陈 建,袁伟刚,肖兴翠,杨勇智,郭洪英,黄 振,陈 炙
(1.眉山市东坡区林业局,四川 眉山 620010;2.雅安市雨城区国有林场,四川 雅安 625000;3.四川省林业科学研究院,四川 成都 610081)
香椿优树半同胞家系苗期测定及家系选择
陈 建1,袁伟刚2,肖兴翠3,杨勇智3,郭洪英3,黄 振3,陈 炙3
(1.眉山市东坡区林业局,四川 眉山 620010;2.雅安市雨城区国有林场,四川 雅安 625000;3.四川省林业科学研究院,四川 成都 610081)
为了奠定香椿遗传改良的基础,以四川省45个香椿优树半同胞家系为研究对象,进行了轻基质容器育苗试验,通过苗期生长指标测定,结果表明:家系间苗高和地径均有极显著差异,表明香椿优树半同胞家系间存在丰富的遗传变异,具选育潜力。综合筛选出蓬溪19号、蓬溪18号、蓬溪24号和蓬溪8号4个香椿苗期速生的家系,4个香椿优良家系平均苗高和地径分别为29.92 cm和4.18 mm,获得的遗传增益分别为23.59%和7.99%,较本次参试的45个家系平均苗高(23.22 cm)和地径(3.82 mm)分别高出28.83%和9.51%。然而,香椿半同胞家系间苗高、地径等性状均不能代表整个树体成长的过程,苗期表现只能为香椿优良家系选育的早期选择提供参考。
香椿;优树;半同胞家系;苗期性状;家系选择
香椿(Toonasinensis),是楝科香椿属落叶乔木,树冠庞大,树干通直,生长迅速,木材花纹美丽、色泽红润、芳香、易加工,有“中国桃花心木”之称,适于做家具和室内装修面板,是我国特有珍贵速生用材树种[1]。近年来,香椿作为用材林发展得到各方面的重视,四川省把香椿作为全省优先发展的6个珍贵用材树种之一,在川中丘陵区、川南地区优先发展。目前四川省栽培的香椿县(市)近100个,现有香椿人工林5万多hm2,以宜宾地区最为集中,达到了2万多hm2,其次为遂宁、达州、眉山、资阳、泸州等地。近几年,四川省开展了香椿实生育苗[2~5]、扦插育苗[6,7]、生长特性[8~12]、栽培技术[13~19]等方面的研究,但在遗传改良方面的研究处于起步阶[20~22]。四川现虽有“筠连”及“蓬溪”2个认定的乔木型香椿初级良种,但还有待选育出更好的新品种,为大面积造林提质增效奠定基础。2015~2016年期间,四川省林业科学研究院组织人员先后在四川各地现有人工林及天然林中选出香椿优树100多株。2015年底及2016年初对采集的优树种子在成都市郫都区唐昌镇四川省林业科学研究院试验基地进行了轻基质容器育苗试验。通过对1 a生香椿半同胞家系苗苗期生长性状的测定和比较,旨在初步筛选出优良的香椿半同胞家系,为香椿优良家系的苗期选择提供参考。
1.1 试验地点
试验地位于成都市郫都区唐昌镇横山村四川省林业科学研究院实验基地温室大棚。试验点属亚热带季风性湿润气候,具有春早、夏长、秋雨、冬暖、无霜期长、雨量充沛、冬季多雾、日照偏少和四季分明的特点。年平均气温16℃,1月平均气温5℃,8月平均气温26℃左右。降水量979.4 mm,日照 1 014.0 h。土壤为岷江新冲积灰色水稻土细沙粒泥层。
1.2 试验材料
供试的45个香椿优树半同胞家系于2015年11月上旬至2016年1月上旬采自四川省宜宾市筠连县和遂宁市蓬溪县等地,待种子完全成熟变褐色时采集。
1.3 试验设计及育苗方法
2016年5月5~10日,对45个香椿家系各称取处理好的种子6 g,采用随机区组分的方式分家系进行播种育苗。育苗基质采用菜园土及泥炭混合物,育苗容器采用播种框,将种子均匀撒播在经高锰酸钾消毒的播种框中,每框一个家系,每个家系播种两框。幼苗出土后,适时浇水、除草。幼苗长到4~5片真叶时开始移栽到直径4.5 cm、高8 cm的轻基质段中,集中培养1个月后移到控根穴盘中,在大棚中进行培养,按常规方法进行轻基质容器苗管理。
1.4 数据测量及分析
2016年11月上旬,对香椿1 a生轻基质容器苗,各家系均选择有代表性的苗木15株,用游标卡尺对各家系地径进行测量,用直尺对苗高进行测量。采用Excel对数据进行整理,并采用SPSS19.0软件对数据进行方差分析及多重比较。
2.1 香椿家系苗期生长比较
45个香椿半同胞家系1 a生轻基质容器苗苗高和地径方差分析见表1,生长情况及0.05水平上的多重比较标示结果见表2。
表1 苗高和地径方差分析
由表1可见,四川省内45个香椿半同胞家系间苗高和地径均存在极显著差异(P<0.01),家系内均无显著差异。
对不同地域采种家系的苗高和地径进行了统计和比较,种子采自蓬溪的家系苗平均苗高和地径分别为24.54 cm、4.16 mm,种子采自筠连的家系苗平均苗高和地径分别为21.52 cm、3.45 mm,种子来自川中丘陵区蓬溪县的苗高和地径均明显高于川南地区的筠连县。
2.1.1 香椿家系苗高生长比较
由表2可见,45个香椿家系中有24个家系的苗高超过了群体平均值23.22 cm,其中以蓬溪19号的苗高生长最快,达32.04 cm,比45个家系的群体平均值高出38.0%;与32个苗高≤25.72 cm的家系间均有显著差异(P<0.05),比其平均苗高高出50.7%;与12个苗高≥26.12的家系间有差异但差异不显著。其次是蓬溪18号和蓬溪24号,比45个家系的平均苗高高出26.3%和25.8%,与21个苗高≤22.99 cm的家系间均有显著差异,分别比21个家系的平均苗高高出50.0%和49.4%,与其余33个家系的苗高之间有差异但差异不显著。再次是蓬溪8号,比45个家系的平均苗高高出25.4%,与20个苗高≤22.87 cm的家系间有显著差异,比其平均苗高高出50.4%。
表2 苗高和地径生长比较
2.1.2 香椿家系地径生长比较
表2可见,香椿家系苗的苗高和地径并没有明显的线性关系。45个香椿家系中,有26个家系的地径超过总平均值3.82 mm,其中蓬溪8号的地径最大,为4.73 mm,比45个家系地径群体平均值高出23.9%,与地径≤4.03 mm的26个种源/家系间有显著差异(P<0.05),比其平均地径高出36.1%,与其余18个家系间有差异但不显著。其次是蓬溪7号,比45个家系地径总平均值高出21.0%,与地径≤3.91 mm的22个家系间有显著差异,比其平均地径高出35.4%;再次是蓬溪9号、蓬溪5号、蓬溪11号、蓬溪10号、蓬溪15号这5个家系,分别比45个家系地径群体平均值高出14.5%、14.1%、12.8%、12.8%、12.7%,与地径≤3.48 mm 的14个家系的地径有显著差异,分别比其平均地径提高36.5%、36.0%、34.5%、34.5%和34.4%。
2.2 香椿家系苗期遗传参数比较
由表1可以算出45个香椿半同胞家系1 a生苗高和地径的家系遗传力分别为81.8%和84.0%,表明香椿的苗高和地径两个性状受到的遗传控制均较强,受环境控制较弱,对其进行性状选择可靠性大,选择所能获得的遗传增益也大,这为香椿的遗传改良提供了可靠的保障,因此可通过超级苗选择,为无性系选育奠定基础。
由表2可见,45个香椿家系苗高总体平均值为23.22 cm,苗高变幅为14.44 cm~32.04 cm;地径总体平均值为3.82 mm,地径变幅为2.45 mm~4.73 mm,表明香椿家系群体中存在差异。标准差和变异系数可以直接或间接的反映苗期生长的整齐程度,45个香椿家系苗高和地径的标准差及变异系数均较小,明显低于华山松3年生苗[23],45个香椿半同胞家系的变异系数均在31.0%以内,除了蓬溪4号、蓬溪7号、筠连1号、筠连57号这4个种源的苗高变异系数已经超过了20.0%,蓬溪8号、蓬溪15号、蓬溪18号、筠连58号这4个种源的苗高变异系数超过了15.0%,其余37个种源/家系的苗高和地径的变异系数均小于15.0%,表明香椿半同胞家系苗期生长比较均匀一致。
遗传变异系数越大,说明该群体遗传潜力越大。香椿45个家系苗高和地径的遗传变异系数分别为20.74%和15.08%,变异系数均在15%以上,表明香椿半同胞家系性状间存在着丰富的变异,这为香椿进一步开展家系选择提供可能。
2.3 香椿苗期速生家系选择
根据表1方差分析的结果,家系间苗高和地径的差异极显著,遗传力高,遗传变异幅度较大,进行苗期选择是可行的。根据苗高、地径生长表现(表2)及遗传增益估算结果(表3),综合选择出4个最优家系,即蓬溪19号、蓬溪18号、蓬溪24号和蓬溪8号,占45个参评家系的8.9%,4个家系的平均苗高和地径分别为29.92 cm和4.18 cm,获得的苗高和地径的遗传增益分别为23.59%和7.99%。若选择12个最优及良好的家系,则获得的苗高和地径的遗传增益分别为17.41%和5.15%。
表3 遗传增益估算
四川省内45个香椿半同胞家系1 a生轻基质容器苗的平均苗高、地径分别为23.22 cm、3.82 mm,不同家系间苗高和地径均存在极显著差异,45个半同胞家系中苗高以蓬溪19号生长最快,其次依次是蓬溪18号、蓬溪24号和蓬溪8号,分别比45个家系的群体平均值高出38.0%、26.3%、25.8%和25.4%。香椿家系苗的地径和苗高没有明显的线性关系,地径以蓬溪8号最大,其次是蓬溪7号,分别比45个家系的群体平均值高出23.9%和21.0%。表明香椿家系内部遗传改良和良种选育空间和潜力很大,通过选择育种等方法可筛选出速生优质的香椿家系。
45个香椿半同胞家系1 a生苗木的遗传参数中,苗高、地径的变幅分别为14.44 cm~32.04 cm、2.45 mm~4.73 mm,家系遗传力分别为81.8%和84.0%,苗高和地径的遗传变异系数分别为31.7%和12.1%,表明香椿半同胞家系苗苗高、地径的遗传力和遗传变异系数均较高,两个性状受到的遗传控制均较强,为香椿进一步开展家系苗期选择提供可能。
根据香椿半同胞家系苗高、地径生长状况进行综合选择,选择出蓬溪19号、蓬溪18号、蓬溪24号和蓬溪8号4个最优家系,占参评家系的8.9%,获得苗高和地径的遗传增益分别达23.59%和7.99%。但苗期测定,仅初步了解了子代实生苗的苗期生长状况,苗期家系各性状尚不稳定,苗期表现不能代表整个树体成长的过程,只能为香椿优良家系选育的早期选择提供参考。有待进一步开展香椿优良家系区域化造林试验和子代测定研究,选育出适宜各区域推广的生长快、材性好、抗逆性强的优良家系。
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SeedlingTestingandFamilySelectionofToonacillateEliteHalf-sibFamily
CHEN Jian1YUAN Wei-gang2XIAO Xing-cui3YANG Yong-zhi3GUO Hong-ying3HUANG Zhen3CHEN Zhi3
(1.Forestry Bureau of Dongpo District in Meishan City,Meishan 620010,Sichuan;2.State-owned Forest Farm of Yucheng District,Ya’an 625000,Sichuan; 3.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,Sichuan)
In order to establish genetic improvement foundation ofToonasinensis,a seedling raising tests in a light medium container were conducted by using 45Toonasinensiselite and half-sib families progenys in Sichuan,and investigations were made on the growth condition of seedling height and ground diameter.The result showed that there were extremely significant differences in both seedling height and ground diameter among families,which showed good selecting and breeding potentiality for their abundant variation among half-sib families.After statistically analyzing,4 fast-growing improved families in seedling period ofToonasinensiswere screened out,by the name of No.19,18,24,8 of Pengxi.The average seedling height and ground diameter of 4 fast-growing improved families were 29.92 cm and 4.18 mm respectively,which were higher by 28.83% and 9.51% than the average figure of 23.22 cm and 3.82 mm of the 45 tested families,respectively,and the genetic gains were 23.59% and 7.99%,respectively.However,the growth performance in the seedling period could not demonstrate the growth law during whole life time but could help researchers finish early selection of selecting and breeding ofToonasinensisimproved families.
Toonasinensis,Elite tree,Half-sib families,Seedling performance,Family selecting
2017-07-03
四川省科技计划项目“突破性林木新品种选育与育种材料创新”(2016NYZ0035)子专题“香椿、香椿突破性新品种选育与育种材料创新”(2016NYZ0035-03)、“用材香椿良种繁育及高效培育技术示范推广”(项目编号:15010123)、四川省省财政专项“香椿优树选择及无性系化研究”( ZL2016-06)及“速生用材香椿种质资源调查收集与优树无性系化技术研究”(ZL2015-21)资助。
陈建(1973-),男,助理工程师,主要从事森林培育方面的工作。
肖兴翠(1976-),女,博士,高级工程师,主要从事森林培育及林木育种方面的研究。
10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.05.002
S792.33
A
1003-5508(2017)05-0008-05