18a生马尾松种子园子代测定林调查分析

曾怀山

摘 要：以福建省漳平五一国有林场18a生马尾松种子园自由授粉子代测定林为研究对象，探讨了其生长性状的遗传变异规律。结果表明：各家系间的生长差异达极显著水平，各生长性状具有较高遗传力。评选出4个最优家系，平均单株材积为0.255 5m3，遗传增益为44.43%，可为马尾松后续世代改良和营建工业原料林、速生丰产林提供优良材料；评选出12个优良家系，平均单株材积为0.225 4m3，遗传增益为32.32%，可为种子园去劣疏伐提供科学依据。

关键词：马尾松；种子园；子代测定

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）06-109-03

子代测定是林木遗传改良的一项重要工作，贯穿于林木育种的全过程。我国优树选择与大规模的种子园的营建工作已广泛开展[1]，在此过程中，及时开展子代测定对评价亲本材料可靠性、估算遗传参数和种子园的去劣疏伐等方面有着重要意义。

马尾松（Pinus massoniana）是我国南方最重要的用材树种之一，具有分布广、生长快、用途多、适应性强等优点，在林业建设中具有重要地位。为了选育良种，福建省漳平五一国有林场在福建省开展马尾松优树选择的基础上，于1985年建立了马尾松一代无性系种子园，1995年起开展了马尾松种子园自由授粉子代测定[2-6]。目前，对马尾松种子园建园亲本和及其子代测定的研究较多[1-13]，研究内容包含了种子园建园亲本的开花结实规律和种子园子代生长、干形、木材材性等性状的遗传变异，并对种子园建园亲本进行了多性状联合选择[10-13]等。但子代测定林大多处于幼林阶段，达到或超过1/2轮伐期的研究报道较少，鉴于此，笔者通过对18a生马尾松一代无性系种子园自由授粉子代测定林进行了调查，探讨其生长性状的遗传变异规律，为马尾松后续世代改良和营建工业原料林、速生丰产林提供优良材料，为种子园去劣疏伐提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省漳平五一国有林场梅水坑工区，东经117°35′，北纬25°15′，年均温20.3℃，年均降水量1 509mm，年均相对湿度80%，无霜期300d。试验地前茬为杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.]人工林采伐迹地，海拔400m，坡向东南，地形开阔，地势平缓，土壤为山地红壤，主要植被为五节芒[Miscanthus floridulus （Labnill.） Warb.]，立地质量等级综合评定为Ⅱ级。1994年冬劈草炼山后开水平带，带内定点挖明穴回表土，1995年春造林，株行距为2m×2m。

2 材料与方法

2.1 材料来源 试验材料来自福建省漳平五一林场马尾松一代无性系种子园自由授粉的种子。该种子园共收集福建省马尾松优树材料218个，按照完全随机方式进行无性系配置，1993年起单系采集种子，单系容器育苗，开展马尾松种子园自由授粉子代测定。

2.2 试验设计 子代测定采用分组随机区组设计，8次重复，4株小区，以漳平马尾松母树林种子作为对照（ck），重复间设木荷（Schima superba）隔离带，该子代测定林于2003年、2011年进行2次透光伐，每次透光伐每小区伐去1～2株生长较差的林木。目前，每小区保留1～2株生长良好的优势木。本文报道的是1995年所造第一组子代测定林18个家系（不包含对照）的调查结果。

2.3 调查方法 采用常规生长性状调查方法。2012年11月在各木测量其树高、胸径、通直度。在树高性状调查中，由于调查手段落后（采用测杆调查，大多数为估测），树高性状调查精度较差，因此，单株材积按福建省马尾松一元材积表[类型区（三）]查得，其公式为：

V=0.0000942941D1.832223553[108.206-14878.041/（D+137.943）]0.819725549

式中：V为单株材积（m3），D为胸径（cm）。

2.4 统计分析 以小区最优单株为单元计算各性状的平均值、标准差、变异系数，并进行方差分析。方差分析的线性模型为：

yij=u+ai+bj+eij

遗传力：hf2=γσ2f/（σ2e+γσ2f）

遗传增益：ΔG=shf2/u×100%

式中：yij为第 家系第 重复中的小区值；u为群体平均值；ai为家系效应；bj为重复效应；eij为机误；hf2为家系遗传力；γ为重复数；σ2f为家系方差；σ2e为试验误差；ΔG为遗传增益；s为选择差

3 结果与分析

3.1 子代林生长与对照的对比分析 生长性状是马尾松良种选育最主要的经济性状。由表1可知，18a生马尾松种子园自由授粉子代测定林表现良好。在胸径性状方面：其群体均值为19.9cm，比ck大12.43%，在参试18个家系中有17个大于ck，占94.44%，其中大于ck20%的家系有3个，占16.67%。在单株材积性状方面：其群体均值为0.203 2m3，比ck大40.04%，在参试18个家系中有17个大于ck，占94.44%，其中大于ck20%的家系有13个，占72.22%。

经平均数显著性检验（t检验），家系的平均胸径、平均单株材积均极显著优于ck（表1）。说明马尾松种子园自由授粉子代生长具有明显的优异性。同时，仍有1个家系的平均胸径、平均单株材积小于ck，这表明表现型优良的亲本不一定产生优良的子代，只有通过子代测定，对育种材料进行可靠性评价，因此逆向选择优良亲本可提高选择效果。

3.2 不同家系生长差异分析 由表1可知，18a生马尾松种子园自由授粉子代不同家系间生长差异明显。在胸径性状方面：胸径生长量最大是1号家系，平均胸径为23.3cm，是最小家系7号的1.42倍，家系间的变异系数为8.15%。在单株材积性状方面：单株材积生长量最大的1号家系，其平均单株材积为0.299 5m3，是最小家系7号的2.46倍，家系间的变异系数为20.34%。这种差异为种子园优良家系的选择提供了基础。

3.3 方差分析与遗传参数估算 18a生马尾松种子园自由授粉子代测定林家系间生长性状的方差分析结果显示：胸径、单株材积等性状在不同家系间的差异均达极显著水平，家系遗传力较高（表2）。说明马尾松种子园自由授粉子代各家系间生长性状存在极显著差异，这些差异主要受种子园无性系自身遗传因素制约，这意味着对种子园无性系进行再选择可以得到比较理想的效果。

3.4 优良家系选择 采用LSD（最小显著差数）法进行优良家系的评选[3]。LSD模型：（xi-xj）≥LSD

LSD=[t2Sen]

式中：xi为i家系平均值；xj为对照平均值；Se为误差均方；n为重复数。

各性状最小显著差数如下：胸径：LSD0.05为2.023 3；LSD0.01为2.771 5；材积：LSD0.05为0.052 9；LSD0.01为0.072 5。

对于18a生马尾松种子园自由授粉子代测定林，用材积比胸径或树高更能反映其生产力情况。因此，优良家系的评选以单株材积为主要依据，参考胸径、树高等性状的表现。如果以极显著优于对照作为最优家系的评选条件，那么有4个家系入选，家系号为1、12、32、4，入选率为22.22%。这4个家系的平均胸径为21.3cm、平均单株材积为0.255 5m3，分别比对照增长20.33%和76.09%，遗传增益分别为11.97%和44.43%。如果以显著优于对照作为优良家系的评选条件，除了上述4个最优家系外，还有9、2、30、10、11、34、6、28号等8个家系入选，入选率为66.67%，这12个家系的平均胸径为20.6cm、平均单株材积为0.225 4m3，分别比对照增长16.20%和55.36%，遗传增益分别为9.54%和32.32%。

4 结论与讨论

（1）马尾松种子园自由授粉子代测定林表现良好，家系的平均胸径、平均单株材积均极显著优于ck，说明马尾松种子园自由授粉子代生长具有明显的优异性。

（2）马尾松种子园自由授粉子代各家系间生长差异达极显著水平，各生长性状具有较高遗传力。因此，马尾松遗传改良必须坚持选择、测定、再选择的循环过程，以提高选择效果。

（3）以极显著优于对照作为最优家系的评选条件，1、12、32、4号家系入选，其平均单株材积为0.255 5m3，遗传增益为44.43%，可为马尾松后续世代改良和营造工业原料林、速生丰产林提供优良材料。以显著优于对照作为优良家系的评选条件，除了上述4个最优家系外还有9、2、30、10、11、34、6、28号等8个家系入选，这12个家系的平均单株材积为0.225 4m3，遗传增益为32.32%，可为种子园的去劣疏伐提供科学依据。

（4）通常对生长性状的遗传测定有树高、胸径、单株材积等性状。本次调查测定，树高大多在16～20m，部分超过22m，由于采用测杆调查，调查手段落后，树高性状调查精度较差。因此，本文未对树高性状进行统计分析。随着马尾松子代测定林年龄的增长，树高的准确测定越来越困难，解决调查手段落后以提高树高调查的准确性是今后必须重视的问题。

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（责编：张宏民）