大叶榉半同胞家系苗期生长遗传变异

陈家法，王旭军，张玖荣，王彦波，黄 鹏

（1.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004； 2.桑植县林业局，湖南 桑植 427100）

大叶榉半同胞家系苗期生长遗传变异

陈家法1，王旭军1，张玖荣2，王彦波2，黄 鹏2

（1.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004； 2.桑植县林业局，湖南 桑植 427100）

以 32 个大叶榉半同胞家系为材料，比较了大叶榉不同家系的苗期生长特性，并探讨了其苗期生长的遗传变异规律。结果表明：大叶榉不同家系苗期高生长存在着极显著差异，而地径却未达显著水平，但大叶榉苗期高、地径及种子千粒重两两之间呈极显著相关；在家系水平上，大叶榉苗高遗传力达 61.86%，说明其受到中等程度以上的遗传控制，能够比较稳定的遗传给后代；但其地径的广义遗传力仅为 6.30%，这说明大叶榉苗期地径生长容易受环境的影响而产生变异。且苗高、地径的遗传变异系数均较小，暗示着大叶榉在家系水平上的遗传潜力较小。

大叶榉；半同胞家系；苗期生长；遗传变异

大叶榉（Zelkova schneideriana Hand-Mazz.）为榆科榉属落叶大乔木树种，因其材色浅红而俗称其为红榉，属国家二级重点保护的野生植物。大叶榉生长较快，且材质坚硬有弹性，纹理美观有光泽，结构细致，为我国珍贵硬阔叶用材树种。其树冠广阔，树形优美，叶色季相变化丰富，春叶嫩绿，夏叶深绿，秋叶橙红，观赏价值高，是深受人们喜爱的传统色叶园林树种。此外，大叶榉还是药用、化工原料等方面的重要原料树种［1-4］。目前关于大叶榉的研究多集中于苗木繁育、丰产栽培和生理特性等方面［5-20］，而关于其遗传变异的研究报道较少［21-25］。本文利用大叶榉优树家系苗期测定材料，以研究和揭示其苗期生长的遗传变异，据此初选出一批优良家系。

1 试验地概况

试验地为张家界市桑植县两河口乡的小埠头村（E 110.58°，N 29.52°），该区属中亚热带季风湿润气候，气候温和，四季分明。年平均气温 15.7 ℃，1 月均温 5.0 ℃，7 月均温 27.2 ℃，≥10 ℃ 积温 4 250 ℃，年降雨量 1 915 mm，无霜期 280 天。土壤为砂壤土，肥力中等。

2 材料与方法

2.1 材料来源

2012 年 8 月和 11 月分别对湖南古丈高望界国家级自然保护区和浙江桐乡的大叶榉进行树高、胸径、冠幅、枝下高、圆满度、结实和生长状况等性状的调查, 在对这些性状作综合分析的基础上, 采集了 32 株优树的种子进行苗期试验。

2.2 试验设计与数据获取

苗期测定采用完全随机区组设计，条播，3 次重复，3 行小区，行距 20 cm。试验种子于 2013 年1 月播种，5 - 6 月进行 2～3 次间苗以使苗木株距在 5 cm 左右。苗期除草、施肥、灌溉及病虫害防治等按正常生产进行管理。

2013 年 12 月待大叶榉停止生长后，在每一试验重复小区内随机选择 10 株生长正常的苗木作为观测株，并分别用钢卷尺和游标卡尺测量其苗高和地径，且分别精确到 0.1 cm 和 0.01 cm。

2.3 数据分析方法

统计分析均以小区平均数为单位，统计分析软件为 Excel 2003 和 SPSS 19.0 等。各遗传参数的计算公式［26］如下：

式中：VG为遗传方差，MSB为组间均方，MSW为组内均方，n 为重复数。

式中：VE为环境方差。

式中：VP为表型方差。

式中：HB2为广义遗传力。

式中：GCV 为遗传变异系数。

式中：PCV 为表型变异系数。

3 结果与分析

3.1 大叶榉不同家系苗期生长方差分析

大叶榉不同家系苗期高、地径生长的方差分析结果见表 1。由表 1 可知，大叶榉苗期高生长在家系水平上呈现极显著差异，但不同家系的地径生长却未达显著水平。这说明大叶榉苗期生长在家系水平上存在着比较丰富的遗传变异。

表1 大叶榉不同家系苗期生长方差分析Tab.1 ANOVA of growth of Zelkova schneideriana at seedling stage

3.2 大叶榉不同家系苗期生长比较

大叶榉不同家系间苗期高生长的比较见表2。由表 2 可知，大叶榉 1 年生苗其高和地径分别达 0.97 m 和 7.25 mm，远远大于楠木［27］、赤皮青冈［28］等珍贵用材树种苗期的生长速率，说明大叶榉早期是比较速生的。不同家系间比较，苗高最高的家系为 8 号、7 号和 1 号 3 个家系，而苗高最小的为 76 号家系，为 0.70 m，仅为前述 3 个家系的 62.5%。虽然大叶榉家系间苗高的变异系数较高，达 10.78%，可家系内不同株间的变异系数却较小，除 10 号、14 号、35 号和 78 号 4 个家系的变异系数超过 10% 以外，其他家系的变异系数均小于 10%。这说明大叶榉家系内各单株的高生长比较稳定、一致。且各家系苗期高生长与总体平均值比较来看，超过苗高均值 5% 的家系有 10个，即 1 号、6 号、7 号、8 号、9号、12 号、13 号、15 号、25 号和 70 号等；而超过苗高均值10% 的家系则只有 1 号、7 号、8 号和 15 号 4 个家系。而苗高低于总体均值的家系则达到 16 个，占全部家系的一半。这进一步说明大叶榉家系间苗期生长变异丰富，也说明筛选出生长较快的大叶榉优良家系是切实可行的。

就地径来说，大叶榉地径最粗的为 39 号家系，为 9.23 mm，而最小的家系为 30 号，为 6.43 mm，仅为前者的 69.7%。但地径生长的变异系数相对苗高要大，这说明大叶榉苗期地径生长比苗高生长受环境的影响较大。而与总体均值比较来看，超过总体均值 10% 的家系有 8 号、39 号、70 号和 74 号 4 个家系，分别为 11.03%、27.94%、10.56% 和 10.24%。

表2 大叶榉不同家系苗期生长比较Tab.2 Comparison of growth of different families of Zelkova schneideriana at seedling stage

3.3 大叶榉苗期生长性状与种子千粒重的相关分析

从表 3 可以看出，大叶榉苗期高生长与地径生长呈极显著正相关。这说明大叶榉苗期高、地径等性状并不是独立遗传的。

同时，根据表 3 可知，大叶榉苗高、地径生长均与其种子千粒重达到极显著相关。这说明大叶榉种子所含营养物质的多少显著影响其苗期生长，也说明可以通过种子千粒重这一性状对大叶榉优良家系进行间接选择。

表3 大叶榉苗期生长性状与种子千粒重的相关分析Tab.3 Correlation analysis of growth and 1000-grain weight of seed of Zelkova schneideriana

3.4 大叶榉苗期生长性状的遗传变异

由表4 可以看出，大叶榉苗期高生长的遗传方差比其环境方差较大，说明其高生长在不同家系间变异幅度较小，能比较稳定地遗传；但其地径的遗传方差却小于其环境方差，说明大叶榉地径生长受环境影响较大。

根据表 4 可知，大叶榉家系间苗高的广义遗传力达 61.86%，说明其受到中等程度以上的遗传控制，能够比较稳定的遗传给后代；但其地径的广义遗传力仅为 6.30%，这进一步说明大叶榉苗期地径生长能稳定遗传的能力比较弱，容易受环境的影响而产生变异。同时，还可以看到大叶榉苗高、地径的遗传变异系数均较小，分别为 8.538 3% 和 3.425 3%，特别是地径的遗传变异系数还远远小于其表型变异系数。这暗示着大叶榉地径在家系水平上的遗传潜力较小。

表4 大叶榉苗期生长性状的遗传变异参数Tab.4 Genetic parameter of growth of Zelkova schneideriana at seedling stage

4 结论与讨论

大叶榉苗期高生长在家系水平上呈现极显著差异，这说明大叶榉苗期生长在家系水平上存在着丰富的遗传变异。以苗高超过群体均值 5% 为标准，则有 1 号、6 号、7 号、8 号、9 号、12 号、13 号、15 号、25 号和 70 号等 10 个家系。若以地径超过群体均值 10% 为标准，则有 8 号、39 号、70 号和 74 号等 4 个家系。两者结合来看，苗期高生长和地径均较快的家系只有 8 号 1 个家系。本研究只是苗期的初步选择，在今后的家系测定试验林中各家系表现如何，还需继续开展跟踪测定以供检测、验证，以期为大叶榉家系选择提供科学合理的参考。此外，大叶榉苗期苗高、地径的生长均与其种子千粒重呈极显著相关。这说明大叶榉种子所含营养物质的多少显著影响其苗期生长，也说明可以通过种子千粒重这一性状对大叶榉优良家系进行间接选择。

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（文字编校：龚玉子）

Genetic variation of growth at seedling stage of half-sib families of Zelkova schneideriana

CHEN Jiafa1，WANG Xujun1，ZHANG Jiurong2，WANG Yanbo2，HUANG Peng2
（1.Hunan Academy of Forestry，Changsha 410004，China；2.Forestry Bureau of Sangzhi County，Sangzhi 427100，China）

Using the seedlings of 32 half-sib families of Zelkova schneideriana Hand-Mazz as materials，theirs growth was compared and the rules of genetic variation of the growth traits was investigated too.The results showed as following∶The height revealed highly significant difference among these families，while the difference of the DBH ( diameter of breast height ) did not reach to the significant level.And the highly significant correlations existed between each pairs of height，DBH and 1000-grain weight.At the family level，the broad-sense heritability of the height reached 61.86%.which suggested that the height was controlled to rather higher level.While the broad-sense heritability of DBH was only 6.30%，which indicated that the DBH was mainly affected by the environment.And the coefficient of hereditary variation of the height and DBH was rather low，which suggested that the genetic potential of Zelkova schneideriana was relatively small.

Zelkova schneideriana Hand-Mazz；half-sib family；growth at seedling stage；genetic variation

S 792.99

A

1003-5710（2017）03-0066 -05

10.3969/j.issn.1003-5710.2017.03.011

2017-05-07

国家林业公益性行业科研专项（200904011）

陈家法（1979-），男，湖南省石门县人，高级工程师，主要从事工业原料林遗传育种

王旭军，副研究员；E-mail：258720715@qq.com