30年生红松优良家系选择

杨吉江，李艳霞，闫朝福，肖 锐，杨 凯

(1. 黑龙江省林业和草原调查规划设计院，黑龙江 哈尔滨 150008； 2.黑龙江省林业科学研究所，黑龙江 哈尔滨 150081 ；3.黑龙江省苇河林业局，黑龙江 尚志 150600)

红松(Pinuskoraiensis)为松科松属常绿乔木，具有密度大、干形通直、材质优良、结实量大、结实周期长的特点，是东北地区特有的珍贵果材兼用树种。自从上世纪中期，我国东北各地区开始营造红松人工林，学者们就开始对红松进行大量深入的研究，包括良种选育[1，2]、红松果林培育[3，4]、红松繁育方法[5，6]、种子营养成分[7，8]等，取得了不少成果。从 20 世纪 70 年代开始，黑龙江省苇河林业局收集了大量的红松优树资源，并营建红松初级种子园，1988年开始进行子代测定，随着红松遗传改良研究的不断深入，初级种子园也面临着改建与升级的需要。因此本研究利用30 a生红松自由授粉子代测定林的生长数据对其进行评价，以期选择出材积生长量高的大径材优良家系，为红松初级种子园的去劣疏伐及二代种子园建园优树的选择提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料来源于1988 年黑龙江省苇河林业局青山种子园建立的红松自由授粉子代测定林(第五试验组)，参试家系27个(其中含1个CK，种子来源于当地生产对照)。采用随机区组设计定植，单行小区8株，5次重复，株行距1.5m×2.0m。于2018年10月末树木停止生长后进行每木检尺，测定树高、胸径、干形、分枝与冠型等指标。

1.2 数据统计分析

立木材积按照平均实验形数法计算，公式为：V=(h+3)g13fa，红松平均实验形数为fa为0.33。

家系遗传力计算公式为：h2=1-1/F

式中：△G:遗传增益;

R:选择响应;

h:家系遗传力的平方根;

i:选择强度;

σA:选择性状的标准差;

数据分析采用SPSS22.0和DPS专业统计软件[17]。

2 结果与分析

2.1 红松家系性状相关分析

通过分析显示，树高分别与胸径、材积呈极显著正相关；胸径与材积呈极显著正相关，与分枝与冠型呈极显著负相关；材积与分枝与冠型呈极显著负相关；干形与分枝与冠型呈极显著正相关(表1)。

表1 生长性状与形质性状相关Tab.1 Growth Traits Correlate with Shape Traits

2.2 红松生长与形质性状的遗传参数估算

通过对各家系生长性状数据进行遗传变异分析显示：家系间树高、胸径和材积均存在一定的差异。家系间树高、胸径和材积的变异系数分别为9.22%、17.75%和38%，其中材积的变异系数最大；家系内生长性状也存在较大差异。

家系间生长性状、形质性状的方差分析结果显示：家系间树高、胸径、材积等性状差异极显著，家系遗传力在分别为0.52、0.52和0.76；家系间干形、分枝与冠型差异不显著(表2)。

表2 生长性状的方差分析及遗传参数估算Tab.2 Analysis of Variance and Genetic Parameter Estimation of Growth Traits

当采用材积、胸径≥20cm作为红松大径材优良家系和单株的选择指标，红松生长性状受中等程度的遗传控制。当入选率为10%时，优良家系树高、胸径、材积的遗传增益分别为11.30%、21.76%和56.32%。由多重比较结果显示，树高排名前三的家系分别是068、043、041，胸径排名前三的家系分别是060、083、110，材积排名前三的家系分别是060、110、083(表3)。

表3 生长性状多重比较Tab.3 Growth Traits Multiple Comparisons

2.3 红松大径材优良家系选择

在多重比较分析的基础上，考虑材积的同时兼顾胸径≥20cm等指标，以此确定的优良家系有060、110和083(表4)。

表4 优良家系生长性状与对照比较Tab.4 Growth Traits of Excellent Family and Control Comparison

优良家系060树高、胸径、材积分别大于对照0.34%、17.06%和33.33%；优良家系110树高、胸径、材积分别大于对照4.21%、7.49%和16.67%；优良家系083树高、胸径、材积分别大于对照1.68%、7.70%和16.67%。

3 结语

1)由于长期的自然选择，林木的大多数性状都存在着丰富的遗传变异，经过有目的的选择可以获得所期望的效果。30a生红松自由授粉子代测定林家系间家系内生长性状、干形、分枝与冠型均存在一定幅度的变异，其中分枝与冠型的变异系数最大；而生长性状中以材积的变异系数最大，这一观点与红松[9]、云南松[10]研究的结果一致。红松家系间与家系内较为丰富的遗传变异，为优良家系及优良单株的筛选提供了依据。

2)30a生红松自由授粉子代的生长性状在家系间均存在极显著差异，说明生长性状受到了中等强度的遗传控制，这与红松[9]、白云杉[11]、马尾松[12]等的研究结果相同，但干形、分枝与冠型性状所受遗传控制较弱。

3)以材积为主要指标，兼顾胸径≥20cm，选出的优良家系为060、110和083，树高、胸径、材积的遗传增益分别为11.30%、21.76%和56.32%。再结合初级种子园结实情况以及无性系测定结果，可作为初级种子园去劣疏伐依据，还可以在优良家系内选择优良单株作为第二代种子园建园材料。