福建山樱花无性系生长性状遗传变异分析及选择

黄云鹏，丁 珌，潘惠忠，沈继南，杨前风，何志斌，吴擢溪

(1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012； 2.南平市延平区来舟林业站，福建 延平 353004； 3.福建省洋口国有林场，福建 顺昌 353211)

福建山樱花(Cerasuscampanulata)为蔷薇科(Rosaceae)樱属(Cerasus)中稀有的具玫红花色的亚热带树种，广泛分布于我国东南沿海各省区，以福建、台湾为主要分布区[1]。具有花期早、抗病虫害能力强等特点，多生于海拔100～600 m 山谷、河旁的林中或林缘。近年来，随着国内乡土植物资源开发利用的兴起，福建山樱花以其浓郁的自然色彩和独有的山野情趣在众多野生观赏植物中脱颖而出，受到越来越多的关注。国内学者也在其生物学特性[2-3]、 群落特征与遗传多样性[4-6]、抗性机理[7-8]、新品种选育[9-11]、繁育技术[12-15]等方面开展了众多研究，但新品种仅见从质量性状上选择，还未见从数量性状上进行选育的报道。鉴于此，本研究以福建山樱花无性系为对象，着重分析福建山樱花生长性状遗传变异，并筛选速生无性系，以期为福建山樱花综合选育策略和生产应用提供参考。

1 试验地概况

试验地位于福建省南平市延平区茫荡镇北山村，东经118.03°、北纬26.64°，海拔475 m。为中亚热带海洋季风气候，年均气温19.9 ℃，年均降水量1669 mm，年无霜期290 d。试验地前身为抛荒山垄田，地面植被为五节芒(Miscanthusloridulu)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)等。2016年秋，按垄田自然带宽整地，整地后按3.0 m×3.0 m株行距挖穴，穴规格60 cm×40 cm×40 cm，每个种植穴施钙镁磷0.5 kg作基肥，种植带内侧开排水沟。

2 材料与方法

2.1 材料来源

参试的42个无性系为嫁接无性系，嫁接穗条来源于福建省林业科学研究院福建山樱花种质资源圃[16]，参试无性系产地见表1。2015年11月采用“丁”字形芽接，砧木为1年生福建山樱花实生苗。

表1 参试无性系产地

2.2 试验设计与调查

田间试验采用完全随机区组设计，以不同无性系为处理，共42个处理，单株小区，25次重复。2017年1月栽植，栽植后常规管理。2021年1月(林龄4 a)每木调查树高、胸径、冠幅，以东西冠幅长和南北冠幅长的均值为冠幅统计量。

2.3 统计分析

3 结果与分析

3.1 无性系生长性状表型变异分析

42个无性系间，树高变幅为1.70 m，均值为5.46 m，表型变异系数为6.95%；胸径变幅为2.99 cm，均值为7.18 cm，表型变异系数为9.65%；冠幅变幅为1.20 m，均值为4.28 m，表型变异系数为7.87%。可见，42个无性系间的树高、胸径、冠幅均有着丰富的表型变异，为速生无性系选择奠定了基础。

表2 42个无性系间生长性状表型变异

3.2 无性系生长性状遗传变异分析

42个无性系树高、胸径和冠幅的方差分析结果见表3。各性状在无性系间差异均达极显著水平，树高、胸径和冠幅在无性系间均具有真实遗传差异。进一步对方差分量进行分析，并估算遗传变异系数和重复力，结果见表4。树高、胸径、冠幅在无性系间的遗传变异系数分别为6.13%、8.17%、6.70，无性系间具有真实的遗传变异；无性系重复力分别为0.835、0.813、0.822，说明无性系间树高、胸径、冠幅的遗传变异81.3%以上可通过无性系选育加以固定利用。这为筛选速生无性系提供了条件。

表3 福建山樱花无性系生长性状方差分析

表4 各无性系不同性状的遗传变异系数分析

3.3 速生无性系选择

以树高、胸径、冠幅生长性状为指标，采用加权系数法对福建山樱花参试无性系进行综合评价，结果见表5。综合评价分(I)均值为0.804，标准差(σ)为0.060。以无性系综合评分值大于I+1.5σ为入选标准，筛选出fy12、fy22、fy28、zx2等4个速生优良无性系(表6)。入选无性系树高、胸径、冠幅均值分别为6.19 m、8.43 cm、4.74 m，分别比总均值大13.37%、17.41%、10.75%，遗传增益分别为11.13%、13.35%、9.52%，选择效果明显。

表5 福建山樱花参试无性系综合得分

表6 速生优良无性系

4 结论与讨论

不同无性系具有不同的基因型，并且无性系来源、选育背景与水平差异对无性系的生长具有很大影响[21-22]。对42个4年生的福建山樱花无性系测定林的生长性状分析发现，无性系间的树高、胸径、冠幅均存在极显著差异，树高、胸径、冠幅变幅分别为4.62～6.32 m、5.87～8.86 cm、3.73～4.93 m，表明开展福建山樱花无性系生长性状选择是可行的。

重复力是遗传育种中的一个重要参数，在林木无性系育种中的应用潜力非常大[22]。 本研究中福建山樱花无性系树高、胸径、冠幅等生长性状的重复力在81.30%～83.50% 之间，表明这3个性状受较强的遗传因素制约，具有较高的遗传稳定性，根据表型进行选择的可靠性较大。

无性系具有提高遗传增益、避免繁殖分化和缩短育种周期等特点[23]，按照参试无性系评价均值加1.5倍标准差选出4个优良无性系，入选率9.52%，树高、胸径、冠幅等遗传增益分别为11.12%、13.35%、9.52%，可在生产上推广应用。

从福建山樱花生长性状上进行优良无性系选择，主要考虑园林观赏类树种也应以达到快速形成景观效果为目的，因而其速生性状在育种目标上就显得尤为重要。但仅以生长性状来选择园林景观树种是不全面的，应结合观赏性状进行综合选择，才能选出符合园林景观要求的福建山樱花良种。权重是反映各指标在问题中不同的重要程度[24]，同一树种生长因子的权重会随着使用目标的不同而改变，张惠光等[25]认为景观树种中胸径的权重大于树高，谢佩吾等[26]对互叶白千层的表型评价发现胸径权重大于树高，而树高权重大于冠幅。因此在构建选择指数时，给予树高、胸径、冠幅的权重值分别为0.4、0.45、0.15，其权重值构成是否合理，需后续探讨。