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福建杉3代幼龄林优良家系和单株的选择

2020-01-07刘伟芳李转欢

现代园艺 2019年24期
关键词:家系表型增益

刘伟芳 李转欢

(1江西省安福县林业局,江西 安福 343200;2江西省安福县北华山林场营林股)

1 测定林的基本概况

福建杉3代测定林位于安福县武功山林场洋溪分场,气候属亚热带季风湿润气候类型,年平均气温17.7℃,≥10℃积温平均值2550℃,年日照时数1649h,年降水量1553mm,年蒸发量1500mm,无霜期279d。

5个冲山场即5个冲林班4号小班内,面积1.67hm2。测定林是由杉木采伐迹地更新改造而来,海拔高度273m,地面坡度12°~15°坡向西北,土壤以第四纪红壤,pH值为6.1,有机质含量5%~7%,含氮0.3%,有效磷0.1%。土壤肥沃深厚,排灌方便,交通便利。

福建杉3代测定林采用完全随机设计,9株单行小区,纵行排列,重复5次,每个小区周围设木荷隔离行1行,保护列1列。种植后进行了扩穴、全刈、施肥、砍杂等抚育管理措施。

2 材料与试验方法

2.1 材料来源

试验材料为3年生福建杉3代实生苗,均来自福建林科院洋口林场。计76个杉木家系号(1-76号),每个家系号栽植45株,共计3420株。

2.2 统计分析方法

因条件限制,只能使用Excel 2003进行统计分析。

变异系数CV=标准差/平均值

选择指数I=W1D+W2H/100,考虑到苗期试验时,树高和地径更为重要,因此,权重设定为W1=0.33,W2=0.67,为使树高与地径的量纲相同,苗高用100相除。

2.3 遗传参数估计

根据期望均方、分解表型、遗传和环境方差和协方差,计算家系间的遗传参数,其中,广义遗传力半同胞遗传力表型方差式中:为家系方差,为试验误差,r为重复数。

2.4 家系遗传增益计算

在选择育种中,要提高选择效果,必须测定选择所带来的效应值,该效应值一般用遗传增益(ΔG)来表示:ΔG=Rxp,既,式中R为选择响应;xp,为亲本群体平均值;S为家系平均值与对照平均值的离差为半同胞遗传力。

2.5 单株选择遗传增益计算

单株选择是指在优良家系中选择优育单株。该选择包括二层次选择,既家系间选择ΔG1和家系内选择ΔG2遗传增益,多世代育种的遗传增益是累加的,随着轮回选择世代延续,遗传改良效果越来越好。

3 结果发现

3.1 福建杉3代生长表型测定

11月初,福建杉3代进入休眠停止生长,在测定林中进行每木测量,用标尺量取地面到顶稍的全高,保留小数点2位数;游标卡量取地径,精确到小数点后1位数。福建杉3代所有家系综合指数前10排名全高、地径测定表型值(见表1)。

表1 福建杉3代幼龄期总和指数测定表

由此可知,在排名前10位家系中,1位的是来66号家系,全高48.66cm,地径2.2 cm,是地径最大的一株,选择指数高达1.84,排名第一;68号家系全高80.75cm,地径1.3cm,是全高最大的一株,总和指数达到0.979,紧跟其后,排名第二。排在第十位是69号家系,全高67.05cm,地径1.1cm,屈居优选的最后一位。

3.2 家系选择的遗传增益

根据家系生长性状的h22值,初选优良家系,计算其遗传增益(见表2)。

表2 福建杉3代2年后家系号遗传增益(%)

由表2可知,测定林2a所测定的性状值前10位的遗传增益均为正向增益,对照遗传增益值较高。用选择差计算遗传增益,其参照系(ΔG)不同,遗传增益也不同,如与群体平均值xp与对照平均值xck相比,遗传增益较高,选择此家系的效果较好。在全高(H)的性状中68号家系,52号家系等居前10位,平均遗传增益变化在11.25.%~4.15%。同理,地径(D)也可以看出,66号家系、68号家系、52号家系地径性状上遗传增益较大;以全高和地径为主要选择指标,66号、68号、52号、72号家系是较优良的家系。

3.3 福建杉3代优良单株选择遗传增益

在福建杉3代选择中,选择遗传增益(ΔG)最高的68号家系,试验中每个小区有家系9个观察对象,选择的遗传增益最大的9个数值(见表3).

表3 福建杉3代2年生家系单株选择的遗传增益(%)

由表3可知,中选家系的单株遗传增益值变化很明显,有正增益也有负增益。全高(H)中选的68号家系,与平均数相比较,均是第5株遗传增益值较高,其次是第8株。第5株的增益值均达到30%以上。以地径(D)为指标中选单株前3位的分别是第7株、第3株和第6株。以全高和地径为主要选择指标,68号家系和前3株均为理想的初选单株。

4 问题与讨论

福建杉3代良种选育,除了考察其速生丰产性外,还应了解其不同生境条件下生长的稳定性,这种稳定性的含义与遗传学中广泛应用的“发育自动调节”的概念一致,可称为稳定性的“生物学概念”。在任何环境中都表现出一致的表型的基因,对于环境不一定适应良好。

福建杉3代间的差异处于显著水平,产生的原因是遗传因素和环境因素共同作用的结果。同时也说明了选择优良家系和单株的必要性。

中选家系及单株的遗传增益值较大。有的高达30%以上,有的为负值,主要由于福建杉3代试验处在幼苗期,水分条件较好,能迅速吸收足够的营养物质,因此,各性状增长快。增益值与平均水平相比必然小甚至为负值。要达到理想的选择效果,观察家系,直到性状基本稳定的中龄林。

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