光皮桦优良家系育苗试验初报

刘光金 王小宁 李武志

摘要：以前期收集的广西壮族自治区天峨县林朵林场光皮桦（Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ．）优树成熟种子为材料，进行光皮桦优良家系育苗试验。通过统计分析４２个优良家系４个月苗龄的苗高、地径２个生长性状指标的差异，发现各家系苗期分化明显，苗高、地径差异显著，经苗期评价，初选３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２这１１个为优良家系，其苗高分别超过了群体平均值的４９％、４６％、２９％、２８％、２４％、２２％、２３％、２１％、２０％、２０％、１７％；地径分别超过了群体平均值的２２％、４％、3％、１８％、8％、１９％、１７％、１1％、１９％、16％、１０％。这个结果可为广西地区发展光皮桦人工林提供科学依据。

关键词：光皮桦；家系；苗期

中图分类号：Ｓ７９２．１５９；Ｓ７２２．３＋３文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）16－3338-04

Preliminary Seedling Report of Excellent Betula luminifera Pedigree

ＬＩＵ Ｇｕａｎｇ－ｊｉｎ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｎｉｎｇ，ＬＩ Ｗｕ－ｚｈｉ

（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ ５３２６００， Ｇｕａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｖｔ： Sｅｅｄｌｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ of Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ． ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｍａｔｕｒｅ Ｂ. ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ ｓｅｅｄｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｔｉａｎｅ ｃｏｕｎｔｙ， Ｌｉｎｄｕｏ ｔｒｅｅ ｆａｒｍ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ４２ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｆａｍｉｌｉｅｓ ａｆｔｅｒ ｆｏｕｒ ｍｏｎｔｈｓ growth ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ４２ ｐｅｄｉｇｒｅｅｓ ｉｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ and ｄｉａｍｅｔｅｒ． Ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｐｅｄｉｇｒｅｅｓ ３０， ３９， １７， ３５， １９， ３２， ２０， ２， ７， ２７， ４２ ｗａｓ ４９％， ４６％， ２９％， ２８％， ２４％， ２２％， ２３％， ２１％， ２０％， ２０％， １７％ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｗａｓ ２２％， ４％， 3％， １８％， 8％， １９％， １７％， １1％， １９％， 16％， １０％ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｂ． ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ．； ｐｅｄｉｇｒｅｅ； ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ

光皮桦（Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ．）属桦木科（Ｂｅｔｕｌａｃｅａｅ）桦木属（Ｂｅｔｕｌａ Ｌ．）落叶乔木，广泛分布于我国秦岭、淮河流域以南的亚热带阔叶林区，其水平分布在北纬２３°－３４°、东经１０１°－１１９°的区域，垂直分布于海拔５００～２ ５００ ｍ的山地［１，２］；由于其材性好、用途广，又是速生丰产乡土植物，现已成为我国南方山区珍优阔叶树种［３］，在华南与西南地区广泛种植，已成为当地主要的造林树种之一［４］。陈家兴等［５］对云南省富源县生长的光皮桦进行生长规律研究后指出，光皮桦生长２０年达到成熟龄，周期长，大大阻碍了优良遗传变异的固化利用，因此苗期早期选择是必要的。而针对光皮桦早期选择的研究报道还不多见，郑仁华等［６］在福建省选择１０１株光皮桦优树，估算三年生树高、胸径的家系遗传力与单株遗传力，并以三年生树高为主要指标，初步选出了１２个优良家系和３１株优良单株；江瑞荣［７］分析了光皮桦２４个家系苗期的变异性，以苗高为主选指标并兼顾地径，初选出了３个较优的家系，其苗高遗传增益分别达到了１３．９％、１３．２％和７．６％。赵志刚等［４］分析了广西、贵州、福建、云南、四川５个省（自治区）光皮桦１２个种源在苗期（２０个月）的苗高、地径等主要生长性状，初步选择出适合在黔西南发展的３个优良种源。本研究对４２个光皮桦家系在苗期的苗高、地径遗传变异进行了研究，以期通过苗期评价筛选优良家系，为营建广西壮族自治区光皮桦示范林提供理论依据。

１材料与方法

１．１试验地概况

试验地点设在广西壮族自治区凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心苗圃，该地的地理坐标为北纬２１°５７′、东经１０６°４７′，属北热带季风气候区，终年气候湿润，年平均温度２１．５ ℃，极端最高温３９．８ ℃，极端最低温－１．５ ℃，≥１０ ℃的年活动积温为６ ０００～７ ６００ ℃，全年日照时数在１ ２１８～１ ６２０ ｈ，年降水量１ ２００～１ ４００ ｍｍ，干湿季节明显，４～９月为雨季，空气相对湿度８０％，年蒸发量１ ２００～１ ６００ ｍｍ，年有霜期３～５ ｄ，适宜热带、南亚热带阔叶树种生长。

１．２材料

试驗所用光皮桦种子采自广西壮族自治区天峨县林朵林场的光皮桦优树，编号记录，冰盒保鲜带回实验室，于１０ ℃低温冰箱内保存。

１．３育苗试验

２００９年７月进行光皮桦育苗试验，采用苗圃育苗床进行播种，播种基质配比为砂子∶腐熟肥料∶黄心土∶火烧土＝４∶３∶１∶２，混匀，用０．３％～０．５％（ｍ／Ｖ）的ＫＭｎＯ４溶液进行基质消毒，消毒后３ ｄ内播种。播种时均匀撒播种子并覆土，以种子能见度达７０％为宜，在充分淋水后覆膜。注意苗期病虫防治、幼苗管护，播种５ ｄ开始萌芽，此时立即喷等量式波尔多液１次，１５ ｄ后再喷１次，以后每周喷１次，５０ ｄ后用营养杯进行移苗，加强苗期管理，用１％多菌灵、１％甲基托布津轮流喷药；移栽网袋基质为黄心土∶熟磷肥＝５００∶１，混匀。

在２００９年１２月，各家系随机选取３０株苗木，分别测量苗高、地径，重复２次，采用ＳＰＳＳ统计软件对调查数据进行方差分析、聚类分析［８］。方差分析分别采用单点离差平方和分解（ＳＳ＝ＳＳＡ＋ＳＳＢ＋ＳＳＥ）和多点离差平方和分解（ＳＳ＝ＳＳＡ＋ＳＳＢ＋ＳＳＣ＋ＳＳＡ×Ｂ＋ＳＳＢ×Ｃ＋ＳＳＡ×Ｃ＋ＳＳＥ）方法；聚类分析采用组间平均联结法，距离的计算采用欧氏距离平方法，公式为：

S2 ＝ ■（ｘｉ－yi）2，

式中，P为样本数，xi为第一个样本在第i个变量上的取值，yi为第二个样本在第i个变量上的取值。

２结果与分析

２．１光皮桦家系苗期生长性状方差分析

光皮桦优良家系苗期观测结果见表１，由于光皮桦在苗期的抗性差，易遭病虫危害，所以对幼苗病害观测设感病严重、轻微、无病害感染３个等级，从表１可见，家系１３、１８、２４、３１、３４、３６为轻微感病；家系１１感病严重，其５０％的幼苗染病；其余的３５个家系无病害感染。

由于光皮桦在夏季播种，此时环境的水、热充足，使种子萌芽快而整齐，在播种５ｄ后即开始萌芽，播种１５ ｄ后萌芽完全。家系２、１１、１３、１７、２０、２２、２４、３１、３４、３７、４２萌芽迅速、整齐，萌芽率高于８０％，其中家系３４、３７、４２的萌芽率最高，达９５％，家系１１、１７次之，萌芽率为９０％。家系５、６、７、９、１０、２３、２８、３０、３３、３５的萌芽率低，不超过３０％，其中家系１０仅为１５％，是萌芽率最低的。

对光皮桦家系苗高的测定结果表明，４２个家系的苗高平均为１７．２ ｃｍ，其中家系３０、３９的苗高最高，分别为２５．７、２５．１ ｃｍ，分别超出了群体平均值的４９．４％、４５．９％；家系１１的苗高最矮，仅为９．２ ｃｍ，为群体平均值的５３．５％。家系１、３、４、６、９、１１、１３、１４、18、２１、２３、２４、２５、２６、２８、３１、３３、３４、３７、３８的苗高低于群体平均值，家系２、５、７、８、１０、１２、１５、１６、１７、１９、２０、２７、２９、３０、３２、３５、３６、３９、４０、４１、４２的苗高高于群体平均值。对４２个光皮桦家系的苗高进行方差分析，差异达到了极显著水平（Ｐ＜０．０１），说明家系间的苗高分化明显，经苗期选择、评价可获得优良的遗传变异，从而可筛选优势家系，有利于尽快推广应用。

对光皮桦家系地径的测定结果表明，４２个家系的地径平均为２．０１ ｍｍ，以家系５的地径最大，为２．６８ ｍｍ，超出了群体平均值的３３％；家系１１、２４的地径最小，分别为１．１２、１．１５ ｍｍ，分别为群体平均值的５５．７％、５７．２％。家系１、２、５、７、９、１０、１２、13、１５、１６、１７、１９、２０、２２、２７、２８、２９、３０、３２、３５、３６、３９、４２的地径高于群体平均值，家系３、４、６、８、１１、１４、１８、２１、２３、２４、２５、２６、３１、３３、３４、３７、３８、４０、４１的地径低于群体平均值。对４２个光皮桦家系的地径进行方差分析，差异达到了极显著水平（Ｐ＜０．０１），说明家系间分化明显。

２．２光皮桦家系苗期生长性状聚类分析

以光皮桦苗期各家系的苗高、地径２个主要性状因子为变量，应用ＳＰＳＳ统计分析软件进行处理。先将各指标数据标准化，以欧氏距离为准则，对４２个家系进行分层聚类分析，并作出聚类树状图（图１）。综合苗期的苗高、地径主要生长因子，光皮桦４２个家系可聚为三大类，第一类有家系２、１９、１７、３５、２０、７、４２、２７、３０、３９、３２，为优势家系；第二类有家系１、９、３６、２８、１０、１２、２９、５、８、１５、４０、１６、４１、２６，为正常家系；第三类有家系３、６、３７、３８、１３、１４、２２、３１、１８、２５、２３、３３、４、２１、３４、１１、２４，为较差家系。

根据生长４个月的光皮桦４２个家系的苗高、地径测定结果，结合苗高、地径的方差分析和聚类分析结果，初选家系３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２等１１个为优良家系，其苗高分别超过了群体平均值的４９％、４６％、２９％、２８％、２４％、２２％、２３％、２１％、２０％、２０％、１７％，其地徑分别超过了群体平均值的２２％、４％、3％、１８％、8％、１９％、１７％、１1％、１９％、16％、１０％，表明家系３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２的苗期苗高、地径两个主要生长性状表达较好，为优良家系。

３小结与讨论

光皮桦种子在成熟期因受气候条件影响，于不同海拔、坡向与采种年份，种子的成熟期会出现差异显著的情况［９］，这对种子萌芽率和苗木培育影响较大。对４２个光皮桦家系种子萌芽率的研究发现，家系５、６、７、９、１０、２３、２８、３０、３３、３５的萌芽率不超过３０％，这或许与种子成熟期判定有关。家系３０的苗期表型最好，苗高超出群体平均值的４９％，地径超出群体平均值的２２％，为最优势家系，但其萌芽率较低，仅为２０％；家系７、３５的萌芽率也较低，分别为３０％和２０％。因此，家系７、３０、３５种子的成熟期判定还需进一步研究。此外光皮桦苗期抗性差，易感染病害，试验发现家系１１、１３、１８、２４、３１、３４、３６出现病害，家系２、７、１７、１９、２０、２７、３０、３２、３５、３９、４２等的抗性强，无病害出现；但光皮桦大规模育苗难度较大，应加强苗期管理，播种基质必须消毒，及时喷药，如较大规模染病，要及时清除，重新育苗，避免交互传染。

遗传改良的目标是选择优良遗传变异，并加以固定利用；人们总是期望在幼龄时期生长最好的树木在成年期也是最好的［１０，１１］。郑仁华等［６］对光皮桦101株优树的三年生子代测定估算树高的家系遗传力、单株遗传力分别为０．４４６和０．３２７，胸径的家系遗传力和单株遗传力分别为０．４３１和０．２９１，据此初步选出了１２个优良家系和３１株优良单株，表明开展光皮桦早期选择是有效的。赵志刚等［４］对广西、贵州、福建、云南、四川５个省（自治区）１２个种源的光皮桦，分别在生长８个月和生长２０个月进行了苗期苗高、地径等主要生长性状的比较，结果生长８个月的以种源１、２、３、９生长较好，种源５、７、１１、１２生长较差，其中种源７最差；生长２０个月的以种源１、２、３、４、９为生长良好种源，５、８、１１、１２为较差种源，种源７为最差。生长８个月的与生长２０个月的结果高度一致，表明优势种源具有良好的生长特性，生长表型最好，反映出各观测性状具有延续性，这对开展苗期早期选择与光皮桦林木改良具有重要意义。本试验根据生长４个月的４２个光皮桦家系的苗高、地径方差分析结果，结合苗高、地径的聚类分析结果，初步选择家系３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２为优良家系。但由于光皮桦为多年生木本植物，生长周期长，多种生长性状表达不确定；此外，苗期环境条件的变化对各家系生长性状表达的影响很大。因此，这个阶段性结果还有待今后深入研究以认定。

参考文献：

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