广西米老排地理种源苗期性状变异分析
2017-06-10刘光金农志贾宏炎
刘光金++农志++贾宏炎
摘要:利用8个米老排(Mytilaria laosensis Lecomte)种源82株优势木自由授粉种子及其一年生苗木,开展了种子表型变异和苗期生长性状变异的研究。结果表明,米老排种子表型性状与苗木生长性状存在明显的种源差异。种子表型性状与苗木生长性状显著相关,种重与苗高显著正相关;种长与叶重、茎重、全株湿重显著正相关;种宽与苗高、地径、茎重、全株鲜重显著负相关;依据苗木生长性状聚类分析结果,将8个种源分为3类:第一类靖西、容县,为生长优势种源;第二类龙州、那坡、凭祥、德保,为生长中速种源;第三类东兴、上思,为生长较差种源。
关键词:米老排(Mytilaria laosensis Lecomte);性状变异;种源试验
中图分类号:S792.99 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)09-1683-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.09.020
Study on Seedling Traits Variations for Geographical Provenances of
Mytilaria laosensis in Guangxi
LIU Guang-jin, NONG Zhi, JIA Hong-yan
(Experimental Center of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Pingxiang 532600, Guangxi, China)
Abstract: The seedling provenances trial of Mytilaria laosensis Lecomte containing the free pollination seeds and annual seedlings of eight provenances(82 dominant trees) was conducted. The results showed that, there were obvious provenance differences between seed phenotypic traits and seedling growth characteristics,seeds phenotypic traits was significantly associated with seedling growth traits,seed weight was positively correlated to seedling height; Seed length was positively correlated to leaf weight,stem weight and seedling weight;Seed width was negatively correlated to seedling height, ground diameter,stem weight and seedling weight. According to cluster analysis on seedling growth traits Jingxi and Rongxian were districted as system cluster and tentatively selected as superior provenances;Longzhou,Napo,Pingxiang,Debao were districted as system cluster and selected as middle-growing provenances; Dongxing and Shangsi were districted as system cluster and selected as poor-growing provenances.
Key words: Mytilaria laosensis Lecomte; traits variations; provenance test
米老排(Mytilaria laosensis Lecomte)属金缕梅科(Hamamelidaceae)壳菜果属(Mytilaria)常绿阔叶树种[1],是中国广东、广西、云南等地的珍优乡土树种,速生丰产、干形通直、出材率高,是优质工业用材树种[2];其根深叶茂,水土保持与培肥地力能力突出,是水源涵养林、土壤改良示范林、生态防护林优选树种[3-7]。近年来对该树种的研究主要集中在引种、育苗、造林及生态防护等方面[8-15],对其遗传改良的研究较少[16,17]。为此,本研究利用广西壮族自治区8个种源82株优势木自由授粉的半同胞家系种子表型差异及其苗期性状分化,开展地理种源变异研究,并初步开展了生长势优良种源/家系的苗期选择研究,以期为米老排定向遗传改良奠定种质支撑和理论依据。
1 材料与方法
1.1 种源选择
2012年10月中旬至11月上旬收集广西壮族自治区7个天然种源和广西凭祥1个人工用材林培育品种82株优势木自由授粉种实,各参试种源、家系及采种地理信息见表1。
1.2 育苗试验
试验在广西凭祥市中国林科院热带林业实验中心苗圃进行。2012年11月下旬开始育苗试验。育苗试验分两个阶段:第一阶段采用育苗床播种,基质为河沙。育苗基质用0.3%~0.5% KMnO4溶液消毒,3 d后播种。播种时均匀撒播并覆沙,淋水保湿。播种2个月后开始萌芽,待两片子叶展开,苗高5 cm时移苗,进入育苗第二阶段,育苗基质采用轻基质网袋,1%多菌灵、1%甲基托布津轮流喷药1周,之后加强苗木日常管护,12個月后采集数据。轻基质网袋为中国林科院热带林业实验中心轻基质厂生产,主要原料为堆沤处理8个月炭化的松树皮和松锯末,配比为炭化树皮80%+松锯末10%+炭化锯末10%[18]。
1.3 数据收集与分析
1)种子性状。2012年11月下旬,参试种源种子收集齐后,测定种子的形态性状和千粒重。每种源、家系随机选取30粒种子,测定米老排种子的长、宽,计算长宽比,3次重复。
2)苗期性状。2014年1月下旬调查测定米老排种源的苗木性状。随机量测5株生长正常苗木的苗高、地径以及根、茎、叶鲜重,3次重复。
2 结果与分析
2.1 种子特征
不同种源米老排种子表型差异见表2。从表2可以看出,米老排种子种长平均值为11.572 mm,种长最大的种源来自上思,种长最小的种源是凭祥人工用材林培育的品种;种宽平均值为5.395 mm,种宽最大的种源来自容县,种宽最小的种源来自靖西;种子长宽比最大的种源来自靖西,长宽比最小的种源来自德保;种重平均值为0.116 g,种重最大的种源来自容县(0.139 g),种重最小的种源来自上思(0.106 g)。对米老排种子表型性状的方差分析结果(表2)表明,各性状种源间F值达到极显著水平,说明各种源之间种长、种宽、长宽比、种重差异极显著。
2.2 苗期生长量差异
米老排是速生丰产乡土树种,苗期也表现出速生性,开展种源间苗期生长量对比试验有利于造林地优质种源的遴选。苗高、地径是评价苗木品质、活力的生长指标。叶重、茎重、根重、全株鲜重是衡量苗木生产力的生物量指标。不同种源米老排苗期生长量的差异见表3。从表3可以看出,米老排一年生苗木苗高平均51.1 cm,最高的是靖西种源,最矮的是东兴种源;地径平均为4.23 mm,最大的是容县种源,最小的是东兴种源;叶重平均4.99 g,最小的是那坡种源,最大的是容县种源;茎重平均4.96 g,最小的是东兴种源,最大的是靖西种源;根重平均1.73 g,最小的是东兴种源,最大的是容县种源;全株鲜重平均11.70 g,最小的是东兴种源,最大的是容县种源。各种源苗期生长量方差分析结果(表3)表明,各性状种源间F值达到极显著水平,说明各种源间生长量差异极显著。
2.3 苗期性状间的相关性和聚类分析
对种长、种宽、种重、苗高、地径、叶重、茎重、根重、全株鲜重9个性状进行相关性分析,结果见表4。由表4可见,种重仅与苗高显著正相关,与其他性状相关性不显著;种长与叶重、茎重、全株鲜重显著正相关;种宽与苗高、地径、茎重、全株鲜重显著负相关。
根据欧式距离对6个苗期生长量性状进行聚类分析,结果见图1。由图1可以看出,8个米老排种源可分为3类:第一类是靖西、容县,为生长优势种源;第二类是龙州、那坡、凭祥、德保,为生长中速种源;第三类是东兴、上思,为生长较差种源。
3 小结
参试8个米老排种源种长、种宽、长宽比、种重4个种实表型性状差异显著,说明各种源间存在着丰富的遗传多样性。7个米老排天然种源种长、种宽、长宽比、种重呈现从西到东,种子呈现从小到大的趋势,与袁洁等[16]研究结果一致,米老排种子表型性状随经度变化而发生变异。
米老排苗期即表现出优异速生特性,不同种源苗高、地径及苗木生物量之间存在极显著的种源差异,因此,选择具速生丰产经济性状的种源是米老排速生丰产用材林培育的优先课题。米老排种子表型性状与苗木生长性状相关性显著。种重与苗高正相关,这可能是由于种实饱满,贮存了丰富的有机营养,促进了苗木横向生长。种宽与苗高、地径、茎重、全株鲜重呈显著负相关,种长与叶重、茎重、全株鲜重呈显著正相关,说明种长、种宽2个表型性状可早期预测苗木生长。各种源间丰富的表型变异能否指导开展米老排良种的早期选择尚需进一步研究。
参考文献:
[1] 祁承经.树木学[M].北京:中国林业出版社,2003.
[2] 梁善庆,罗建举.人工林米老排木材解剖性质及其变异性研究[J].北京林业大学学报,2007,29(3):142-148.
[3] 黄正暾,王顺峰,姜仪民,等.米老排的研究进展及其开发利用前景[J].广西农业科学,2009,40(9):1220-1223.
[4] 王光玉.杉木混交林水源涵养和土壤性质研究[J].林业科学,2003, 39(S1):15-12.
[5] 李夷荔,林文莲.杉木米老排混交林水源涵养功能的研究[J].福建水土保持,2001,13(4):43-46.
[6] 林德喜,韩金发,肖正秋,等.米老排对土壤理化性质的改良[J].福建林学院学报,2000,20(1):62-65.
[7] 卢立华,贾宏炎,何日明,等.南亚热带6种人工林凋落物的初步研究[J].林业科学研究,2008,21(3):346-352.
[8] 李良昌,廖翠兰,黄德林,等.米老排在乐昌林场的引种及生长表现[J].广东林业科技,2003,19(4):66-68.
[9] 裘珍飞,曾炳山,李湘阳,等.米老排的组织培养和快速繁殖[J].植物生理学报,2013,49(10):1077-1081.
[10] 闫彩霞,杨锦昌,尹光天,等.米老排不同高度级苗木形态特征的分析[J].林业资源管理,2013(5):98-102.
[11] 景跃波,杨德軍,马赛宇,等.热带速生树种米老排的育苗与造林[J].林业实用技术,2008(1):21-23.
[12] 吴光枝,张万幸,温恒辉,等.米老排容器育苗试验[J].中国林业,2008(10):57.
[13] 李炎香,谭天泳,黄镜光,等.米老排造林密度试验初报[J].林业科学研究,1988(2):206-212.
[14] 郭文福,蔡道雄,贾宏炎,等.米老排人工林生长规律的研究[J].林业科学研究,2006,19(5):585-589.
[15] 田晓瑞,舒立福,乔启宇,等.南方林区防火树种的筛选研究[J].北京林业大学学报,2001,23(5):43-47.
[16] 袁 洁,尹光天,杨锦昌,等.米老排天然群体的种实表型变异研究初报[J].热带作物学报,2013,34(10):2057-2062.
[17] 刘光金,张 培,贾宏炎,等.广西乡土用材树种米老排资源分布[J].安徽农业科学,2015,43(11):159-160.
[18] 蒙彩兰,黎 明,郭文福.西南桦轻基质网袋容器育苗技术[J].林业科技开发,2007,21(6):104-105.