杉树混合选择的子代早期测定

汪和平 刘奇平

【摘要】：杉树是南方最为常见的用材林之一，具有生长迅速、材质优良 用途广泛的特点。常年使用小范围的杉树种子，导致杉树树高、胸径矮小，单位蓄积减少，出材率降低，严重制约林业产业的经济和生态效益。随着科学技术的进步，林业基层单位积极进行了杉树良种选育工作。杉树混合选择是根据用材林的标准在林分挑选胸径、树高等表型性状优异性的优树，而挑选优树表型是受环境和基因共同影响。表性优异的亲本，其子代往往并不具有优良的遗传品质。杉树混合选择的子代通过早期遗传测定，能够较早地判别子代遗传品质，进行选优淘劣的工作，减少大量的人力、物力和财力的浪费。

【关键词】：杉树 ； 子代； 早期 ； 遗传测定

1杉树子代遗传测定林的基本情况

杉树自由授粉遗传测定位于武功山林场洋溪分场五个冲林班7号小班内，面积1.65ha。2013年春季营造，进行过扩穴、全刈等生产管理措施。海拔高度274.5 m，坡向西北，坡度9～13°，位于山场中部。土壤为第四纪红壤发育而成，肥沃深厚。

测定林属中亚热带气候，年均气温17.7℃，最冷月平均气温5.9℃，最热月平均气温32.1℃，≥10℃的积温2 500℃，极端最低温度-6.3℃，年降水量1 653 mm，年日照时数1 649 h，无霜期279 d，是杉木的中心产区之一。

10个优树的子代随机排列在3个小区，小区内个优树子代1次重复，每行栽植10株，株行距为2 m*2 m。小区边缘种植2行2m*2m的木荷林带，埋设四个角桩并用GPS进行定位。

2亲本材料来源与杉树混合选择方法

2.1子代测定林的亲本来源于武功山林场洋溪、社上、横江、钱

山、大布等5个营林分场17—23年的人工杉树近熟林，种苗来源于林区各林农自采自育。优树选择从海拔从124.3m—948.7m，坡向各异，土壤种类较多，涉及21个林班，152个小班，面积2178.6ha。林分因农田、村庄、河流、道路分割，彼此相对独立。林分经历了2008年冰冻雪灾，但未经过间伐、人为破坏自然生长较好。

2.2采用五株对比法选择杉树优树，沿等高线上下距离15m目测杉树优树。发现优树时用GPS定位，砍刀削去1.5m处的杉树粗皮喷上红色油漆，测树尺测量胸径、枝下高。以优树为圆心，30m为半径，选择5株胸径大，未断稍的对比树测量胸径。最后用油锯锯倒6棵杉树量取树高，将6株杉树的果实分别装袋，并标明树号。每次在野外确定的优树间的距离应在2km之外。特别提醒的是，应避免在林缘部分挑选优树和对比树的立地条件要与优树的微立地条件一致，不可优树在山冲里，对比树在山脊上的现象出现。这是杉树子代最大遗传增益的保证措施之一。

3杉树子代测定材料方法

3.1 试验材料为二年生杉树实生苗，共10个杉树优树号（1—10），每个无性系栽植10株，共计100株。

3.2统计分析方法

因条件限制，只能使用Excel 2003进行统计分析

变异系数CV=标准差/平均值

3.3杉树优树子代的评价：

3.3.1优树自由授粉子代遗传参数的估计：根据期望均方、分解表型、遗传与环境方差和协方差，计算子代的遗传参数。

其中，遗传力h2=4*f2/（f2+e，表型方差σ2p=σ2g+σ2e。试中的：σ2g为自由授粉子代方差，σ2e为实验方差，r为重复数。

遗传方差 MSC-MSe/r σ2g

3.3.2自由授粉子代遗传增益的计算：ΔG=S.h/ 1 /2 ， S中选家系平均值与原来群体平均值的高差即选择差，R表示家系遗传力， 1表示原始群体的平均值。

4结果与分析

4.1混合选择子代生长的方差分析

对自由授粉优树的子代的调查数据进行分析，优树子代生长2年后，在微地形、微气候基本一致的外部环境下，树高F值达到4.88，差异均达到显著水平。说明10个优树子代间，杉树的基因频率是不一致的，有的优树子代高生长基因的加性频率高，有的加性低，因而具有选择的潜力，从中选择优良的子代高生长性状能取得良好的效果。

10个自由授粉优树的子代间地径有差异但不十分显著，与杉树早期生长特性有关，1—3年幼林龄的杉树高生长为主，表现突出。地径生长相对滞后。并不是说优树子代地径基因频率一致，没有选择的必要。这仅是杉树子代早期遗传测定的瑕疵，可以通过本地长期大量的树高、胸径（地径）数据，建立两者的函数关系来弥补早期遗传测定不足.

4.2自由授粉子代选择的遗传增益

根据自由授粉优树子代生长2年后，各生长性状的h值，选择有良单株，计算其遗传增益得出：树高遗传增益最大的是5号家系中的第1株，为6.10﹪，最小的8号家系第9株是4.27﹪，树高遗传增益相差1.83﹪，彼此之间差距并不明显。而在地径的遗传增益中2号家系的第2株为16.97﹪，5号家系是6.85﹪，相差10.12﹪特别显著，，在实际的育种工作中应该重点关注。

5问题与讨论

5.1本文是在10个优树100个子代中直接选择出优良单株，而未采用先选择优良家系，在从优良家系中选择优良单株的分层法。两个选择方法计算的遗传增益也近似，没有显著差异。直接选择有良单株较分层法选择优良单株具有遗传多样性和实际操作简单易行的特点。

5.2杉树优树的子代遗传测定紧靠早期测定是不准确无误的，需要长期不间断的进行，直到生长性状稳定下来。杉树子代生长时间较短，未经历过实验地的极端气候的考验，不知道杉树混合选择的优良单株在极端气候的抗性，一旦遇到极端气候可能会造成毁灭性灾难。再者，由于遗传测定早，杉树一些生长表型（如树高、冠幅）未得到充分的展示。评价的指标有一定预估性，只要有科学方式、严谨的态度，子代的早期测定仍然有非常只要的意义。

5.3 杉树优树子代中的单株遗传增益存在着较大的差距，同为遗传增益正值，地径最大的为16.97﹪，最小增益6.85﹪。除了遗传关系外，外界环境起到一定的作用，土壤肥力、水分、光照条件好的单株生长也快。也就是遗传测定中，一些外部因素依然起到或多或少的影响。

【参考文献】：

[1]盛志廉，陈瑶生. 数量遗传学--《北京科学出版社》--1999

[2]乔纳生.W.纳特，郭锡良译.森林遗传学--《北京中国林业出版社》--1981