臭椿无性繁殖及优良无性系选择试验研究初报

刘致远，程艳琴

(山西省吕梁山国有林管理局，山西 临汾 041099)

1 引言

臭椿(Ailanthusaltissima)为苦木科臭椿属，因其树叶小叶两侧粗锯齿上的腺体会发出特殊臭味而得名为臭椿。臭椿为落叶乔木，树干高大通直、枝叶繁茂、生长适应性强，春季紫红叶、秋季红果，作为城市行道树、观赏树可形成非常好的园林效果。据研究报道，臭椿木纤维长且占木材总干重的 40%以上，是优于白杨的造纸原材料；臭椿作为中国特有的树种，原产于中国，分布北起辽宁，南至江西，东自海滨，西达甘肃一带，以黄河流域为中心，在华北、西北地区栽培最多；垂直分布于海拔 2000 m 以下地区，水平分布在北纬 22°～43°范围[1]。为了推动发展臭椿这一优良乡土树种在用材、造林绿化等方面的应用，在山西省臭椿天然分布区进行种质资源调查和收集并进行无性繁殖和优树选择试验，为培育造林绿化新品种，提供良种壮苗、营造臭椿林具有重要意义。

2 材料与方法

2.1 试验材料

在山西省臭椿分布地区夏县、绛县、吉县、襄汾、平顺、交城、原平、灵丘、偏关等9个点调查1100株，初选75株，复选68株(表1)。所选出的优树与比普通树树高高出20%～40%，胸径高出10%～20%，树干通直，圆满，主干分叉少，树体健康。

表1 臭椿优树分布情况

2.2 试验方法

2017 年采集臭椿优树的根茎进行根繁试验，共埋根 5040 株；采集枝条进行扦插试验，共扦插插条 5000 条；优树嫁接采用枝接法，共枝接砧木 1457 株。同年对臭椿不同方式的无性繁殖试验，分析不同无性繁殖方法对成活率的影响，结果见图1。2020年对3年生臭椿苗高地径的生长量调查分析，在沁水县、霍州市和寿阳县建立3处测试林，随机区组，3次重复，12株小区，每个优树无性系测试36株，株行距3 m×3 m，小区面积9 m×12 m。穴状60 cm×60 cm×60 cm规格整地。对臭椿无性繁殖的幼苗进行苗高、地径等调查。每个无性系调查15株。

2.3 数据处理

2020年12月份调查臭椿试验林的生长适应性、苗高与地径生长量，利用SPSS18.0进行方差分析、育种增益分析等。

3 结果与分析

2017 年对选取的臭椿优树进行不同方式的无性繁殖试验，通过对不同无性繁殖方法的存成活情况进行统计，结果见图1。

图1 臭椿不同繁殖方式的成活情况

由图1臭椿优树不同繁殖方式的成活情况可知，根繁成活率为21.4%；扦插5000条插条，无一成活，以失败告终；嫁接成活率平均为36.3%。从不同方式下臭椿繁育成活率的大小来看，嫁接成活率相对优于根繁成活率，扦插成活率为零，臭椿优树选育过程中不建议选用。根据已定的选择方法，可将嫁接法作为备选繁殖方式。

3.1 不同繁殖方式对臭椿成活率的影响

2017年3月中、下旬对臭椿优树根段、枝条进行根繁和枝接繁育。2个月后，对不同繁殖方式的成活率进行统计，结果发现，根繁和枝接苗木成活率分别为56.7%和66.3%，进一步对各优树根繁和枝接两种无性繁殖方式对成活率进行单因素方差分析(ANVOA)，统计结果见表2。

由表2的统计结果可以发现，臭椿优树无性繁殖成活率的大小与无性繁殖方式密切相关，F检验值F(1,30) = 8.141，通过 0.01 以上信度的极显著性检验，说明选择较佳的无性繁殖方式可以提高臭椿优树优良种质资源的保育率。

表2 不同繁殖方式对臭椿优树保育成活率的方差分析

3.2 根繁对臭椿成活率的影响分析

根繁是树种繁殖的常用方法之一，为了解根繁对臭椿无性繁殖保育成活率的影响，2017 年 3 月中下旬试验将挖取臭椿优树的根段埋入育苗床中进行埋根试验，埋根 5040 株，9 月下旬对根繁的苗木存活情况进行调查统计，由表3可知，臭椿根繁成活量1079株，平均成活率为 21.4%，其中有 30.9% 的根段成活率为 0，对成活苗木进行调查发现，生长情况相对较好，平均苗高 1.7 m，地径 1.9 cm。因此根繁方式也不建议作为臭椿种质资源保育的方法[2]。

表3 根繁对臭椿成活率的影响

3.3 嫁接对臭椿成活率的影响

分析 2017 年 2 种无性繁殖方式对臭椿优树保育成活率的比较发现，嫁接方式(成活率 36.3%)的成活率高于根繁的成活率(表4)。

3.4 嫁接时间对臭椿成活率的影响

嫁接时间是影响无性繁殖成活率的重要因素之一。2017 年春季(3 月中旬)、夏季(7 月)，试验进一步对臭椿进行“T字形”芽接法试验并统计成活率，成活率的统计结果见表5。

表4 臭椿嫁接统计

表5 不同时期臭椿芽接成活情况

通过表5 对其成活率的统计分析，结果表明：臭椿春季进行芽接成活率为 91%，而秋季成活率明显较低(仅为 20.1%)。根据不同嫁接时间不同优树系之间成活率变差系数(CV = 0.09)的统计发现，优树间个体差异不会影响臭椿芽接成活率，相比较而言，在春季进行芽接是较适宜时段。秋季芽接这种无性繁殖方式受芽接材料和温度、湿度等条件的限制，较难实现最优繁育。因此，臭椿应选用春季健壮饱满的新芽在进行无性繁殖。

3.5 臭椿无性系生长指标的差异性分析

以各个臭椿优树无性系为单元，对3年生各个优树无性系进行苗高和地径调查，将其平均值作为最终结果进行比较，调查结果见表6。

表6 臭椿无性系生长指标

通过表6臭椿优树无性系生长指标分析，结果表明：33 个臭椿优树无性系的 3年生平均苗高范围为 307.27 ～465.07 cm，平均值为 394.79 cm，变化幅度较大；平均地径范围为 4.134～7.244 cm，平均值为 5.364 cm，变化幅度也较大；说明臭椿各个优树系间的生长指标不一致。在培育措施相同的前提下，造成这种差异的主要原因为各个优树系间的遗传特性不同[3，4]。

3.6 臭椿无性系苗高、地径方差分析

本次试验对33个臭椿优树无性系的苗高、地径做单因素方差分析结果表明(表7)，各优树无性系苗高和地径F值都大于F(32,66) 0.05=1.625，因此，各优树无性系地径和树高差异是极显著的。

通过方差分析的结果看出，各个无性系的生长量表现差异极显著，表明各无性系间两两差异也是明显的[5，6]。

3.7 臭椿无性系的聚类分析

根据臭椿优树系的平均苗高和地径，建立臭椿各个优树系间的遗传距离，用SPSS18.0 统计软件进行聚类分析，分析结果见图2。

表7 臭椿无性系苗高、地径方差分析

图2 臭椿无性系聚类分析

由图2的聚类分析可以看出，在距离系数 5 时，33 个臭椿优树无性系的3年生苗木可分为 4 类，第 1 类包括 10 个优树无性系，分别为2号、3号、4号、6号、10号、12号、26号、27号、31号、35号；第 2 类包括 14 个优树无性系，分别为5号、7号、8号、9号、28号、29号、30号、32号、33号、34号、41号、42号、43号、51号；第 3 类包括 3 个优树无性系，分别为25号、40号、54号；第 4 类包括 6 个优树无性系，分别为19号、23号、24号、39号、63号、64号。

根据 33 个臭椿优树无性系 3 年生苗木的平均苗高和平均地径数据，把苗高和地径分别划分为 A、B 和 C3 个级别，并且 A>B>C，分级评价结果见表8。

表8 臭椿各个优树无性系评价结果

由表8臭椿各个优树无性系评价结果显示，第 1 类无性系的评价最好，说明其生态适应性强，生命力旺盛，平均苗高为444.32 cm，平均胸径为5.830 cm；其次是第 2 类，平均苗高和平均地径比较占优势，分别为393.989 cm 和5.30267 cm；其次是第 4 类，平均苗高值和平均地径偏小，分别为353.737 cm 和5.2725 cm；最次是第 3 类，平均苗高值和平均地径很小，分别为315.59 cm 和4.2837 cm影响其评价的排名[7，8]。

3.8 臭椿优良无性系的遗传增益分析

由臭椿优树无性系的聚类分析、评价结果和种源综合分析可知，3年生臭椿优树的优良无性系分别为6号、26号、35号等 3 个优树无性系，优良无性系的入选率为 9.1%，选择强度为 1.795，分别对优良无性系的苗高和地径进行遗传增益分析，分析结果见表9。

表9 臭椿优良无性系苗高和地径的遗传增益系数

由表9臭椿优良无性系苗高和地径的遗传增益分析结果显示：3 个臭椿优良无性系苗高和地径的遗传力(h2)分别为 0.70 和 0.82，说明臭椿优良无性系的苗高和地径受到亲本优树选择有效影响，优良无性系的选择比较成功；苗高和地径遗传增益分别为 23.62% 和 33.89%，说明优良无性系的苗高和地径遗传了亲本优树的优良性状[9，10]。

4 结语

经过连续多年对山西省臭椿无性系繁育试验可知，臭椿春季进行芽接成活率为 91%，而秋季成活率明显较低(仅为 20.1%)。臭椿优树间个体差异不会影响臭椿芽接成活率，相比较而言，在春季进行芽接是较适宜时段。秋季芽接这种无性繁殖方式受芽接材料和温度、湿度等条件的限制，较难实现最优繁育。因此，臭椿应选用春季健壮饱满的新芽在进行无性繁殖。根繁方式也不建议作为臭椿种质资源保育的方法。成活率的高低主要受繁殖材料的限制，而试验所选优树树龄多为 12 a 以上，这些优树根的繁殖能力相对较弱，生根较为困难[11,12]。

臭椿各无性系之间的生长量表现差异极显著，通过聚类分析说明，在距离系数 5 时，33 个臭椿优树无性系可分为 4 类，第一类无性系适应性最强，生长量最大，是所选无性系最优一组。通过遗传增益分析初选出3优良无性系，分别为6号、26号、35号。