不同种源苦楝苗期生长性状变异研究

陈丽君，刘明骞，廖柏勇，陈晓阳

（1.华南农业大学试验中心/农事训练中心，广东 广州 510642；2.华南农业大学华南农业博物馆筹建办公室，广东 广州 510642；3.广东省森林植物种质创新与利用重点实验室/华南农业大学林学与风景园林学院，广东 广州 510642）

苦楝（Melia azedarach）又名翠树、楝树、紫花树、森树等，为楝科楝属落叶乔木［1］，分布于中国、韩国、日本、印度、斯里兰卡、印度尼西亚和澳大利亚等地，欧洲、美洲也有栽培。苦楝在我国分布广泛，分布于18°～40°N，自南向北横跨热带、亚热带、温带，长期地理隔离和自然选择，可能形成苦楝不同的地理生态类型［2］。苦楝生长速度快、木材材质优良、纹理美丽，易加工，可用于家具、建筑、农具、船舶、乐器等方面，亦耐烟尘、能大量吸收有毒有害气体，是优良的城市及工矿区绿化树种，也是我国南方四旁绿化常用树种［3-4］。近年来，对该树种的研究主要集中在育苗技术［5-6］、生理抗性［7-8］、分子遗传［9-10］及药用［11-12］等方面，对其遗传改良方面的研究较少。

苗期试验是早期选择的重要途径之一，前人对杉木、文冠果等树种的研究表明，将苗期观测结果作为早期选择指标是可行的［13-14］。本研究对10个不同物候分布区［15］的10个苦楝种源苗木生长性状进行观测和分析，研究不同种源苗期生长性状的遗传变异规律，初步选择苗期生长优良的种源，为其种资质源保护及遗传改良提供依据［16］。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在华南农业大学苗圃，该地属海洋性亚热带季风气候，全年平均气温20～22℃，极端低温-0.3℃，极端高温39.1℃。年降雨量约1 720 mm，平均相对湿度77%，具有温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短等特征。地貌为变质岩为主的台地，海拔30～50 m，土壤为红壤，用腐熟的牛粪和腐殖质做基肥。

1.2 试验材料

供试10个不同物候区［13］的10个苦楝种源分别来自海南三亚、广东兴宁、广西钦州、广西梧州、福建建瓯、江西南昌、安徽利辛、安徽歙县、陕西浦城、河北邯郸，各采种地的地理和气候因子见表1。

表1 供试苦楝种源采种点地理位置与气候因子

1.3 试验方法

2012月9 月于沙床育苗，11月初种植于大田，采取完全随机区组设计，每个种源15株，分3个区组，1.0 m×1.5 m种植。2013年11月中旬苗木停止生长时，观测株高、地径、冠幅（东西、南北向平均值）、树干通直度（1为主干通直，2为主干稍弯曲，3为主干明显弯曲）、侧枝长（取倒数1、2、3枝平均值）、分枝数（有顶芽），共计6项。

随机抽取10个种源的30粒果核、30粒种子，观测不同种源的果核长、果核宽、种子长、种子宽，观测果核单果棱数、果核单果种粒数。

1.4 数据处理

采用Excel 2007、SPSS 19.0软件进行数据处理与统计分析。

式中，F为方差分析的处理与机误均方比。

式中，SD为标准偏差，MN为平均值。

2 结果与分析

2.1 不同种源苦楝苗木生长性状的差异分析

对不同种源苦楝苗木生长性状进行分析和多重比较［18］，结果（表2）显示，种源间在6个性状上的变异系数为12.31%～68.11%，除通直度外，其他5个苗木生长性状的遗传变异明显。株高、地径、冠幅、侧枝长上的变异幅度分别为158.17～322.38 cm、27.44～45.96 mm、139.79～234.54 cm、47.65～72.01 cm；广西梧州种源生长量较大，上述4个性状值分别为322.38 cm、44.18 mm、234.54、72.01 cm，安徽利辛种源生长量较小，分别为158.17 cm、30.76 mm、141.17 cm、47.65 cm。分枝数的变异幅度最大，广西梧州种源的分枝数最多，是分枝数最少的河北邯郸种源的9.70倍。总体来看，广西梧州、广东兴宁、海南三亚和江西南昌等南方种源生长较快，安徽利辛、陕西蒲城、河北邯郸等偏北方种源生长较慢。

表2 不同种源苦楝苗木生长性状及多重比较

2.2 不同种源苦楝苗木生长性状方差分析

经方差分析可知，苗高、地径、冠幅、侧枝长、分枝数5个苗木生长性状种源间均达到极显著水平（表3），表明其选择潜力较大。通直度差异不显著，说明苦楝不同种源通直度差异较小，在苗期以通直度选择优良种源较难。从表3还可看出，侧枝长种源遗传力较高，达65%以上，除通直度外，其他生长性状的种源遗传力也超过45%，说明苦楝苗木生长性状差异在一定程度上受遗传控制。

表3 不同种源苦楝苗木生长性状方差分析

2.3 不同种源苦楝苗木生长性状与地理、气候因子相关性分析

对苦楝6个生长性状和采种地的地理、气候因子进行相关性分析。结果（表4）表明，株高与地径、冠幅、侧支数、侧枝长均呈极显著正相关；地径与冠幅、分枝数呈极显著正相关，与年降水量呈显著正相关，与通直度呈显著负相关；冠幅与分枝数、侧枝长、年降水量都呈极显著正相关关系，与年均温、无霜期呈显著正相关，与纬度呈显著负相关；通直度与其他性状都不明显相关；侧枝长与年降水量呈极显著正相关，与年均温、无霜期呈显著正相关，与纬度呈极显著负相关。

表4 不同种源苦楝苗木生长性状与地理、气候因子的相关系数

2.4 不同种源苦楝种子性状和苗木生长性状相关性分析

苦楝不同种源种子性状和苗木生长性状间相关性分析结果（表5）表明，苦楝种子、果核与苦楝1年生苗木苗高、地径等相关性均没有达到显著性水平；除种子宽外，苗高、地径和冠幅与种子及果核绝大多数性状相关系数均为正值，分枝数与种子及果核绝大多数性状相关系数均为负值。

表5 不同种源苦楝种子性状和苗木生长性状间相关系数

2.5 苦楝苗期速生种源选择

对苦楝苗期6个生长性状进行主成分分析，第一主成分特征值为3.821，贡献率为63.69%，其特征向量所凝聚的生物学信息主要是株高、地径和冠幅，相关系数分别为0.950、0.947和0.958，由于苦楝株高、地径和冠幅之间呈显著正相关，因此以株高为标准对苦楝优良种源进行筛选。最终从10个种源中筛选出梧州、南昌、兴宁、歙县4个种源，从所选的优良种源来看（表6），株高大于平均株高12.34%～46.70%，地径大于平均地径3.71%～29.69%，为苦楝优良种源的选育提供参考。

表6 苦楝优良种源及其苗期生长性状

3 结论与讨论

本研究结果表明，1 0个种源苦楝的主要生长性状差异较大，变异系数为12.31%～68.11%，除通直度外，苦楝种源间的主要生长性状的差异均达到极显著水平，表明种源的选择潜力较大，为该地区优良种源的选择提供可能。种源间在苗高生长性状上，生长最快的广西梧州种源是生长最慢的安徽利辛种源的2倍；地径生长最快的江西南昌种源是生长最慢河北邯郸的种源的1.67倍；冠幅生长最快的广西梧州种源是生长最慢的陕西蒲城种源的1.69倍；侧枝最长的广西梧州种源是侧枝最短的安徽利辛种源的1.51倍；最多分枝数的广西梧州种源是最小分枝数的河北邯郸种源的9.70倍。在苗高、冠幅等方面广西梧州种源均表现较好，可作为重点选育种源。总体来看，广西、广东、海南等南方种源生长普遍较快，而安徽、陕西等偏北方种源生长较慢，但广西钦州、福建建瓯种源生长比安徽歙县慢，地理趋势并不明显，表现出随机变异现象［19］。

对不同种源苦楝种子性状和苗木生长性状进行相关分析，结果表明两者各性状间的相关性均没有达到显著性水平，说明通过种子性状对苦楝苗期优良种源进行筛选是不可靠的。

对苦楝11个数量性状的相关分析表明，株高与地径、冠幅、分枝数、侧枝长极显著正关；地径与冠幅、分枝数极显著正相关，与年降水量显著正相关；但株高和地径与地理因子无显著相关，与陈羡德等［20］得到苦楝幼林的树高、胸径、材积与纬度呈负相关略有不同，需进一步增加种源数目及观测年份以便得到更加精准的结论。随年降水量的增多，地径增大，这与陈羡德等［20］、何霞等［2］的研究结论符合。

在对苦楝种源株高和地经的遗传力进行估算的基础上，对10个苦楝种源进行选优，以株高为标准，最终从10个种源中筛选出梧州、南昌、兴宁、歙县4个种源，从所选的优良种源来看，株高大于平均值12.34%～46.7%，地径大于平均值3.71%～29.69%。