曹春鹏
桉树无性系试验林树高、胸径性状变异研究
曹春鹏
(漳州绿高林业有限公司,福建 漳州 363000)
本文对2017年营建的桉树无性系试验林其树高、胸径性状遗传参数进行了分析,结果表明:树高、胸径性状表型变异系数在16.9% ~ 21.8%之间,遗传变异系数在8.6% ~ 11.6%之间;树高性状重复力为0.36(0.08)和0.40(0.08),胸径性状重复力为0.17(0.05)和0.23(0.06);从表型分析无法判断出哪个指标具有更优的选择效率,1 ~ 2年生时环境因素对胸径性状表型表现的影响高于树高性状,此时选择树高性状作为桉树无性系生长性状的主要选择指标优于胸径性状。通过无性系值选择筛选出4个优良无性系。
桉树无性系;遗传变异;选择
桉树是桃金娘科(Myrtaceae)桉属()、杯果木属()和伞房属()树种的统称,天然分布在澳大利亚及周边地区。我国于1890年引进桉树,经过长期试种推广,桉树现已遍及南方11个省区600多个县,种植面积达546.74万hm,年产木材超过2 500万m,成为南方主要造林树种之一。
桉树优良无性系具有选种高效、遗传改良进展快、林相整齐,易于集约化经营,经济效益高等优点。但单一无性系的大面积造林,易导致整个林分病虫害增多,经营风险增加,经济效益下降。筛选出优良无性系品种,进行多品系混合造林,可以有效提高林分稳定性,降低经营风险,增加林木种植的经济效益。
关于桉树无性系试验林生长性状方面的报道很多。解懿妮等通过对3年生21个桉树无性系表型及遗传变异进行研究,发现无性系间生长性状存在极显著差异,树高、胸径性状无性系重复力分别为0.71和0.82,表型变异系数分别为15%和25%,遗传变异系数分别为13%和21%。卢万鸿等对15个无性系5个地点3年生的数据进行单地点和多地点分析表明,树高、胸径性状无性系间差异显著,两性状的重复力都很高。利用桉树无性系具有遗传稳定性高、无性系差异显著的特点,本研究通过试验与调查,以期为广东五华地区混合造林筛选出优良无性系组合。
试验地位于广东省五华县(24°00′59″N,115°46′59″E),海拔215 m。该试验点属于中低纬度南亚热带季风性湿润气候,年平均气温18.5℃,年平均降雨量1 650 mm,无霜期330 d,土壤类型为沙坝土。
桉树中心提供试验苗木,采用完全随机区组设计,22个无性系(表1),15株小区(5×3),4个重复。2017年4月造林,株行距2 m × 3 m。
2018年、2019年测量了离地1.3 m处的带皮直径,使用超声波测高仪测量了树高。
表1 参试无性系信息
本研究使用R语言进行数据的正态性检验及统计分析,使用似然比检验单侧检验进行遗传方差组分的显著性检验。使用以下单株混合线性模型进行方差组分及无性系重复力的估计:
通过泰勒展开式估计重复力的标准误。无性系重复力:
遗传增益计算公式为:
由表2可知,2年生的树高性状表型变异系数高于1年生,2年生的胸径性状表型变异系数低于1年生,同林龄胸径性状表型变异系数高于树高性状。
两林龄的树高性状无性系重复力高于胸径性状,树高性状遗传变异系数大于胸径性状(表3)。除ht1外,无性系与重复的互作效应均不显著。2年生的树高、胸径性状无性系重复力均高于1年生,2年生时的遗传变异系数均高于1年生。
根据各无性系树高、胸径性状在两个林龄的无性系值(表4),筛选出各性状无性系值均为正的无性系8个。由于ht2拥有最高的遗传变异系数和重复力,故相同种或杂交种无性系选择ht2无性系值最高的无性系,共筛选出4个无性系,分别为6、13、11、22。入选无性系遗传增益见表5。
表2 树高、胸径性状表型变异
表3 主要遗传参数
表4 无性系值
表5 遗传增益
两林龄桉树无性系树高、胸径性状表型表现与国内报道的桉树无性系测定林的研究结果相一致。在进行优良无性系选择时,表型变异系数是育种工作者关注的重要参数。两林龄胸径性状均具有较高的表型变异系数,同时两林龄树高、胸径性状间的表型变异系数差值在缩小,所以从表型分析结果无法判断出哪个指标具有更优的选择效率。
较低的无性系重复力与国内同类研究的报道相差很大,与国外同类研究结果相一致。可能是统计分析模型及重复力计算方法的差异造成的。两林龄的树高性状遗传变异系数均高于胸径性状,结合树高性状表型变异系数低于胸径性状,说明1 ~ 2年生时环境因素对胸径性状表型表现的影响高于树高性状。树高性状较高的重复力与遗传变异系数,说明1 ~ 2年生时选择树高性状作为优良无性系生长性状的主要选择指标优于胸径性状。
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Study on Variation of Tree Height and Diameter at Breast Height AmongClones
CAO Chunpeng
(,,,)
Genetic parameters were estimated for tree height and diameter at breast height (DBH) forclones in a field trial established in 2017. The results showed that the phenotypic variation coefficients of tree height and DBH ranged from 16.9% to 21.8%, and the genetic variation coefficients ranged from 8.6% to 11.6%. The repeatability of tree height was 0.36(0.08) and 0.40(0.08), while repeatability of DBH was 0.17(0.05) and 0.23(0.06). It is impossible to judge which index has better selection efficiency from phenotypic analysis. The effect of environmental factors on the phenotypic performance for DBH was higher than that for tree height at both ages 1 and 2 years. The use of tree height as the main selection index of growth traits ofclones was better than the use of DBH at the ages of 1 and 2 years. Four excellent clones were selected from the field trial examined based on clonal values.
clones; genetic variation; selection
S763.15
A
10.13987/j.cnki.askj.2021.01.006
曹春鹏(1982— ),男,硕士,工程师,主要从事林木育种及栽培研究,E-mail: 65249029@qq.com