郁万文,蔡金峰,苏明洲
(1.南京林业大学南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037;2.郯城县林业局,山东 临沂 276100)
银杏超级苗选择基础和方法探讨
郁万文1,蔡金峰1,苏明洲2
(1.南京林业大学南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037;2.郯城县林业局,山东 临沂 276100)
以1~7年生的银杏半同胞家系实生苗为材料,探讨超级苗选择的遗传基础和方法。结果表明:①1~7年生苗的同龄个体间的苗高、地径均存在显著或极显著差异。②1~3年生苗的同龄个体间苗高变异均大于地径变异,同时苗高较容易测定,因此1~3年生银杏超级苗选择宜以苗高为主,兼顾地径等形质指标。③随着苗龄的增加,苗高测定趋于不便且不能准确测量,而地径测量相对容易且准确度高,因此4年生及以上苗龄的超级苗选择宜以地径为主,兼顾苗高等形质指标。④基于苗高均值加上2倍标准差作为选择标准进行初选,兼顾地径等形质指标进行复选,最终在供试的64000株7个苗龄的银杏实生苗中选出超级苗共计1744株,平均入选率为2.8%;基于地径均值加上2倍标准差作为选择标准进行初选,兼顾苗高等形质指标进行复选,最终在供试的64000株7个苗龄的银杏实生苗中选出超级苗共计2732株,平均入选率为4.3%。选出的超级苗表现出较高的生长优势。
银杏;超级苗;苗期选择
林木种内杂交能够获得杂种优势个体或单株[1-2]。如何有效地预测、创造和利用杂种优势,超级苗选择就是重要途径之一。国内外对多个用材林树种的早期选择研究,证明了早期选择是可行和有效的[3~10]。作为早期选择的主要途径之一,超级苗选择一方面获得了优良的基因型,另一方面用超级苗营造的试验林显著提高了林分的遗传增益[6-13]。生产中,生长优势的苗木个体在苗床上是非常显眼的,表现为高大、粗壮,同时具有较佳的质量性状;其后期生长同样具有上佳的生长表现[14]。基于银杏超级苗选择研究,仅见张振田等[15]的报道,且研究对象仅为1年生银杏苗。银杏材质可与美国五针松和槭树木材媲美,是不可多得的珍贵用材树种。针对当前我国银杏木材原料短缺和用材种质良种选育研究薄弱等问题,笔者认为应以速生用材为目标,加强银杏用材良种选育研究,一方面通过选择速生、材积量大的优良种质材料来缩短银杏用材林培育周期和提高材积量;另一方面选择干型好、主干高、顶端优势强的优树来提高木材的出材率和利用价值。因此,开展基于高生长量、粗壮、苗干通直、顶端优势强的银杏超级苗选择研究具有重要的现实意义,可为综合性状优良的家系选择和银杏用材林营造提供优良的种质材料。
1.1 试验地概况
试验地设在山东省临沂市郯城县银杏种植区,地处沂河两岸,属暖温带半湿润季风气候,四季分明,季风显著,光照和雨量充足,年均气温13.9 ℃,年均降水量867.8 mm,年均日照时间2318.6 h,年无霜期211 d。土壤为棕壤土。
1.2 研究方法
在郯城县银杏种植区,于2014年11月中旬选择立地条件相对一致的地块,每个苗龄随机抽取500株银杏苗,每木检尺测定苗高和地径,估算每个苗龄群体的苗高均值和地径均值。参照文献[16-17]的方法,采用苗高均值H(或地径均值D)加上1.0倍标准差S(或2.0S,或3.0S)的选择标准,确定超级苗选择的最低苗高和地径,分别测定1~7年生不同苗龄银杏半同胞家系实生苗中的超级苗苗高和地径。
根据表1随机选取不同苗龄银杏实生苗对应面积的地块,利用筛选出的选择标准确定超级苗的最低苗高和地径,测定超级苗的苗高和地径,每个苗龄3个重复,进行初选。结合超级苗的地径和苗高,调查初选出的苗木形质特征(包括生长健壮、苗干通直性、枝下高、上下均匀度、顶端优势等)是否符合超级苗选择标准进行复选,若符合标准则被选为超级苗,若不符合弃之。
采用Excel和DPS软件统计分析处理数据。采用Duncan test分别对超级苗的苗高和地径进行显著性检验。
表1 银杏超级苗选择的测定苗圃概况
2.1 同龄苗木生长性状差异
2.2 超级苗选择
2.2.1 选择标准 大量研究表明,选择生长健壮、生长量大、苗干通直、上下均匀、顶端优势强的优良用材种质(如优株、优良家系、优良无性系等)营造用材林,既可缩短用材林培育年限,又可提高木材的出材率和利用价值。参照文献[16-17]的方法,以1~7年生各苗龄的银杏苗高和地径为指标,以苗高均值/地径均值加上1~3倍标准差作为选择标准进行筛选(表3、表4)。结果表明,基于苗高均值加上1倍标准差为选择标准的平均入选率为16.0%,基于地径均值加上1倍标准差为选择标准的平均入选率为17.9%,基于2种选择标准的入选率均较高,且入选群体的总体质量相对较差;基于苗高均值加上2倍标准差为选择标准的平均入选率为2.8%,基于地径均值加上2倍标准差为选择标准的平均入选率为3.8%,基于2种选择标准的入选群体的总体质量相对较高;基于苗高均值加上3倍标准差为选择标准的平均入选率为1.4%,基于地径均值加上3倍标准差为选择标准的平均入选率为0.6%,基于2种选择标准的入选率均相对较低,入选群体不能满足对超级苗的数量需求。因此,为了达到既满足对超级苗数量的需求,又能保证入选苗木速生优质的双重目标,银杏超级苗选择以苗高均值/地径均值加上2倍标准差为标准较为适宜。
表2 不同苗龄银杏幼苗生长性状
表3 基于苗高的银杏超级苗选择标准分析
表4 基于地径的银杏超级苗选择标准分析
2.2.2 基于苗高的超级苗选择 由表5可知,基于苗高均值加上2倍标准差的选择标准,初选出的超级苗共计1806株,平均入选率为2.8%;兼顾苗木的地径及形质特征(如生长健壮、苗干通直性、枝下高、上下均匀度、顶端优势等),经复选选出的超级苗共计1744株,平均入选率为2.7%。入选的超级苗苗高均值增加53.1%,表现出较大的生长优势。以1~3年生的苗高增长率较大,均超过了70.0%,说明超级苗选择效果较为明显。
表5 基于苗高的银杏超级苗选择结果
2.2.3 基于地径的超级苗选择 由表6可知,基于地径均值加上2倍标准差为选择标准,初选出的超级苗共计2870株,平均入选率为4.5%;结合苗高及形质特征(如生长健壮、苗干通直性、枝下高、上下均匀度、顶端优势等),经复选选出的超级苗共计2732株,平均入选率为4.3%。入选的超级苗地径均值增长率44.9%,表现出较高的生长优势。以1~4年生的地径增长率为大,均超过了1~7年生超级苗平均增长率,说明基于地径的超级苗选择效果较为明显。
表6 基于地径的银杏超级苗选择结果
2.3 不同苗龄银杏超级苗选择
本研究采用H/D+2.0S为选择标准筛选出了超级苗,经Duncan检验其差异达极显著(P<0.01),说明该选择标准是有效可行的。入选的1~3年生超级苗在苗高和地径上均具有较大的生长优势,其中以苗高筛选优于地径。目前超级苗选择的研究,都是基于苗木的苗高[6,16-24],而基于地径的超级苗选择未见报道。随着苗龄的增加,银杏苗群体和超级苗的苗高呈直线型增加,例如3年生时群体苗高120.3 cm,超级苗苗高220.9 cm,测定苗高时已趋于不便,4年生时群体苗高达181.2 cm,超级苗苗高260.2 cm,测量更加不便,而地径测量则相对容易且准确度高。
综上所述,针对银杏超级苗选择,1~2年生苗可通过苗高测定进行筛选,3年生苗既可通过苗高也可通过地径进行筛选,4年生及以上苗龄的超级苗筛选则应优先考虑地径。对初选出的超级苗的调查发现,部分超级苗的苗高和地径均高;部分超级苗的苗高高,但地径不大;部分地径大的超级苗,但苗高不高。所以在初选中应兼顾苗高和地径2个指标,然后在此基础上进行复选,真正选出具有超级生产力的苗木。本研究选出来的银杏超级苗还需要进行营林后的对比试验观测,以验证本研究银杏超级苗选择方法和结果的有效性和可靠性。
1)1~7年生苗的同龄级银杏苗个体间苗高、地径均存在显著或极显著差异,是进行银杏超级苗早期选择的遗传基础。
2)1~3年生苗的同龄级个体间的苗高变异系数大于地径的,同时苗高较易测定,因此,1~3年生银杏超级苗选择宜优先选用苗高为指标,兼顾地径和其他形质指标进行选择。随着苗龄的增加,苗高测定趋于不便且不能准确测量,地径测量则相对容易且准确度高,4年生及以上苗龄的超级苗筛选则应优先考虑通过地径进行筛选。
3)基于苗高均值加上2倍标准差为选择标准初选,兼顾苗木的地径及其他形质特征复选,最终在供试的64000株1~7年生的银杏实生苗中选出超级苗共计1744株,平均入选率为2.8%;基于地径均值加上2倍标准差为选择标准初选,兼顾苗木的苗高及其他形质特征复选,最终在供试的64000株1~7年生的银杏实生苗中选出超级苗共计2732株,平均入选率为4.3%。选出的超级苗表现出较高的生长优势。
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A Preliminary Study on the Basement and Method ofGinkgoSuperior Seedling Selection
YU Wan-wen1,CAI Jin-feng1,SU Min-zhou2
(1.Co-InnovationCenterforSustainableForestryinSouthernChina,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,Jiangsu,China; 2.TanchengCountyForestryBureau,Linyi276100,Shandong,China)
Some key problems on the genetic basis and method of superior seedling selection were studied with 1~7 ages ofGinkgoseedling.The results were as follows:Height and basal diameter ofGinkgoseedlings in the same age class from one to seven ages exited significant differences.The variation of height was bigger than basal diameter among the same age individuals from one to three ages,and the height was easily measured.So the selection ofGinkgosuperior seedling was to take height primarily and basal diameter and other form-quality indexes as auxiliary.With the age increment,the height measurement is more and more inconvenient and inaccurate,and the basal measurement is relatively easy and accurate.So the selection ofGinkgosuperior seedling between 4-year-old and above was to take basal diameter primarily,height and other form-quality indexes as auxiliary.1744 superior seedlings were selected with the primary and repeated selection by using the average height add two-times standard-deviation asGinkgosuperior seedlings selection standard and balancing basal diameter and other form-quality indexes,the selected ratio was 2.8%.2732 superior seedlings were selected with the primary and repeated selection by using the average basal diameter add two-times standard-deviation asGinkgosuperior seedlings selection standard and balancing height and other form-quality indexes,the selected ratio was 4.3%.The selected super seedlings showed upper growth advantage.
GinkgobilobaL.;superior seedling;seedling selection
10.13428/j.cnki.fjlk.2016.02.041
2015-06-27;
2015-08-10
江苏省博士后基金(1401062B);江苏省博士双创基金(银杏彩叶良种“万年金”观赏型苗木培育技术及产业化开发);江苏省“六大人才高峰”项目(2014-NY-045);江苏高校优势学科建设工程项目
郁万文(1979—),男,山东临沂人,南京林业大学南方现代林业协同创新中心讲师,博士,从事经济林育种和培育研究。E-mail:youeryuww@163.com。
S722.3+3
A
1002-7351(2016)02-0212-05