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闽楠不同采种点苗期生长差异及遗传变异分析

2016-09-15李建民范辉华姚湘民

福建林业科技 2016年1期
关键词:遗传力种源苗期

黄 宇,李建民,范辉华,刘 宝,姚湘民

(1.福建省林业科学研究院,福建 福州 350012; 2.福建农林大学林学院,福建 福州 350002;3.福建省顺昌县林业科学技术中心,福建 顺昌 353200)

闽楠不同采种点苗期生长差异及遗传变异分析

黄 宇1,李建民1,范辉华1,刘 宝2,姚湘民3

(1.福建省林业科学研究院,福建 福州 350012; 2.福建农林大学林学院,福建 福州 350002;3.福建省顺昌县林业科学技术中心,福建 顺昌 353200)

对采自江西、福建、贵州、湖南、湖北5省16个采种点的闽楠种子进行育苗试验和苗期观测,结果表明:闽楠16个采种点中,贵州6号的苗高最大,达21.22 cm,比平均值高出17.96%。贵州8号的地径最大,达0.282 cm,比平均值高出15.62%。湖南2号的根鲜重最高,达2.66 g,比平均值高出47.69%;政和的根体积、地上鲜重均最大,分别达3.49 mL、3.05 g。16个闽楠采种点的苗高、地径、根体积、根鲜重、地上鲜重之间的差异均达到极显著水平。根体积与地上鲜重的相关性最大,相关系数为0.61,达到极显著水平;地径与根鲜重的相关性次之,相关系数为0.57,达到显著水平,说明闽楠根部生长指标是进行早期选择的一个重要依据。并选出苗期生长较好的闽楠采种点为:贵州8号、贵州7号、贵州9号、贵州5号,其综合得分依次为:3.1598、3.0698、2.0410、1.7527。

闽楠;采种点;生长差异;遗传变异

闽楠(Phoebebournei)为樟科常绿大乔木,分布于福建、江西、浙江南部、广东、广西北部及东北部、湖南、湖北、贵州等地,被列为国家二级保护植物[1-3]。是一种珍贵的用材树种,其木材坚硬,结构细密,纹理淡雅文静,质地温润柔和,为上等建筑、家具、造船及工艺雕刻等良好木材[4]。由于过度砍伐利用,致使这一丰富的森林资源近于枯竭。目前对闽楠的研究多集中在群落生态、分布格局、繁育和造林等方面,关于闽楠优良采种点及种源选择的研究较少[5-10]。闽楠以播种育苗为主,由于种质资源有限,如何充分利用现有的种质资源进行珍稀树种扩繁是本次试验的主要目的。本文通过对16个闽楠采种点苗木生长的观测与分析,以综合评分为标准,苗期中相对高的指标,可用于优良材料的早期选择;选出苗高、地径、根体积、根鲜重、地上鲜重五者兼备的优良材料作为良种繁育材料,以期为闽楠良种生产及应用提供参考,并进一步推广种植。

1 试验与方法

1.1 试验地概况

试验地位于福建省沙县市富口镇白溪口村的沙县金德苗木有限公司苗圃内。富口镇位于沙县西部,距县城14 km。北纬26°27′28.12″、东经117°42′19.21″。属中亚热带季风气候,平均海拔329 m,地势西高东低,年均降水量1836 mm,年均气温19.1 ℃。

1.2 试验内容及方法

闽楠的供试种子于2011年11月底—12月初收集到以后,进行种子品质检验和沙藏处理,并于翌年春(1月)播种,采用轻基质(80 %草炭+20 %珍珠岩,加载0.5 kg·m-3复合肥)育苗,3次重复。16个采种点的水、肥管理及病虫害防治措施完全一致,参试种子采种点见表1。播种后观察出苗和生长情况。并于2013年1月18—20日进行苗高、地径和根体积等生长指标调查,其中根体积采用排水法测定[11]。每个采种点的苗木选取3块样地,每块样地调查50株。

表1 不同采种点地理位置

1.3 数据分析

1.3.1 数据的标准化处理 闽楠苗木的苗高、地径、根体积、根鲜重、地上鲜重等5个生长指标按照公式:(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)进行标准化,使其转化为无量纲单位,便于比较。

1.3.2 方差分析 采用DPSv 7.05版进行方差分析、Duncan多重比较法进行差异显著性检验[12]。遗传参数估计参照树木育种原理与方法[13]。

1.3.3 相关性分析 采用SPSS 11.5将已经标准化处理后的指标进行相关性分析,从而确定各指标间的相关性系数。

1.3.4 主成分分析 主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)是指将多个变量通过线性变换后选出较少个数的重要变量的一种多元统计分析方法,也可称为主分量分析[14]。然后利用主成分F1,F2,…,Fk进行线性组合,并以每个主成分Fi的方差贡献率αi作为权数构造出一个综合评分函数:y=α1F1+α1F2+…αkFk。最后根据各评价样本的综合得分y进行排序。

2 结果与分析

2.1 不同采种点闽楠生长性状差异分析

闽楠16个采种点中(表2),贵州6号的苗高最高,达21.22 cm,比平均值高出17.96%;贵州8号次之,为21.19 cm,两者之间并无差异。贵州8号的地径最高,达0.282 cm,比平均值高出15.62%;湖南2号次之,为0.279 cm,两者之间并无差异。政和的根体积最大,达3.49 mL,比平均值高出81.98%;贵州7号次之,为3.34 mL,两者之间并无差异。湖南2号的根鲜重最高,达2.66 g,比平均值高出47.69%;政和次之,为2.27 g,两者之间差异极显著。政和的地上鲜重最高,达3.05 g,比平均值高出16.66%;贵州8号次之,为3.00 g,两者之间差异显著。方差分析结果表明(表3),16个闽楠采种点的苗高、地径、根体积、根鲜重、地上鲜重之间的差异均达到极显著水平(P<0.01)。表明苗木生长性状在采种点间存在较大的差异,说明通过闽楠采种点的选择能取得较好的效果。

表2 不同采种点闽楠苗木生长情况

*:同列不同大、小写字母分别为0.01水平、0.05水平差异显著。

表3 不同采种点闽楠苗期性状方差分析

*:F0.01(15,32)=2.66;F0.05(15,32)=1.99。

2.2 不同采种点生长性状遗传变异分析

闽楠遗传参数估算结果见表4,闽楠不同采种点的苗高变异幅度为13.40~21.22 cm,遗传力为0.8299,遗传变异系数为14.36%;地径变异幅度为0.198~0.282 cm,遗传力为0.8831,遗传变异系数为11.36%。根体积变异幅度为1.20~3.49 mL,遗传力为0.9945,遗传变异系数为37.93%。根鲜重变异幅度为1.38~1.80 g,遗传力为0.9770,遗传变异系数为20.29%。地上鲜重变异幅度为1.98~3.00 g,遗传力为0.9620,遗传变异系数为11.68%。根体积、根鲜重遗传力都很高,说明根体积、根鲜重生长变异主要是由闽楠采种点本身的遗传特性决定,利用根体积、根鲜重生长指标进行早期选择具有较大的可靠性,能够取得较好的效果。

表4 不同采种点闽楠苗期性状遗传力估算值

2.3 不同采种点闽楠性状相关分析

将各采种点闽楠的苗高、地径、根体积、根鲜重、地上鲜重等指标经标准化处理后进行相关性分析。结果表明(表5),根体积与地上鲜重的相关性最大,相关系数达0.61,达到极显著水平;地径与根鲜重的相关性次之,相关系数为0.57,达显著水平。

表5 不同采种点闽楠性状相关分析

*:*为P<0.05;**为P<0.01。

2.4 闽楠采种点聚类分析

闽楠采种点聚类分析(图1):在距离1.2时,可将闽楠采种点分为4类:第Ⅰ类包括江西2号,此类综合评价为低。第Ⅱ类包括延平和江西1号;此类评价为较低。第Ⅲ类包括贵州5号、贵州6号、贵州9号、湖北1号、湖北2号、湖南1号、湖南2号、湖南3号、政和、建瓯、沙县,此类评价为较高。第Ⅳ类包括贵州7号、贵州8号,此类评价为高。

根据闽楠采种点苗高、地径、根体积、根鲜重、地上鲜重比较和聚类分析,将这5个指标标准化后进行加权平均,并进行排名(表6)。选出五者兼优的优良材料如下:贵州8号、贵州7号、贵州9号、贵州5号,其得分依次为3.1598、3.0698、2.0410、1.7527。延平、江西1号、江西2号这几个采种点的综合排名相对较后。

3 结论与讨论

本研究结果表明,根体积、根鲜重生长变异主要是由闽楠采种点本身的遗传特性决定,这与江香梅等[8]的结论有一定差异,可能因其仅利用苗高、地径、生物量3个性状指标进行研究,选择的指标数量较少,缺少根部指标,得出闽楠种源间苗高和生物量受遗传控制这一结论。但与本研究的相同之处在于地径可不作为闽楠早期选择的依据。而本研究结论表明闽楠根部生长指标是进行早期选择的一个重要依据。

表6 采种点综合得分与排名

本研究以综合评分为标准,初步筛选出苗高、地径、根体积、根鲜重、地上鲜重五者兼优苗期生长较好的闽楠采种点为贵州8号、贵州7号、贵州9号、贵州5号,其综合得分依次为3.1598、3.0698、2.0410、1.7527;这与黄秀美[15]以9年生闽楠的树高、地径为选择依据,初选出明溪沙溪、福建永安、福建浦城、江西上饶等4个优良种源,以及江香梅等[8]初步筛选出江西龙南、福建王台、西芹等苗期生长较好的种源的结论有一定的差异,可能与其所选择的种源主要集中在福建和江西两地,并未涉及贵州地区。而本研究涉及的采种点涵盖江西、福建、贵州、湖南、湖北5省,可供参考的范围更广些,为闽楠良种生产及应用提供了可靠的参考依据。但苗期选择只是早期选择的一个开端,各苗木的后期生长表现还有待于造林试验观测,今后还将在闽楠的主要分布区收集更多的种子,以备研究。

[1]江香梅,温强,叶金山,等.闽楠天然种群遗传多样性的RAPD分析[J].生态学报,2009,29(1):438-444.

[2]傅立国,金鉴明.中国植物红皮书稀有濒危植物[M].北京:科学出版社,1991.

[3]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第31卷[M].北京:科学出版社,1982.

[4]江香梅,肖复明,龚斌,等.闽楠天然林与人工林木材物理力学性质研究[J].林业科学研究,2008,21(6):862-866.

[5]江香梅,肖复明,叶金山,等.闽楠天然林与人工林生长特性研究[J].江西农业大学学报,2009,31(6):1049-1054.

[6]陈存及,刘宝,李生,等.闽楠人工林的经营效果[J].福建林学院学报,2007,27(2):101-104.

[7]范繁荣.闽楠群落种间关联性的灰色系统理论分析[J].浙江林学院学报,2008,25(1):33-36.

[8]江香梅,肖复明,叶金山,等.闽楠种源苗期生长性状地理变异及遗传参数估算[J].江西农业大学学报,2008,30(4):666-670.

[9]刘宝,陈存及,林达定,等.21个闽楠种源叶片光合色素含量及叶绿素荧光参数分析[J].江西农业大学学报,2014,36(1):115-121.

[10]黄宇.闽楠种子萌发与多胚苗研究[J].福建林业科技,2014,41(3):27-31.

[11]W.伯姆著.根系研究法[M].薛德榕,谭协麟,译.北京:科学出版社,1985:178-185.

[12]陈华豪,丁思统,蔡贤如,等.林业应用数理统计[M].大连:大连海运学院出版社,1988:148-153.

[13]梁一池.树木育种原理与方法[M].厦门:厦门大学出版社,1997:268-277.

[14]洪素珍.如何有效利用主成分分析中的主成分[D].武汉:华中师范大学,2008.

[15]黄秀美.闽楠种源试验初步研究[J].林业勘察设计,2013(2):109-112.

Analysis of Seedling Growth Difference and Genetic Variation ofPhoebebournei(Hemsl.) Yang in Different Seed Collecting Points

HUANG Yu1,LI Jian-min1,FAN Hui-hua1,LIU Bao2,YAO Xiang-min3

(1.FujianAcademyofForestry,Fuzhou350012,Fujian,China;2.CollegeofForestry,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,Fujian,China;3.ShunchangCountyForestScienceandTechnologyCenterofFujianProvince,Shunchang353200,Fujian,China)

The seedling raising experiment and seedling observation of 16Phoebebournei(Hemsl.)Yang seed collecting points collected from Jiangxi,Fujian,Guizhou,Hunan,Hubei Province were carried out.The results showed that in the 16P.bournei(Hemsl.)Yang seed collecting points,seedling height of Guizhou 6 was the highest,up to 21.22 cm,higher than the average 17.96%.Ground diameter of Guizhou 8 was the largest,up to 0.282 cm,higher than the average 15.62%.Root fresh weight of Hunan 2 was the highest,up to 2.66 g,higher than the average 47.69%.Root volume and overground fresh weigh of Zhenghe were the largest,respectively 3.49 mL,3.05 g.The difference of height,diameter,root volume,root fresh weight,overground fresh weight between the 16 seed collecting points reached an extremely significant level.The correlation between root volume and overground fresh weigh was the highest,whose correlation coefficient was 0.61,appearing an extremely significant level.The diameter and root fresh weight correlation followed by 0.57,reached a significant level.It showed that the root growth index was an important basis for early selection.The excellent seed collecting points having five advantages in seedling growth was as follows:Guizhou 8,Guizhou 7,Guizhou 9,Guizhou 5,the composite score were 3.1598,3.0698,2.0410,1.7527.

Phoebebournei(Hemsl.)Yang;seed collecting points;growth difference;genetic variation

2015-06-03;

2015-07-05

福建省重大科技专项专题(特色林木种质材料选育与高效培育关键技术研究—“闽楠”子专题,2013NZ0001-1);福建省种业创新与产业化工程(2014S1477-4,fjzzzy-1509);福建省科技重大专项专题子专题(珍贵阔叶树种繁育及近自然杉阔混交林营建技术及应用,2012N0001);国家林业局南方山地用材林培育重点实验室资助

黄宇(1984—),女,福建福州人,福建省林业科学研究院工程师,博士,从事森林培育与中药材GAP研究。E-mail:huangyu_198404 @163.com。

范辉华(1963—),男,福建建瓯人,福建省林业科学研究院教授级高级工程师,从事森林培育研究。E-mail:jofhh@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.01.004

S792.24;S722.5

A

1002-7351(2016)01-0020-05

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