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马尾松优良种质资源生长与花量综合评价

2017-09-21黄以法

福建林业科技 2017年3期
关键词:花量种子园雄花

黄以法

(福建省漳平五一国有林场,福建 漳平 364400)

马尾松优良种质资源生长与花量综合评价

黄以法

(福建省漳平五一国有林场,福建 漳平 364400)

对福建省漳平五一国有林场2004年营建的马尾松种质资源库现存的716份种质的生长与花量性状进行调查分析。结果表明:马尾松种质资源9年生时树高、胸径和材积平均值分别为8.45 m、14.29 cm、0.0749 m3,各生长性状差异明显,而10年生时雌、雄花量的变异幅度比生长性状更大;根据雌、雄花量情况将种质资源划分为均衡型、偏雌型、偏雄型、偏少型4种类型,其中均衡型种质较少,约占资源库的20%;根据种质资源库中各种质的不同类型、省区分类,利用多性状综合评价指数分别进行评价,将716份马尾松种质资源划分为优良、中等、一般、较差等4种类型,选出83份生长与花量性状均表现优良的种质资源。

马尾松;种质资源;生长;花量;综合评价

林木高世代育种的前提条件是育种群体的遗传资源多样性[1]。种质资源保存是国家自然科技资源可持续发展的物质基础和根本保障[2]。随着林木良种化程度的不断提高,保存具有广泛遗传变异的种质资源是珍贵的育种基础材料[3]。

马尾松(PinusmassonianaLamb.)是我国南方的主要造林树种,也是制浆造纸、松脂化工、药用的主要原料树种,其分布广,适应性强,生长速度快。福建省关于马尾松选育早在1958年就开展了种源试验,20世纪80年代初列入国家重点科研项目,为马尾松优良种质资源收集保存提供科学依据[4-8]。林木种质资源开发利用目标是选择遗传品质优良、速生、抗性强的基因型开展高世代杂交育种,而花期、花量是杂交制种的基础,笔者通过对2004年建成的福建省漳平五一国有林场国家马尾松种质资源库内种质进行生长与花量性状调查分析,运用多性状综合评价,以期为马尾松遗传改良提供基础资料。

1 材料与方法

1.1种质资源库概况

马尾松种质资源库位于福建省漳平五一国有林场梅水坑工区,海拔175~320 m,气候温和,日照充分,雨水较多,年均气温20.3 ℃,地势较平缓开阔,坡度25°,土层深厚,肥力中等,立地质量等级Ⅱ~Ⅲ级,透气和排水条件良好。前茬为杉木人工林,2001年冬,清杂炼山,开设水平带,带宽80 cm,带内挖明穴回表土,株行距4 m×4 m,2002年2月采用马尾松超级苗定砧,2003年4月、2004年4月采用髓心形成层贴接法嫁接,保存738份种质资源材料,每份材料嫁接4~5株,共嫁接3412株。种质资源库按地形共区划13个小区。

1.2种质资源保存现状

马尾松优良种质资源建库材料主要来源于国家“六五”至“十五”各省市组织选优所收集及评选的优良基因型[9-11],采用异地嫁接保存为主。其建库材料主要来源于:一是1980年福建省林木种苗总站从种源、林分和优树3个层次中精选优树218个,以其子代生长量及材性等性状为指标评选出90个纸浆材优树无性系[9];二是1997年邵武卫闽林场营建马尾松种质资源库583份中根据生长情况选择509份材料[10];三是1990年龙岩林科所从广西引进的108个优树无性系中根据生长与结实情况选择79个优树无性系[11];四是从上杭白砂林场马尾松种质资源库中,由龙岩林科所等收集的60份广东速生无性系及江西高产脂基因型[9、11]。该处种质资源库中现保存716份种质,2625株,种质保存率达97.02%。根据前期选择的经济目标、主要特性或用途[9-12],库中保存生长量及材性兼优的综合型种质243份,产脂型132份,速生型236份,纤维型105份;种质原产地分布情况:福建372份,广西194份,江西68份,广东61份,湖南、浙江、贵州等省21份。

1.3调查及分析方法

2 结果与分析

2.1不同种质资源间生长与花量性状差异性分析

由表1可知,马尾松各种质资源的树高、胸径、材积、冠幅、雌花量、雄花量的变异程度均存在明显差异。分析表明,马尾松种质资源9年生时树高、胸径、材积平均值分别为8.45 m、14.29 cm、0.0749 m3,超过了福建省马尾松速生丰产林大径材最适宜区Ⅰ立地级11年生树高(8.2 m)、17年生胸径(13.7 cm)的生长量指标[16],总体生长情况良好。从种质间生长性状差异看:材积变异幅度最大,其变异系数达51.55%,树高、胸径、材积生长量最大值分别为13.63 m、23.40 cm、0.2514 m3。

研究表明马尾松优树无性系雌雄球花产量及年度间差距很大,达极显著差异[17]。调查可知:各种质雌花量、雄花量的差异都比较大,最大值分别为750个、5400个,最小值均为0,与生长性状相比,其变异程度更高。以各种质雌、雄花量平均值为界限(图1),可分为4种类型[17-18]:均衡型(强雌强雄)、偏雌型(强雌弱雄)、偏雄型(弱雌强雄)、偏少型(弱雌弱雄),其种质数分别为139份、174份、137份、266份,占全库种质资源的19.14%、24.30%、19.13%、37.15%(表2)。结果表明,偏雄型种质数量少于偏雌型;而相对于偏少型种质,均衡型在全库总数中较低,约占20%。因此,如仅从雌、雄花量差异状况,针对马尾松种子园产量、早期花粉不足等问题,均衡型种质可作为优选的建园材料,而偏雌型、偏雄型种质只要花期和配合力条件满足,可考虑适当加以利用[13];偏少型种质可根据木材基本密度、产脂力、纤维含量等特殊性状,发挥马尾松生物多样性的特点。

表1 不同种质资源间各性状差异情况

图1 不同种质资源间雌雄花量分布情况

2.2不同类型种质各性状比较

根据前期选择的经济目标、主要特性或用途的不同,对种质资源各性状进行方差分析。结果表明,种质资源不同类型间树高、胸径、材积、雌花量、雄花量性状差异均为极显著(表3),而冠幅性状差异不明显。除冠幅外,各性状表现由大到小排序均为:纤维型>速生型>综合型>产脂型。可见,库中纤维型种质生物量最大,速生型与综合型中等,产脂型相对较低。

2.3不同省区种质各性状比较

根据种质资源的原产地所在的省区划分,将种质数量较多的福建、广西、江西、广东等4省区种质进行比较分析。结果表明,种质资源不同省区间各性状差异均显著(表4),其树高、胸径、材积生长表现由大到小排序均为:广西>广东>福建>江西,雌花量由大到小排序为:广西>福建>江西>广东,雄花量由大到小排序为:广东>广西>福建>江西。可知,广西、广东产地的种质生长量均高于本地的福建种质,这与有关研究较为一致,其广西产地的优树无性系生长表现最好[19]。广西产地雌、雄花量较大且花期较早、较长,符合原产地广西物候期的表现;福建次之;广东雄花量较高,但雌花量较低。江西产地的种质生长量与花量的表现,在4个省区中都相对较低,这与产脂为选育目标有关。

2.4种质资源综合评价

有研究表明,雌、雄花量与生长性状不相关,或呈弱的负相关[20],而马尾松球果及种子产量,与雌花量呈正相关[21]。因此,本文选用材积、雌花量、雄花量作为种质资源评价的指标性状,根据种质资源库中各种质的不同类型、省区分类,利用多性状综合评价指数,分别进行初步评价。评价目的是用于种子园建园材料、杂交制种选配亲本,因此权重系数取值为:材积0.5、雌花量0.3、雄花量0.2。

表2 马尾松种质资源雌雄花量分类选择

根据不同类型分类综合评价结果(表5):表现优良的种质103份,占全库种质资源总数的14.39%;中等的219份,占30.59%;一般的287份,占40.08%;较差的107份,占14.94%。根据不同省区分类综合评价结果(表6)可知:表现优良的种质118份,占4个省区种质资源总数的16.98%;中等的183份,占26.33%;一般的295份,占42.45%;较差的99份,占14.24%。

表3 不同类型种质各性状的方差分析

*:P<0.01为差异极显著;0.01≤P<0.05为差异显著;P>0.05为差异不显著;下同。

表4 不同省区种质各性状的方差分析

表5 不同类型种质资源分类选择

表6 不同省区种质资源分类选择

以上2种分类选择结果中,综合表现均为优良的种质数量有83份,其树高、胸径、材积、雌花量、雄花量平均值分别为9.71 m、17.91 cm、0.1216 m3、206个、1311个,分别超过全库种质资源平均值的14.97%、25.32%、62.33%、108.40%、110.43%。其中,综合型种质15份:福建11份,广西4份;产脂型17份:福建6份,江西10份,广东1份;速生型36份:福建31份,广西1份,广东4份;纤维型15份均为广西产地。这些综合表现优良的种质资源可作为育种材料,用于马尾松生产群体的建园材料,或是杂交制种、遗传测定等,为马尾松高世代育种与多目标定向选育提供参考。

3 讨论

马尾松种质资源库总体生长情况良好,且保存率高,不同种质资源间的生长差异较大,有效保存了丰富的遗传变异,为开展遗传改良奠定基础。而雌、雄花量的变异程度更大,根据年度花量调查结果,初步评选出均衡型、偏雌型、偏雄型、偏少型种质,其初步评价结果可为今后杂交亲本选配时提供一定的依据,也可以有针对性地选择适宜的建园材料,如种子园要求产量高的,选择偏雌型;早期花粉不足的,选择偏雄型。

对马尾松种质资源库中各种质的不同类型、省区进行分类分析,其不同类型或省区间各性状差异均为显著,其中纤维型与广西产地的种质表现突出。利用多性状综合评价指数进行分类评价,将716份马尾松种质资源划分为优良、中等、一般、较差等4种类型,选出83份生长与花量性状均表现优良、且2种分类评价都表现优良的种质资源。这些优良种质资源可作为育种材料,或作为杂交选配亲本,为马尾松高世代育种进程与造林良种化提供基础资料;或开展多目标遗传改良,实现工业原料林的定向培育目的。

由于该处种质资源库是异地集中保存,同一种质呈块状配置,各种质资源的表型受到立地差异、接穗品质、嫁接技术、砧木生长、近亲不交、花期不遇等条件的制约或影响,对各种质资源的生长与花量表现仅仅是初步评价,其评价结果只可作为马尾松遗传改良的参考数据。而下一步,有必要进一步研究年度间花量的差异,并且结合种源试验和子代测定,指导马尾松种质资源的种质创新和开发利用,以应对优质、高效、多样化的林产品市场需求。

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ComprehensiveEvaluationontheGrowthandFlowerYieldofSuperiorGermplasmResourcesofPinusmassoniana

HUANGYifa

(WuyiNationalForestFarmofZhangping,Zhangping364400,Fujian,China)

Investigation and analysis on the growth and flower yield of the 716 copies of germplasms inPinusmassonianagermplasm Bank which was built in 2004,and the results showed that the averaged height,DBH and volume were 8.45 m,14.29 cm,0.0749 m3.The growth traits were significantly different,and the variation range of male and female flowers was higher than that of growth traits.According to the amount of male and female flowers,the germplasm resources were divided into balanced type,partial female type,partial male type and few type.Balanced type germplasm was relatively low,accounting for about 20%.According to the germplasm resources of different characteristics and origin,and were evaluated by using the comprehensive evaluation index,the 716 copies of germplasm resources were divided into excellent,medium,general and poor,and selected 83 copies of germplasm resources in excellent group.

Pinusmassoniana;germplasm resource;growth;flower yield;comprehensive evaluation

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.03.006

2017-04-07;

: 2017-05-06

福建省林业厅科学基金资助项目(福建马尾松科技示范项目,闽林科[2010]10号);福建省龙岩市科技局科学基金资助项目(马尾松纸浆材定向选育和二代种子园营建技术研究,龙科[2008]12号)

黄以法(1984—),男,福建永泰人,福建省漳平五一国有林场工程师,从事林木遗传育种工作。E-mail:efar@163.com。

S791.248;S722

: A

: 1002-7351(2017)03-0033-05

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