华北落叶松8个优良家系的种子萌发及苗期生长特性

袁德水，黄岩，杨俊明，张国君

(1河北省木兰围场国有林场管理局，河北 围场 068450；2河北科技师范学院 园艺科技学院，河北 昌黎 066000)

华北落叶松8个优良家系的种子萌发及苗期生长特性

袁德水1，黄岩1，杨俊明2，张国君2

(1河北省木兰围场国有林场管理局，河北 围场 068450；2河北科技师范学院 园艺科技学院，河北 昌黎 066000)

为了比较华北落叶松初选优良家系的种子萌发特性和苗期生长性状，对8个家系和种子园混合株系、母树林及人工林种子的千粒重、饱满率等表型性状，室内发芽率和圃地发芽率等萌发特性，2 a生苗的苗高、地径、生物量等生长性状进行了测量分析，结果表明：华北落叶松家系46、家系75、家系9和家系74的发芽率分别为96.00%、78.00%、90.00%和94.67%，苗高分别为35.6 cm、33.0 cm、32.8 cm和31.4 cm，地径分别为5.43 mm、6.06 mm、5.47 mm和5.39 mm；这4个家系在发芽指数、苗高和地径方面综合表现好于种子园、母树林和人工林，其隶属函数值为人工林的4倍以上，较母树林和种子园也高出35%以上。

华北落叶松；种子萌发；苗期生长；家系

华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtiiMayr)为松科落叶松属落叶针叶乔木，是我国华北山地主要乡土树种。它生长迅速，干形通直，耐严寒、抗旱性较强，主要分布在河北、山西两省，内蒙古、甘肃和陕西等省区也有分布。其材质坚实、耐腐、耐湿，抗压抗弯力强[1]，亦可作造纸原料[2]，多年以来一直是华北地区重要的造林树种和经济用材树种。华北落叶松秋色叶金黄，可形成美丽的风景林，在较高海拔和较高纬度地区有很高的配置应用价值[3]。 种子园是提供良种的主要途径，但产种量低是国内外种子园普遍存在的瓶颈问题，直接制约着遗传改良成果的推广应用[4-6]。因此，快速培育出结实率高的优良株系来提高种子园单位面积种子产量就成为当今国内外育种工作者的当务之急。为此，以河北围场华北落叶松国家良种基地根据结实能力、子代生长和种源比较情况初选出的8个优良家系为试材[7]，以当地种子园、母树林和人工林的种子作为对照，比较这些家系的种子萌发特性和苗期生长性状，以期为筛选华北落叶松优良家系提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在河北省木兰围场国有林场管理局龙头山种苗场(北纬41°59′，东经117°41′)，年平均温度4.7℃，年平均降水量460 mm，无霜期110 d，位于冀北山地，海拔890 m，属温带大陆季风型气候区。

1.2 试验材料

8个优良家系(5、9、21、29、30、46、74、75)的种子来自河北围场华北落叶松国家良种基地，同时以该基地人工林、母树林和种子园的种子作为对照。种子品质试验和播种苗试验均采用完全随机区组设计，3次重复。 播种前测定种子的千粒重、饱满率和室内发芽率，播种后第2年秋末冬初落叶后在每个重复内随机调查各家系50株2 a生的苗高、地径、根长，并分别称地上和地下部分鲜重及阴干重。

1.3 测定方法

结实量：连续3 a对种子园中138个株系的球果进行调查，同时每株采集20个球果制种，每个株系重复3次，根据单果种子量计算每个株系的结实量。种子千粒重：电子天平称量法；饱满率：铺白纸碾压法，每家系每重复测定30粒。

发芽率：室内发芽盒纸床法，每家系每重复测定50粒，种子萌发过程中每24 h观测记录1 次种子的发芽情况，当胚根长度达到与种子等长时，作为种子萌发标准，在发芽末期，当连续5 d发芽粒数平均不足供试种子总数的1%时计算发芽率[林木种子检验规程(GB2772-1999)]；圃地发芽率：每家系每重复播种100粒，具体播种育苗方法参考华北落叶松育苗技术规程(DB13/T 884-2007)。

苗高、树高：米尺测量；地径：游标卡尺测量；胸径：胸径尺测量；鲜重和干重：电子天平称量。

1.4 计算

发芽率：

R= (NG/NT)×100%；

发芽指数：

I= ∑(Gi/Di)；

平均发芽时间：

T= ∑ (Gi×Di) /∑Gi；

材积：

V=G1.3×F×(H+3)；

式中：R为发芽率，NG为正常发芽种子粒数，NT为参试种子总粒数；I为发芽指数，Gi为第i天发芽种子数，Di为天数；T为平均发芽时间；V为材积，G1.3为距地面1.3 m处的横截面面积，H为树高，F为华北落叶松的试验形数(F值为0.4)[8]。

1.5 数据分析

用统计软件SPSS 20.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)的GLM程序对不同家系的种子和苗期性状数据进行分析，所有结果用平均值、标准误差和变异系数来表示，并在0.05水平进行多重差异(Duncan)比较。不同家系种子和苗期性状的综合评价采用模糊数学隶属函数法，公式为

F(x)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)，

式中：F(x)为隶属函数值，X为指标测定值，Xmax、Xmin为测定指标的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1 不同家系结实和子代生长表现

华北落叶松8个家系的母树结实量和32 a生子代的生长情况见表1。

作为种子园的优良家系不仅需要种子产量高，而且需要子代的生长表现良好。由表1可知，选择的华北落叶松8个优良家系的结实量(136.54～458.99 g)均高于种子园的平均产量(102 g)，而且材积(0.267～0.341 m3)也不低于种子园的平均材积(0.267 m3)。

表1 华北落叶松不同家系母树的结实量和32 a生子代的生长表现Table 1 Seed yield and 32-year old progeny growth characteristic of Larix principis-rupprechtii families

2.2 不同家系种子的萌发特性比较

华北落叶松不同家系种子的萌发特性见表2。

表2 华北落叶松不同家系种子的萌发特性Table 2 Seed germination characteristic of Larix principis-rupprechtii families

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

由表2可知，种子千粒重、饱满率、室内发芽率、平均发芽时间、发芽指数和圃地发芽率在家系间存在显著差异(P<0.05)。家系9的种子千粒重最高(8.268 g),剩余7个家系种子的千粒重位于6.389～7.563 g范围内，均显著高于种子园、母树林和人工林的种子；家系46、家系74、家系5和家系30的饱满率高达91.67%～95.00%，显著高于母树林和人工林；家系46和家系5的发芽指数最大，显著高于种子园、母树林和人工林，家系29和家系74的发芽指数显著高于人工林，与种子园和母树林间差异不显著；家系46、家系5、家系29和家系74的圃地发芽率均显著高于种子园和母树林,家系75和人工林的圃地发芽率最低，分别为13.00%和15.00%。

不同家系苗期的生长性状比较见表3。

表3 不同家系苗期的生长性状Table 3 Seedling growth traits of Larix principis-rupprechtii families

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

由表3可知，2 a生苗高、地径、根鲜干重和茎鲜干重在家系间存在显著差异(P<0.05)。家系46、家系75和家系9的苗高从32.8 cm到35.6 cm不等，显著高于母树林(29.1 cm)和人工林(28.9 cm)，家系74的苗高为31.4 cm，与种子园、母树林、人工林间无显著差异；家系75的地径最大(6.06 mm)，显著高于种子园(4.76 mm)、母树林(5.13 mm)、人工林(5.21 mm)和除家系21以外的其他几个家系，家系46、家系9和家系74的地径从5.39 mm至5.47 mm不等，显著高于种子园，但与人工林和母树林无显著差异；这些家系的根鲜、干重和茎叶鲜、干重也较大。

2.3 不同家系的综合评价

选取发芽指数、苗高和地径计算隶属函数值，从种子的萌发特性和苗期生长方面来综合评价不同家系，结果见表4。

表4 华北落叶松不同家系的综合评价Table 4 Comprehensive evaluation of Larix principis-rupprechtii families

续表4

由表4可知，8个家系从发芽指数、苗高和地径方面综合评价结果均好于母树林和人工林，其中5个家系(46，75，9，74，21)的隶属函数平均值均好于种子园、母树林和人工林，而家系46、家系75、家系9和家系74的综合表现最好，隶属函数平均值为人工林的4倍以上，较母树林和种子园也高出35%以上。

3 结论与讨论

8个家系的结实量均高于种子园，而且材积也不低于种子园的平均材积。

8个家系种子的千粒重均显著高于对照种子园、母树林和人工林的种子，发芽率也均显著高于人工林。Barchenkov研究发现，种子的千粒重和发芽率等指标易受到地理条件、树龄、球果在树冠内位置和种子在球果内位置的影响[9]。

不同家系间苗高和地径间存在显著差异，其中家系46、家系9和家系75的苗高显著高于母树林和人工林。苗木出圃时的苗高和地径对造林后的生长有显著的影响[10]。因此，华北落叶松2 a生苗木出圃时即可以进行首次去劣或择优。

8个家系从发芽指数、苗高和地径方面综合评价结果均好于母树林和人工林，5个家系均好于种子园、母树林和人工林，其中家系46、家系75、家系9和家系74的综合表现最为突出，隶属函数平均值为人工林的4倍以上，较母树林和种子园也高出35%以上。只是家系75的发芽率表现中等，圃地发芽率偏低，具体原因还有待进一步研究。然而，本文对华北落叶松家系间的差别主要是依据表型进行鉴别，其准确性易受质疑。因此，今后可以从分子角度对其进行鉴别，这有望成为方便、可靠的鉴别方法[11]。

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(编辑 潘秀华)

Seed germination and seedling growth characteristics of eightLarixprincipis-rupprechtiifamilies

YUAN Deshui1，HUANG Yan1，YANG Junming2，ZHANG Guojun2

(1MulanweichangNationalForestryAdministrationofHebeiProvince,Weichang068450,China；2CollegeofHorticultureScienceandTechnology,HebeiNormalUniversityofScience&Technology,Changli066600,China)

Phenotypic traits (thousand seed weight and plumpness, etc.), germination characteristics (germination rate and nursery germination rate, etc.) and growth traits (seedling height, basal diameter, biomass, etc.) of 8 superior families and 3 controls (seed orchard, seed production stand and planted forest) were measured and analyzed to compare seed germination and seedling growth characteristics ofLarixprincipis-rupprechtiifamilies. Results showed that families 46, 75, 9 and 74 performed excellent in aspect of germination rate, height and basal diameter. Their germination rates were 96.00%, 78.00%, 90.00%, and 94.67%; seedling heights were 35.6 cm, 33.0 cm, 32.8 cm, and 31.4 cm; basal diameters were 5.43 mm, 6.06 mm, 5.47 mm and 5.39 mm respectively. Their membership function value of germination index, height and basal diameter were 4 times more than planted forest, and was also 35% higher than the seed orchard and seed production stand.

Larixprincipis-rupprechtii; seed germination; seedling growth; photosynthetic parameter

1007-4961(2017)01-0006-05

10.13320/j.cnki.hjfor.2017.0002

2016-10-09；

2017-01-04

林木遗传育种国家重点实验室开发基金项目“华北落叶松优良种源选择技术研究”(K2015202)。

袁德水(1960-)，男，河北平泉人，河北省金牌工人，从事林木良种选育与繁育工作。

张国君(1980-)，男，河北临漳人，博士，副教授，硕导，主要从事林木遗传育种研究。

S 791.229,S 722.8

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