杉木第三代种子园自由授粉子代苗期测定试验

詹新标

摘 要：该试验对永安杉木第三代种子园的28个无性系良种，以第2代、第1.5代的杉木种子园良种为对照，开展苗期生长特性测定比较。结果表明：杉木第三代的不同无性系的苗高、地径和生物量均达到了显著性差异水平，表明不同杉木无性系良种生长发育存在明显的差异；将不同杉木无性系良种划分为高生长型、中等生长型、低生长型，其中高生长型的无性系有2、4、14和22；利用苗高、地径和生物量3个性状，进行多性状综合评价并根据种子园的管理原则选出2、22、11为最好的采种母株，其苗高、地径和生物量的平均遗传增益分别达12.75%、13.20%和14.82%。

关键词：杉木；种子园；育苗；聚类分析；多性状综合评价

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）12-0110-04

Abstract：In this experiment，28 clones of the 3rd generation seed yard of Yong'an Chinese fir were selected，and the growth characteristics of seedling were compared with the seedling of the second generation and 1.5 generation. The results showed the seedling height，ground diameter and biomass of the third generation of Chinese fir were significantly different，and there were significant differences in the growth and development of different Chinese fir clones. Through cluster analysis，different varieties of Chinese fir were divided into low-growth type，medium growth type and high-growth type，which had treatments 2，4，14 and 22 clones. Using the three traits of seedling height，ground diameter and biomass，the multi-trait comprehensive evaluation and according to the management principles of the seed garden to select the treatment of 2，22，11 for the better seed plant，the average genetic gain of seedling height，ground diameter and biomass were 12.75%，13.20% and 14.82%，respectively.

Key words：Chinese fir；Seed orchard；Seedling；Clustering analysis；Comprehensive evaluation on several characters

杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook]是我國特有的优良速生用材树种之一，生长快、产量高和材质好，也是南方各省区最重要的造林树种之一[1-2]。我国从20世纪60年代初开始对杉木进行了系统的遗传改良研究。截止“八五”攻关结束，已经完成第二代种子园建设，并投入生产[3-6]。永安林木种苗中心于2009年，利用福建省杉木种苗科技攻关项目组选育的杉木第三代种子园建园材料建立嫁接种子园。营建种子园的目的是利用优树相互授粉长期地大量生产遗传品质优良的种子。根据子代测定数据及种子园内亲本的开花结果等习性资料对种子园进行去劣疏伐，是种子园管理工作的基本措施。福建省杉木种苗科技攻关项目组研究表明：疏伐杉木种子园中最差的20%无性系，选择最好的10%无性系采种，是提高种子园遗传增益的有效遗传管理措施，既可以维持该种子园较广的遗传多样性，又能保证有较大的遗传增益。因此，本试验通过永安杉木第三代种子园的28个无性系自由授粉种子的苗期生长调查分析，利用方差分析、聚类分析和多性状综合评价等方法，对杉木良种的各生长性状进行评价，以期指导永安第三代杉木种子园的资源优化和利用，进一步提升杉木种子园的经营管理水平。

1 材料与方法

1.1 试验材料 参试的30个杉木良种（试验材料）统一由永安市林木种苗中心提供，其中28个处理为永安杉木第三代种子园2014年产的自由授粉种子，2个对照材料分别来源于官庄林场第2代杉木种子园（CK1）和洋口林场第1.5代杉木种子园（CK2）。

1.2 试验设计 杉木良种苗期测定地点在永安市永林种苗中心苗圃，地处东经118°35′，北纬25°21′，海拔75m。试验种子于2015年3月下旬播种，用有机质：黄心土：沙子=4∶4∶2的基质播种培育芽苗；5月上旬芽苗移栽至育苗轻基质容器。育苗轻基质容器（高×宽=8cm×4cm）采用有机质与珍珠岩=7∶3配比，基质配制时添加钙镁磷肥6.0kg/m3，每个育苗托盘中放置60袋。采用完全随机区组设计，3次重复，每小区6盘（360株）。

2 结果与分析

2.1 杉木第3代种子园不同良种苗期生长指标比较分析 对参试的第3代不同杉木良种的苗高、地径和生物量进行方差分析，从表1可知，不同杉木良种在苗期的苗高、地径和生物量差异均达到了显著性差异，表明了不同杉木良种生长存在显著性差异，这是由不同杉木良种的种子遗传品质决定的。因此，进一步对不同杉木良种的选择是优化种园材料的必经过程。

由表2可知，试验对照的苗高、地径和生物量平均值分别是16.89cm、0.23cm和4.57g；第3代不同杉木良种群体的苗高、地径和生物量平均值分别是23.20cm、0.32cm和5.56g，分别高出对照37.39%、38.20%和21.84%。不同杉木良种的苗高和地径均值最大的前三组分别是处理2、4和22，其中，苗高和地径最大值（处理2）分别高出对照的苗高和地径的60.62%和62.24%；生物量均值最大的前三组分别是处理11、4和2，其中，生物量最大值（处理2）高出对照的生物量43.00%。

2.2 第3代杉木种子园不同良种苗期生长性状聚类分析 聚类分析是依据各事物之间的性质进行比较，然后将性质相近的归为一类，将性质差别较大的归入不同类的分析技术[10-11]。本次聚类分析是根据欧氏距离及离差平方和聚类法。由图1可知，根据杉木不同良种的苗高、地径和生物量，λ=18.5时，不同杉木良种被划分为3大类型。第一类型是处理2、4、14和22属于高生长型，该类型的苗高、地径和生物量均值分别高于群体均值的12.50%、10.92%和13.33%；第二类型是中等生长型，分别是处理1、3、6、8、10、11、17、18、26和28，其苗高、地径和生物量均值接近群体均值；第三类型是低生长型，其苗高、地径和生物量均值低于群体均值，分别是处理5、7、9、12、13、15、16、19、20、21、23、24、25和27。系统聚类图中各样本序号1、17、26、6、11、28、3、8、18、10、2、4、22、14、5、25、9、13、7、16、12、15、23、21、19、20、27、24。

2.3 第3代杉木种子园不同良种苗期生长多性状综合评价和选择 在不同杉木良种的各个性状存在显著或极显著差异的前提下，对不同杉木良种进行多性状综合评价能够综合各性状的表现，更加客观、全面地评价苗木质量[10]。由表3可知，试验对照的（Pi）多性状综合评价值平均值是1.02；试验组的Pi值平均值是0.64，比对照的Pi值均值低37.86%，结果表明，试验组的苗木质量总体比对照的苗木质量好。其中，处理2的多性状综合评价（Pi）值最小，其后依次是处理22、11、4、6、10、28、14、1、3、8等，详细排序见表4。根据种子园的管理原则，按照10%的入选率，28个良种中的处理2、22、11入选。

2.4 3个杉木良种遗传增益分析 由表4可知，（1）处理2的苗高、地径和生物量的遗传增益分别是15.08%、16.73%和16.91%；（2）处理22的苗高、地径和生物量的遗传增益分别是11.56%、14.16%和9.97%；（3）处理11的苗高、地径和生物量的遗传增益分别是11.62%、8.70%和17.57%，3个良种的苗高、地径和生物量的平均遗传增益分别是12.75%、13.20%和14.82%。

3 小结与讨论

28个试验材料是从永安杉木第三代种子园的80个无性系（240株）速生、结实性状好等指标综合分析和选择出来的，具有较强的代表性。永安杉木第三代种子园的28个无性系种子的苗木比对照的苗高、地径和生物量平均值高出37.39%、38.20%和21.84%；试验组的Pi值平均值比对照的Pi值均值低37.86%，结果表明，试验组的苗木质量总体比对照的苗木质量好。不同杉木良种在苗期的苗高、地径和生物量差异均达到了显著性差异；不同杉木良种的苗高和地径均值最大的前三组分别是处理2、4和22；生物量均值最大的前三组分别是处理11、4和2，结果表明，不同杉木良种生长存在显著性差异，因此，需对杉木种子园的材料进一步选择和优化。

通过聚类分析结果表明，不同杉木良种被划分为3大类型，分别是高生长型、中等生长型、低生长型，其中，处理2、4、14和22属于高生长型，其该类型的苗高、地径和生物量均值分别高于群体均值的12.50%、10.92%和13.33%。

为了更加客观、更加全面的评价苗木质量，本研究综合了杉木良种的苗高、地径和生物量的指标对不同杉木良种进行多性状综合评价，根据种子园的管理原则，按照10%的入选率，28个良种中的处理2、22、11入选，且3个良种的苗高、地径和生物量的平均遗传增益分别是12.75%、13.20%和14.82%。

林木育种资源是选育新品种的物质基础，随着人们生活水平的提高和工业生产的发展，对杉木的质要求越来越高。因此在杉木的第三代育种计划中加强除了生长量、适应性和材性改良外，还应广泛收集各种特殊类型的优树，扩大第三代育种的遗传基础，丰富杉木的育种资源，以实现杉木育种的多目标。此次杉木良种育种试验周期较短，后期生长表现和其他性状有待试验林过程中进一步的调查和分析，子代试验林中表现优异，均可以选取优良材料，补充到新的育种群体，这样既能取得较理想的遗传改良效果，又能在一定程度上防止遗传基础变窄。

参考文献

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（责编：施婷婷）