代种子,在四川洪雅林场对福建省杉木3代种子园的优树自由授粉子代苗进行苗期测定,以期选择出优良种质资源,为四川杉木栽培推广提供材料,同时也为四川杉木育种和高世代杉木遗传改良提供理论依据。
1 试验地概况
试验地位于眉山市洪雅县洪雅林场,地处四川盆地西南边缘,东经103°10′,北纬29°41′,海拔高度为1 316 m,属中亚热带湿润气候,年降雨量1 435.5 mm,年日照时长约1 006.1 h,年无霜期307 d,年平均气温16.6℃,土壤类型为山地黄壤。
2 试验材料与方法
2.1 试验材料
试验材料来自福建邵武杉木第3代种子园自由授粉子代群体,通过前期对种子园的调查筛选出20株优树,分单株采集优树种子。2013年秋季,在福建采集的优树半同胞家系种子,2014年在四川洪雅林场分家系育苗,20个家系,1个以3代混合种子为对照CK,共计21个编号。
2.2 试验方法
2014年3月,在洪雅林场育苗基地进行整地作床,并对苗床均匀喷洒1%~2%的硫酸亚铁溶液,每公顷4 500 kg~6 000 kg,苗床宽1 m~1.2 m,床高20 cm~30 cm,行道宽25 cm~30 cm,沟深30 cm。播种前精选种子,并采用0.5%的高锰酸钾浸种30 min进行消毒。采用条播方式,条间距20 cm左右,沟深1 cm,宽2 cm~3 cm左右,种子均匀撒播在沟中,用细土覆盖种子,上面再覆盖草。
2015年12月对苗木生长量进行测定,使用钢卷尺和游标卡尺分别测定苗高和地径,每个优树子代测定20株以上。利用EXCEL及SPSS17.0对杉木生长性状进行分析,分别计算各家系的变异系数、方差、遗传力、现实增益和遗传增益,
3 结果与分析
3.1 杉木子代苗期生长情况
对2 a生杉木第3代种子园子代苗的生长进行测定分析,结果见表1。由表1可知,杉木20个家系的平均高生长量和地径生长量分别为14.72 cm和3.11 mm,平均苗高生长量变化区间为11.48 cm~17.66 cm,平均地径生长量变化区间为2.62 mm~3.96 mm;地径平均变异系数为20.91%,变幅为12.35%~27.00%,苗高平均变异系数为20.30%,变幅为11.17%~28.01%;家系11号子代苗高生长表现最好,为17.66 cm,比总体平均值高出20.65%;家系60号苗高生长表现最差,为11.48 cm,比总体平均值低22.01%;家系39号地径生长表现最好,为3.96 mm,超总体平均值21.46%;家系16号地径表现最差,为2.62 mm,比总体平均值低15.76%。各生长性状在家系间和家系内均存在较大的变异幅度,为优良杉木种质资源筛选提供了物质基础。
3.2 杉木苗高和地径生长性状的方差分析
对20个杉木家系的苗高和地径生长性状进行方差分析(表2),结果表明杉木3代种子园的半同胞家系的苗高与地径在各家系间存在着极显著差异,表明各优树子代苗期生长性状有较大差异,为优良家系选择提供了一定的基础。
3.3 杉木苗高与地径生长性状的遗传参数
遗传力是指亲代传递其遗传特性的相对能力,是遗传方差在总方差(表型方差)中所占的比例。遗传力的大小说明了性状受遗传控制的强弱,对遗传力大的性状进行选择,性状能够比较稳定地遗传给后代,选择的可靠性较高,获得的遗传增益也大。由表3可知,20个家系的苗高和地径的遗传力分别为0.886和0.874,值均较大,说明苗高和地径性状受强遗传控制,能够较稳定的遗传给子代,依靠其选择优良家系是可行的。
表1 杉木子代苗期地径与苗高生长量
表2 杉木苗高与地径生长方差分析
表3 杉木苗高与地径的遗传参数
3.4 杉木优良家系初选
本文利用杉木苗期的苗高和地径两个主要性状,进行苗期速生优良家系选择。以苗高和地径生长量均超对照组CK为标准进行选择,其中苗高生长量超对照组的家系有11、4、13、8、2,地径生长量超对照组的家系有39、48、29、13、1、44、32、2、11、4。综合苗高和地径两个性状,初步选择了4号、11号、13号与39号4个家系为优良家系(表4),在苗期表现出生长快的特性。入选优良家系的苗高平均生长量为16.81 cm,现实增益12.42%,遗传增益11.00%;地径平均生长量为3.47 mm,现实增益10.36%,遗传增益9.05%。
表4 杉木优良家系初选
4 结论
本研究对福建省邵武林场的第3代杉木种子园的2 a生半同胞子代苗期生长进行测定,20个家系的平均苗高和平均地径分别为14.72 cm和3.11 mm,平均变异系数分别为20.30%和20.91%。方差分析结果表明,苗高和地径在不同家系间存在显著差异,家系间具有明显的遗传变异,为选择优良家系提供了一定的基础。20个家系的苗高和地径的遗传力分别为0.886和0.874,表明苗高和地径性状受强遗传控制,能够较稳定的遗传给子代,依靠两性状进行选择优良家系是可行的。
综合考虑子代苗苗高和地径生长表现,本研究中初选了家系4号、11号、13号与39号4个优良家系,具有生长快的特点。入选家系的平均苗高为16.81 cm,现实增益12.42%,遗传增益11.00%;地径平均生长量为3.47 mm,现实增益10.36%,遗传增益9.05%。入选家系可作为后期重点培育对象,进一步观测评价,以期获得杉木新良种。
[1] 谢汝根,张运根,李成林等.杉木不同优良品种苗期对比研究[J].福建林业科技,2009,36(3):124~127.
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[3] 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):1~5.
[4] 颜维正,刘勇涛,李华蓉等.不同采伐强度对杉木林分生长量及林下植被的影响研究[J].四川林业科技,2012,33(4):61~63.
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Half-sib Progeny Test and Excellent Fam ily Selection of the 3rd Generation Seed Orchard for Cunninghamia lanceolata
JIA Chen1ZHANG Shi-lin2DUAN Ai-guo3LUO Jian-xun1*LIU Fu-rong1YANG Ma-jin1,4
(1.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081;2.Forestry Bureau of Ziyang,Ziyang 641300,Sichuan,China;3.Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091;4.West China Normal University,Nanchong 637002,China)
Based on the 20 open-pollinated families in the third-generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata from the forest farm of Fujian province,the growth traits of 2-year-old half-sib progeny were investigated and analyzed in Hongya forest farm of Sichuan province.The results indicated that the average seedling height and variation coefficient were 14.72 cm and 20.30%,respectively;the average ground diameter and variation coefficientwere 3.11mm and 20.91%,respectively.And there existed significant differences in seedling heightand ground diameter among different families.The family heritability of seedling height,ground diameter was 0.886 and 0.874,indicating the great family heritability for growth traits.4 excellent families were selected on the basis of comprehensive assessment.The average tree heightwas 16.81 cm,the genetic gain 11.00%,and the average ground diameter was 3.47 cm,the average genetic gain was9.05%.The selected excellent families could be reserved for further testand assessment.
Cunninghamia lanceolata,Half-sib progeny,Seedling test,Excellent family
S723.1
A
1003-5508(2016)06-00-0
10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.06.015
2016-08-02
杉木第三代育种技术研究与示范(2012BAD01B0201)。
贾晨(1989-),硕士,工程师,主要从事森林培育与经营研究。
*通讯作者:罗建勋(1964-),博士,研究员,主要从事森林遗传与树木改良研究。