清原杂种落叶松遗传变异分析

曹颖

（辽宁省林业种苗管理总站，辽宁沈阳110036）

清原杂种落叶松遗传变异分析

曹颖

（辽宁省林业种苗管理总站，辽宁沈阳110036）

以辽宁省清原县大孤家林场的14个杂种落叶松家系为研究对象，分析杂种落叶松的早期性状变异，结果表明：杂种落叶松树高、胸径、材积都存在变异，11年生杂种落叶松各家系树高、胸径和材积变异系数的平均值分别为19.72%、28.73%和60.70%；树高变异系数随树龄增大有减小趋势，5年生和11年生树高相关系数为0.82，呈极显著相关。

杂种落叶松；遗传变异；优良家系

落叶松是我国的主要造林树种，具有生长快、分布广、适应性强、材质好等特性，在林业生产中占有重要地位[1]。据第七次全国森林资源清查结果显示，落叶松在我国乔木林面积比例中排名第五，总面积达1 063.11万hm2，占全国乔木林总面积的6.83%；其中落叶松人工林为286 hm2，占全国人工林总面积的7.14%[2]。落叶松种间杂交具有明显的杂种优势，主要体现在生长量、抗性和材质等方面，但不同地区的杂种家系表现有所不同[3-5]。本文以11年生杂种落叶松子代测定林为研究对象，测定其生长性状，分析其变异规律，以期得到适宜当地生长的杂种组合以及优良家系，为营造速生丰产林提供优良材料。

1 材料和方法

1.1 材料及试验设计

本试验种子来源于黑龙江省林口县青山林场杂种落叶松种子园，2005-2006年在青山林场播种育苗，2007年春季按完全随机区组设计在辽宁省清原县大孤家林场营建试验林，14个家系，小区单行5株，重复4次，株行距1.5 m×2 m。2015年11月对试验林进行树高、胸径测量。

1.2 统计分析方法

所有数据利用SPSS 19.0软件[6]进行分析。其中方差分析线性模型为：

式中：μ为总体平均值；Fi为家系效应；Bj为区组效应；eij为环境误差。

木材材积采用平均实验形数模型[7]计算:

其中，落叶松平均实验形数(f)为0.41，故：

式中：V、d和h分别代表材积、胸径和树高。

家系遗传采用公式2[8]：

式中：F为方差分析的F值。

表型变异系数采用公式3[9]：

式中：S为表型标准差；Xˉ为某一性状群体平均值。

遗传增益估算利用公式4[10]：

式中：W为选择差；h2为性状的遗传力；Xˉ为某一性状的平均值。

2 结果与分析

2.1 杂种落叶松生长性状遗传变异分析

对5年生和11年生杂种落叶松各家系树高进行遗传变异分析（表1）可知：5年生树高变异幅度为28.68%～40.35%，变异系数家系总平均值为32.98%，其中变异系数最大的家系兴9×日76-2高于家系总平均值22.35%，比变异最小的家系日5×长78-3高40.69%。11年生时各家系树高变异减弱，变异幅度为14.30%～26.63%，变异系数家系总平均值为19.72%，比5年生时变异系数总平均值降低了40.21%。造林初期，由于环境等不确定因素影响较大，对家系生长干扰较大，造成各家系生长变异幅度较大。随着家系对环境的适应，遗传因素、遗传与环境互作影响逐渐增大，变异也逐渐体现真实性。

表15 年生和11年生杂种落叶松树高遗传变异分析

11年生树高变异（表1）较小的家系为日11×兴2、兴5×兴9和日5×兴9，变异系数分别为14.30%、16.40%和16.66%，比变异系数家系总平均值降低了27.48%、16.84%和15.52%；变异较大的家系为兴9×日76-2和日5×长77-3，变异系数分别为25.48%和26.63%。11年生胸径变异（表2）较小的家系为日11×兴2、日5×兴12、兴5×兴9和日5×兴9，变异系数分别为22.01%、24.66%、25.99%和26.02%，比家系变异系数总平均值降低了23.39%、14.17%、9.54%和9.43%；变异较大的家系为兴9×日76-2和日5×长77-3，变异系数分别为34.32%和37.63%。11年生材积变异（表2）较小的家系为日11×兴2、日12×兴9、兴5×兴9和日5×兴9，变异系数分别为47.91%、53.81%、55.32%和55.48%，比家系变异系数总平均值降低了21.07%、11.35%、8.86%和8.60%；变异较大的家系为日5×长77-3和兴9×日76-2，变异系数分别为74.01%和79.04%。总体看来，日11×兴2、兴5×兴9和日5×兴9三个家系树高、胸径和材积变异系数较小，家系内生长差异不大；日5×长77-3和兴9×日76-2家系树高、胸径和材积变异系数均较大，因此应重视家系内的个体选择。

表211 年生杂种落叶松胸径和材积遗传变异分析

2.2 5年生和11年生各家系树高生长相关分析

对5年生和11年生杂种落叶松各家系树高进行Pearson相关分析，结果表明各家系5年生和11年生树高呈极显著相关（相关系数0.82）。由此得出，随着树龄增加，不同树龄杂种落叶松各家系树高生长紧密相关，可以进行优良家系的初步选择。

3 结论与讨论

物种变异是遗传和环境等多因素共同作用的结果[11]，本文中14个落叶松杂种家系各表型差异显著，变异较大，遗传力较高，表明各杂种家系的生长性状受遗传因素控制强，同时可以看出落叶松杂种家系初期选择可以取得较大的遗传改良效果。通过对5年生和11年生杂种落叶松各家系树高进行遗传变异分析发现，随着树龄的增大，各家系变异逐渐减弱，其原因是随着家系对环境的适应，遗传因素、遗传与环境互作影响逐渐增大，变异也逐渐体现真实性，这与马军伟等[12]研究结果一致。杂种落叶松树高、胸径、材积都存在丰富的变异，11年生杂种落叶松各家系树高、胸径和材积变异系数的平均值分别为19.72%、28.73%和60.70%，其中树高的变异系数相对较小，材积的变异系数相对较大，这与徐悦丽等[13]长白落叶松Larix olgensis的研究结果一致。总体看来，日11×兴2、兴5×兴9和日5×兴9三个家系树高、胸径和材积变异系数较小，家系内生长差异不大；日5×长77-3和兴9×日76-2家系树高、胸径和材积变异系数均较大，因此应重视家系内的个体选择。相关分析表明杂种落叶松各家系5年生和11年生树高呈极显著相关，因此可以对杂种落叶松进行优良家系的初期选择。

［1］马常耕.从世界落叶松遗传改良现状论我国落叶松良种化的对策［J］.世界林业研究，1992，(1)：57-65.

［2］国家林业局森林资源管理司.第七次全国森林资源清查及森林资源状况［J］.林业资源管理，2010，(1)：1-8.

［3］王景章，丁振芳.落叶松杂种优势及其利用的探讨［A］.张颂云.主要针叶树种应用遗传改良论文集［C］.北京:中国林业出版社，1990:112-116.

［4］王闯，沈庆木，刘世伟，等.富锦地区杂种落叶松优良家系选择初步研究［J］.林业科技，2011，36(3)：1-4.

［5］康迎昆，陆广义，李艳霞，等.杂种落叶松家系苗期高生长变异规律的研究［J］.林业科技，2007，32(3)：3-6.

［6］时立文.SPSS 19.0统计分析从入门到精通［M］.北京：清华大学出版社，2012：28-29

［7］乔纳森.H，W赖特.森林遗传学［M］.郭锡昌，胡承海，译.北京：中国林业出版社，1981：288-295.

［8］续九如.林木数量遗传学［M］.北京：中国林业出版社，2006：31，55.

［9］解孝满，李景涛，赵合娥.柳树无性系苗期遗传测定与选择［J］.江苏林业科技，2008，35（3）：6-14.

［10］朱之悌.林木遗传学基础［M］.北京：中国林业出版社，1989：190-191.

［11］李立，李昆，崔凯.云南铁杉地理种源表型变异研究［J］.林业科学研究，2008，21(1)：31-36.

［12］马军伟，张含国，刘灵.杂种落叶松幼龄期变异与优良家系初步选择［J］.东北林业大学学报，2012，40（9）：1-5.

［13］徐悦丽，张含国，姚宇.长白落叶松群体遗传变异及优良家系选择的研究［J］.植物研究，2012，32(3)：284-289.

（责任编辑：韩素梅）

Genetic variation of hybrid larch in Qingyuan

CAO Ying
（ForestrySeedlingManagementStationofLiaoningProvince,Shenyang110036,China）

We taked 14 hybrid larch families(11-years-old)as the materials,measured their growth characteristics including height and DBH(diameter at breast height),estimated variation coefficient and correlation coefficient,and then selected excellent families.The results showed:there exists abundant variations,height,DBH and volume all had high variation coefficient,the variation coefficient of volume was the most(60.70%),while the variation coefficient of height was decreasing when the age increasing.There was highly significant correlation between 5-years-old and 11-years-old(correlation coefficient was 0.82).

hybrid larch;genetic variation;superior families

S722.5

A

1001-1714（2017）03-0006-03

2016-12-20

曹颖（1977-），女，高级工程师，主要从事林木种苗生产管理工作。E-mail：lnlyzmgc@163.com。