闽楠优树子代测定及早期选择研究

黄秀美

(福建省永安国有林场，福建永安 366031)

闽楠Phoebe bournei (Hemsl.)Yang 是樟科Lauraceae 楠属Phoebe 常绿大乔木，是我国特有的珍贵用材树种和优良观赏植物，被列入中国稀有濒危植物和第一批国家重点保护野生植物［1－3］。20世纪90年代以来，我国科研人员对闽楠地理分布、生态特性、天然更新、人工栽培、培育模式、经营效果等进行了研究报道［4－10］。但由于闽楠天然林日渐贫乏，人工林青黄不接，良种基地建设滞后，现有闽楠资源已不能满足人们对其经济价值和生态效益日趋增长的需求，林木遗传改良上亟需选育优良地理种源和良种繁育材料，以推进闽楠珍贵树种造林绿化和国家木材战略储备基地建设。近年来，在闽楠遗传改良研究方面已见报道的有:种源苗期试验、江西5个种源29个家系4年生子代林生长性状遗传变异研究［11－13］。本文对建立在福建省永安国有林场来自福建和浙江8个种源41个家系优树子代测定林连续5年的调查结果进行分析，初选出9个速生优良家系和30个速生优良单株，旨在为进一步开展闽楠良种推广造林与遗传改良研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料来源及子代测定林建立

参试材料由福建农林大学2006年从福建省建瓯、南平、延平、沙县、三明、明溪、尤溪、屏南和浙江、江西省闽楠天然林与人工林的成熟林优树中采集的10个种源70个家系，2007年在福建省南平市延平区森科种业公司和顺昌县建西育苗户育苗。2008年将其中8个种源41个家系的1年生苗木在福建省永安国有林场建立优树子代测定林。参试闽楠优树子代测定林各家系代号及家系个数见表1。

子代测定林设在福建省永安国有林场水茜工区66林班7大班1小班，位于东经117°26'15″、北纬25°57'30″。属中亚热带季风暖温区，年平均气温19.1℃，极端低温－7.6℃;年平均日照时数1859 h，年平均降水量1569 mm，无霜期295 d。试验地海拔190～235 m，属低丘地貌。坡向东，土壤为山地红壤，土层厚度80 cm，腐殖质层厚度9 cm。属Ⅱ类立地质量等级。前作马尾松Pinus massoniana 人工林。

表1 参试闽楠各种源、家系代号及家系个数Tab.1 The sources，line codes and line numbers of P.bournei samples

田间设计采用完全随机区组设计，共3次重复(区组)，41个处理(小区)，按5株单行排列。同一区组的立地条件(坡向、坡位)基本相同。试验林按照株行距2 m ×2 m 定点，采用挖明穴、回表土、施基肥整地技术，穴规格为50 cm×30 cm×30 cm，基肥为钙镁磷400 g/穴。2008年2月造林。造林后头3年每年锄草2次，施复合肥1次(150 g/株);第4年劈草;第5年除萌、修枝。每年12月调查树高、地径(胸径)生长量。单株材积计算采用福建省林业勘察设计院1988年编制的福建省阔叶树人工林二元立木材积公式:

1.2 统计分析方法

利用Excel 数据处理软件评估生长性状差异性［14－15］。遗传参数估计［16－19］为:以家系平均值为统计单位估算家系遗传力:=1－1/F;遗传增益×100%;遗传变异系数:CVg=∂g。式中，F 为方差分析F 值，s 为选择差，为群体平均值，∂g 为标准差。以单株值为统计单位估算的单株遗传力:)。式中，为家系间方差，为家系与区组的交互作用方差，为环境方差。

2 结果与分析

2.1 种源、家系适应性分析

一个树种(种源、家系、无性系)的造林成活率、保存率、生长量和抗逆性(抗寒、抗旱、抗病虫害等)能力大小，可以反应其对环境的适应程度和遗传变异情况。

闽楠优树子代测定林造林成活率和保存率都比较高:2 a 林龄平均成活率为89.8%，5 a 林龄平均保存率为87.4%，6 a 林龄平均保存率为85.8%。各种源6 a 林龄保存率为79.4%～100%，其中，建瓯、延平、沙县3个种源保存率均达100%，南平种源保存率79.4%。各家系6 a 林龄保存率为60.0%～100%，其中，南平种源最优家系Np617保存率100%，最差家系Np604保存率60.0%;明溪种源最优家系Mx603、Mx605保存率均达100%，最差家系Mx604保存率70.0%;浙江种源最优家系Zj4、Zj7、Zj9、Zj10、Zj14保存率均达93.3%，最差家系Zj6、Zj13保存率均为66.7%。

据观测记载，闽楠优树子代测定林造林以来，未见寒害、旱害和病虫害，表现出较强的环境适应性。

2.2 家系生长性状及遗传变异分析

用材林的树种选择应具备生长快、产量高、材质好的优良特性。其中，速生性是早期选择的主要目标。从表2可以看出，闽楠优树子代测定林生长快，6 a 林龄平均树高达3.76 m，年均净生长0.71 m，是试验地本地种源9 a 林龄年均净生长0.33 cm的2.15倍;平均胸径达3.71 cm，年均净生长0.74 cm。树高生长最好的Np617家系平均树高4.88 m，是生长最差的Zj12家系平均树高2.71 m的1.80倍;胸径生长最好的Np617家系平均胸径4.99 cm，是生长最差的Zj12家系平均胸径2.45 cm的2.04倍。

表2 闽楠优树子代林2～6 a 林龄生长情况Tab.2 The growth data of two－ to six－year－old of P.bournei plus trees progeny

一个树种的某个生长性状在家系间的差异主要是家系的基因型和环境，以及两者之间交互作用的结果。对闽楠优树子代测定林6a 林龄各家系的树高、胸径、材积调查数据进行方差分析，并估算有关遗传参数的结果见表3。

表3 闽楠家系6a 林龄生长性状方差分析及遗传参数估算Tab.3 The variance analysis of growth traits and estimation of genetic parameters for the six－year－old P.bournei lines

从表3可以看出，树高、胸径、材积均存在极显著差异，而且遗传变异系数较大，分别为18.86%、21.34%、59.90%，说明闽楠优树子代生长性状在家系间表现差异较大，表型变异丰富，为优良家系选择奠定了基础;树高、胸径、材积遗传力都很高，分别为0.9157、0.8296、0.8443，说明树高、胸径、材积生长变异主要是由家系本身的遗传特性决定，利用树高、胸径、材积生长指标进行早期选择，能够取得良好效果;树高方差分量80.56%，高于胸径方差分量70.40%，说明相对胸径而言，对树高选择更为有效。

2.3 速生优良家系、单株的早期选择

开展闽楠优树子代测定试验，除了要研究和掌握家系性状变异规律外，更重要的是要从参试的优树中选择出遗传上真正优良的优树，以及从其子代中选择出优良单株，供后续育种和生产上推广应用。在上述优树生长遗传变异分析的基础上，对6 a林龄子代测定林进行初步选择。

优良家系选择以6 a 林龄材积(平均值加上1个标准差)作为主要指标，同时兼顾树高、胸径和保存率。按照这一标准，初选出的Np617、Yp602、Yp604等9个速生优良家系，其6 a 林龄平均树高、胸径、材积和保存率分别为4.65 m、4.78 cm、0.004879 m3和95.6%，其中，树高、胸径、材积的平均遗传增益分别为18.74%、22.37%、75.72%(表4)。

以单株值估算的树高、胸径、材积遗传力分别为0.7071、0.5197、0.5465。

表4 闽楠速生优良家系及其6a 林龄生长情况Tab.4 The growth data for the six－year－old fast－growing lines of P.bournei

优良单株选择以6 a 林龄材积(平均值加上3个标准差)作为主要指标，同时兼顾树高和胸径。按照这一标准，初选出Ya101、Ya102、Ya103等30株优良单株。这些优良单株6 a 林龄时平均树高、胸径、材积分别为5.34 m、6.30 cm、0.009141 m3，平均遗传增益分别为29.68%、36.28%、157.89%(表5)。

表5 闽楠速生优良单株及其6a 林龄生长情况Tab.5 The growth data for the six－year－old fast－growing stains of P.bournei

3 小结与讨论

3.1 本研究通过对建立在福建省永安国有林场来自福建和浙江的8个种源41个家系的闽楠优树子代测定林进行连续5年的调查观测，结果表明:参试闽楠适应性强、生长快，6 a 林龄平均保存率为85.8%;平均树高达3.76 m，年均净生长0.71 m，是试验地本地种源9 a 林龄年均净生长的2.15倍。不同家系的树高、胸径、材积生长差异均达到极显著水平，遗传力分别为0.9157、0.8296、0.8443，遗传变异系数分别为18.86%、21.34%、59.90%。说明这些生长性状上的变异主要是由家系本身的遗传特性决定的。以6 a 林龄材积作为速生性的主要评价指标，初选出Np617、Yp602、Yp604等9个优良家系，其树高、胸径、材积平均值分别为4.53 m、4.70 cm、0.004879 m3，平均遗传增益分别为18.74%、22.37%、75.72%。以材积作为速生性的主要评价指标，初选出Ya101、Ya102、Ya103等30个优良单株，其树高、胸径、材积平均值分别为5.34 m、6.30 cm、0.009141 m3，平均遗传增益均值分别为29.68%、36.28%、157.89%。这些优良家系和优良单株可用于闽楠育种群体和无性繁殖材料的选择以及种质资源库的建立。

3.2 本研究成果在闽楠子代树高、胸径生长性状、遗传变异规律上与江香梅等所研究的江西5个种源29个家系4年生子代林相同。不同之处在于参试种源家系数量更多，优良家系早期选择以家系材积平均值作为主要依据，兼顾树高、胸径和保存率;同时以材积单株值为主要依据，兼顾树高、胸径进行优良单株早期选择。

3.3 本研究对象子代测定林仅为6 a 林龄，尚处幼龄林生长期，研究结论和初选出的优良家系、优良单株存在一定的误选风险。所以，今后应继续观测适应性、调查生长性状，并进一步开展材质性状研究，以期最终决选出各项性状表现优异的优良家系和单株。

［1］陈存及，陈伙法.阔叶树种栽培［M］.北京:中国林业出版社，2000:150－155.

［2］国务院.国家重点保护野生植物名录(第一批)［J］.植物杂志，1999(5):4－11.

［3］傅立国，金鉴明.中国植物红皮书—稀有濒危植物［M］.北京:科学出版社，1991:358－359.

［4］李冬林，金雅琴，向其柏.我国楠木属植物资源的地理分布、研究现状和开发利用前景［J］.福建林业科技，2004，31(1):5－9.

［5］吴兴盛.闽楠的生态特性及栽培技术［J］.林业勘察设计，2002(2):67－69.

［6］吴大荣，吴永彬.闽楠种群的天然更新［J］.植物资源与环境，1998，7(3):8－12.

［7］林桂芳.人工楠木营造、培育技术初探［J］.福建农业科技，2004(6):23－24.

［8］苏村水.闽楠扦插繁殖技术研究［J］.安徽农学通报，2011，17(13):26－28.

［9］李生文.闽楠不同培育模式的综合评价［J］.江西农业大学学报，2003，25(5):100－103.

［10］陈存及，刘宝，李生，等.闽楠人工林的经营效果［J］.福建林学院学报，2007，27(2):101－104.

［11］刘宝，陈存及，陈少生.闽楠种源苗期试验初步研究［J］.福建林学院学报，2007，27(3):213－216.

［12］江香梅，肖复明，叶金山，等.闽楠种源苗期生长性状地理差异及遗传参数估算［J］.江西农业大学学报，2008，30(4):666－670.

［13］江香梅，肖复明，李志开，等.闽楠幼龄期生长性状遗传变异及早期选择研究［C］//中国林学会林木遗传育种分会.第六届全国林木遗传育种大会论文集.杭州:浙江林学院，2008.

［14］马育华.试验设计［M］.北京:农业出版社，1982:352－388.

［15］唐守正.多元统计分析方法［M］.北京:中国出版社，1989:29－102.

［16］陈华豪，丁思统，蔡贤如.林业应用数理统计［M］.大连:大连海运学院出版社，1988:148－153.

［17］梁一池.树木育种原理与方法［M］.厦门:厦门大学出版社，1997:268－277.

［18］王明庥.林木遗传育种学［M］.北京:中国林业出版社，2001:156－177.

［19］郑仁华.福建柏优树子代测定及早期选择［J］.福建林学院学报，2005，25(1):22－26.