红椿半同胞家系苗期特性分析

宋 鹏，张懿琳，辜云杰*，罗建勋，徐 远

（1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；2.四川省筠连县林业局，四川 筠连 645250）

红椿（Toona ciliata），楝科（Meliaceae）香椿属（Toona）落叶或近常绿高大乔木，国家Ⅱ级重点保护野生植物，该树种材色红褐，花纹美丽，质地坚韧，最适宜制作高级家具，是珍贵的工业用材树种，具有很高的经济价值和开发前景[1]。近年来，红椿发展得到各方面的重视，四川省把红椿作为全省优先发展的 6个珍贵用材树种之一，在川中丘陵区、川南地区优先发展。四川省开展了红椿种子育苗、扦插育苗以及生长特性等方面研究，但对遗传改良方面的研究处于起步阶[2]。本研究以红椿46个半同胞家系的1年生苗为研究对象，通过对红椿半同胞家系苗期生长性状的测定，比较红椿不同半同胞家系间苗期形态指标的差异，旨在初步筛选出优良的红椿半同胞家系，以期为红椿优良家系的苗期选择提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地位于四川省宜宾市筠连县林业局国营苗圃，气候温和湿润，雨量充沛，四季分明，属亚热带湿润气候区，年平均气温15.3 ～ 17.4℃，无霜期325 ～ 71 d，相对湿度80%左右，年均降水量为1 200 mm，多集中于6－8月份，＞0℃积温6 416℃，≥10℃的活动积温5 500℃，土壤以山地黄壤为主，pH值6.6 ～ 7.2。

1.2 试验材料

供试的46个红椿半同胞家系于2011年11月中旬至12月上旬采自江西井冈山、云南保山和曲靖、重庆秀山和彭水、四川筠连和蓬溪等地，待种子完全成熟且部分脱落时采集。

1.3 田间试验设计和播种方法

在2012年3月20－21日，将处理好的红椿种子采用随机区组实验设计分别进行播种育苗，播种方法为条状散播，行距25 ～ 30 cm，播种深度为1.5 ～ 2.0 cm，分家系播种，每家系播种5行。幼苗出土后，适时除草、松土，按常规方法进行育苗和苗期管理。

1.4 测定项目和统计方法

测定项目：2012年11月30日对红椿1年生苗的株高、地径、冠幅以及主根长度、主根粗度、二级侧根数进行测量。测定时每个家系随即选取19株进行测定，用游标卡尺和钢卷尺分别测定苗高、地径、冠幅、主根长度和粗度，二级侧根数目测。并从每个家系中选择6株苗木，测定其地上部分和地下部分鲜重。

统计方法：分别计算不同家系苗期性状指标、遗传力、变异系数。采用Excel和SAS软件进行有关参数计算。

2 结果与分析

2.1 红椿苗期主要性状差异分析

红椿46个半同胞家系1年生苗期性状见表1。

表1 46个红椿家系苗期性状Table1 Growth traits of T.ciliata seedlings of 46 half-sib families

表1 续

从表1可看出，红椿46个家系的地上部分（苗高、地径和冠幅）、地下部分（主根长度、主根粗度和二级侧根数）等性状均有较大差异。

地径最粗的是彭水1号为1.57 cm，比试验中地径最小井冈山5号（0.69 cm），高出127.54%；苗高最高的为彭山1号为143.11 cm，比最矮的筠连10号（63.05 cm），高出126.98%；冠幅最大的为井冈山24号为105.68 cm，比试验中冠幅最小的筠连1号（57.37 cm）高出84.21%；主根粗度最大的筠连1号为1.36 cm，比最小的井冈山5号（0.62 cm）粗119.35%；主根长度最长的筠连3号29.42 cm，比最小的井冈山5号（14.63 cm）高101.09%；二级侧根数最多的筠连3号为5.79条，比最小的井冈山8号（1.05条）高451.43%。

以苗期各性状小区平均值进行随机区组方差分析，结果见表2。

表2 苗期主要性状方差分析Table2 ANOVA on seedling traits

从表2可以看出：红椿家系地径、苗高、冠幅、主根长度、主根粗度和二级侧根数等性状在家系间存在极显著差异，表明各家系间苗期生长性状有着较大差异，为家系选择提供了可能。

2.2 红椿家系苗期生长性状遗传参数

遗传力是树木生长性状的主要遗传参数，对某树种进行遗传改良，首先就应了解这个树种的遗传特性，以便制定相应的育种策略。表3是红椿家系苗期各性状遗传参数值。从表3可以看出，地径的遗传力为0.81，苗高的遗传力为 0.94，冠幅的遗传力为0.82，主根粗度的遗传力为 0.79，主根长度的遗传力为0.82，二级侧根数数的遗传力为0.89，表明这些性状较强地受到遗传控制，这为红椿的遗传改良提供可靠保障。

表3 红椿家系苗期性状遗传参数值Table3 Genetic parameters of half-sib families T.ciliata seedlings

变异系数是反映某个性状在群体中的变异程度。从各性状的变异系数来看，地径、苗高、冠幅、主根粗度、主根长度和二级侧根数的变异系数均在10%以上，其中二级侧根数的变异系数最大为43.42%，这表明红椿半同胞家系性状间存在着丰富的变异，这为红椿进一步开展家系选择提供可能。

2.3 红椿苗期特征参数的相关分析

相关系数是研究数量性状相关变异的一个重要参数。红椿苗期各性状遗传相关分析结果见表4。

从表4可以看出，地径与地下部分（主根粗度、主根长度和二级侧根数量）均呈极显著的正相关，相关系数分别为 0.8991、0.8849、0.8204，地径和地上部分（冠幅和苗高）相关性不显著；苗高和冠幅呈极显著正相关，而与地下部分的3个性状不相关；冠幅与主根长度呈显著正相关；地下部分3个性状两两之间呈现极显著的正相关。相关系数表明：地径同地下部分关系有非常强的依赖关系，而苗高和地径同地下部分的关系不密切。

表4 苗期性状相关分析Table4 Correlation analysis on seedling growth traits

2.4 红椿苗期生物量的回归模型

2.4.1 地上部分（鲜重）生物量模型 通过对红椿苗期地径、苗高及冠幅3个自变量与地上部分（鲜重）进行回归分析，筛选多元线性回归方程。

由表5可以看出，输出参数估计值的t检验均为极显著，表明地径、苗高、冠幅的回归系数有意义，可以写出方程为：

表5 地上部分回归系数显著性检验Table5 Significance test on regression coefficient of aboveground part

2.4.2 地下部分（鲜重）生物量模型 通过对红椿苗期主根粗度、主根长度及二级侧根数3个自变量与地下部分（鲜重）进行回归分析，筛选多元线性回归方程。

表6 地下部分回归系数显著性检验Table6 Significance test on regression coefficient of underground part

由表6可以看出，输出参数估计值的t检验均为极显著，表明主根粗度、主根长度及二级侧根数的回归系数有意义，拟合方程为：

2.5 红椿苗期速生家系选择

苗期选择应以主要生长性状进行选择较合适。本文利用苗高、地径2个主要生长性状，进行苗期速生家系初选。以苗高和地径这2个性状按如下标准进行等级划分：大于平均数加1个标准差的记＋＋，介于平均数与平均数加1个标准差之间的记＋，结果见表7。

表7 入选家系等级划分Table7 Grading of selected families

综合考虑苗高和地径两个因子，以筠连1号苗期生长综合表现最好，地径平均值为1.40 cm，苗高平均值为105.74 cm。

3 结论与讨论

苗高和地径是反映苗木质量最为直观的指标。研究表明，红椿家系间苗高、地径、冠幅等3个性状均达到极显著的差异，而且受强度遗传。苗高遗传力最高为0.94，地径的遗传力为0.81，通过苗高和地径进行联合选择可以取得较大的遗传改良效果。

根系与地上部作为植株生长过程的两大功能器官，是相存相互竞争的统一体，根系的生长发育状况和地上部长发育状况息息相关。基于根系与地上部是一个有体，本研究对红椿不同半同胞家系苗期根系生长状况调查表明，主根粗度、主根长度及二级侧根数差异极为显著，遗传力较高，受强度遗传。

通过相关性分析，红椿半同胞家系地径与主根粗度、主根长度及二级侧根数差存在极显著的正相关，而苗高与主根粗度、主根长度及二级侧根数差异不显著。这说明主根长度越长、越粗及二级侧根越多，苗木的地径越大，越健壮。在一定程度上根系参数是评价红椿半同胞家系苗期生长、遗传育种的重要指标。

由于苗期测定仅在小范围内进行，由于一个树种的优良特性在一定的条件下才能充分表现出来[4]，要选育出适应四川省不同生态条件下的优良家系，还必须系统进行速生家系与不同立地条件交互作用观测和研究，最终评价时间至少达到该树种半个轮伐期。因此要确定各家系真正的遗传特性，仍需进一步进行造林对比试验。

[1]中国植物志编委会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1997.40－42.

[2]龙汉利，冯毅，向青，等.四川盆周山地红椿生长特性研究[J].四川林业科技，2011，32（3）：37－41

[3]黄少伟，谢维辉.实用SAS编程与林业试验数据分析[M].广州：华南理工大学出版社，2001.

[4]陶丹，武来成，张露，等.毛红椿不同种源及家系间苗期生长变异性研究[J].南昌工程学院学报，2007，26（4）：9－13