红皮云杉优良家系选择方法的研究*

2017-02-15王福德翁海龙周显昌

林业科技 2017年1期

关键词：遗传力材积家系

王福德翁海龙周显昌

（黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨150081）

红皮云杉优良家系选择方法的研究*

王福德翁海龙周显昌**

（黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨150081）

2011年对2003年建立的3块红皮云杉子代测定林，共60个家系的树高、胸径和材积量等生长量性状进行统计，并对其遗传变异规律进行分析的结果显示：生长量性状在红皮云杉家系间存在显著差异，胸径、树高、材积的家系遗传力高于单株遗传力，优良单株选择应以家系选择为基础。采用2种方法进行优良家系选择时，聚类法共选出优良家系37个，多重比较选出优良家系20个。

红皮云杉；家系；遗传变异

红皮云杉(Picea koraiensis)主要分布在小兴安岭、长白山林区，常与红松、鱼鳞云杉、长白鱼鳞云杉、臭冷杉、落叶松、白桦、紫椴、色木、水曲柳等混生成林,很少组成纯林。目前，红皮云杉改良工作进程不仅大大落后于世界同类树种水平，也比国内其他树种(如红松、落叶松、樟子松等)落后很多，严重妨碍了红皮云杉人工林经营效益的提高。因此，对红皮云杉进行良种选育，并根据工业用材的特点进行定向培育已迫在眉睫。

1 材料与方法

1.1 研究材料

1999年5 月初，在黑龙江省林口县青山林场苗圃进行红皮云杉子代测定育苗，苗期4年(留床2年，换床2年)，共60个家系，分别来自金山屯(J)、穆棱(M)、乌伊岭(W)3个优良种源区。2003年5月在林口县青山林场营建子代测定林，分为3个试验组，其中每个试验组20个家系和1个对照(当地生产苗)，计21个处理。每个试验组4次重复，采用错位排列法进行造林，每个小区18株，株行距2 m×2 m。2011年10月底，苗木停止生长后对试验林进行树高、胸径生长量调查，并计算材积。由于第1试验组缺失1个家系，故只统计了20个处理。

1.2 研究方法

调查发现，各试验林中各家系的保存率不同，保存率最高的家系为100%，最低的为28%。由于获得的调查数据不平衡，因此采用不平衡数据条件下方差分析方法计算遗传力和遗传变异系数[2]，其数量性状线性模型为

式中，yijk为第i个区组第j个家系第k个单株的数量性状值；μ为总体均值；Bi为第i个区组的固定效应，i=1,2,……,b;Fj为第j个家系的随机效应，j=1,2,……,f;BFij为第i个区组第j个家系的随机效应;eijk为第i个区组第j个家系第k个单株的随机误差，k=1,2,……nij[3]。

数据采用spss22和halfsibss软件[4]进行分析。

2 结果与分析

2.1 生长量性状的遗传变异分析

3个性状在家系间存在显著差异，其中变异幅度最大的为材积，其遗传变异系数为0.677 5(表1)，故在优良家系选择时以材积为主要参考指标。此外，由于3个性状的家系遗传力大于单株遗传力，因此优先考虑将优良家系中的优良单株选为二代优树。

表1 方差分量估计

2.2 优良家系的选择方法

2.2.1 按均值聚类选择

由于供试家系的树龄较小，为便于今后开展复选，需获得最大入选率，因此采用k均值聚类法进行优良家系的选择。聚类选择结果（表2、表3）表明，第1试验组入选10个优良家系，分别为：W410、M501、J068、J066、M9502、J079、M543、M528、M535、J058；入选组材积平均高出淘汰组52%，最优的W410超出最差的W011达138%。第2试验组入选13个优良家系，分别为：W034、J074、J097、M507、W006、J076、J080、W980、M546、W007、W009、W030、W008；入选组材积平均高出淘汰组77.3%，最优的W034超出最差的CK达259%。第3试验组入选14个优良家系，分别为：M030、W010、M531、J075、J085、J082、M505、W039、M040、W045、W019、J094、W037、M028；入选组材积平均高出淘汰组103%，最优的M030超出最差的CK达691%。

2.2.2 按多重比较选择

多重比较方法具有较大的选择强度，是家系选择的常规方法[6-7]。多重比较结果（表4）表明，3个试验组中所有参试家系都优于对照，其中第1组家系间差异最小，第2组差异最大，第3组中优良家系与对照的差异显著性最高。按多重比较结果选择的优良家系有20个，即第1组的W410；第2组的W034、J074、J097、M507、W006、J076、J080、W980、M546、W007；第3组的M030、W010、M531、J075、J085、J082、M505、W039、M040。

通过以上试验发现，按聚类法选出37个优良家系；按多重比较选择出20个优良家系，且全部包含于聚类法选择的结果中，说明聚类法获得了更大的入选率，能够为今后优良家系的复选保存更多材料。