APP下载

檫树优树半同胞子代测定林树高性状遗传变异研究

2020-12-22李祥智

防护林科技 2020年10期
关键词:林龄遗传力种源

李祥智

(宁德市林业科研与技术推广中心,福建 宁德 352100)

檫树(Sassafrastsumu)是樟科(Lauraceae)落叶大乔木,具有生长迅速、干型通直圆满、结巴少、纹理美观和气味芳香等优点,是优良的造船、家具装修、工艺品用材[1]。我国于20世纪70—80年代于南方13个省区进行了大规模人工造林,檫树成为我国重要的特种用材树种之一[2]。

我国已初步对檫树的种群结构、种质资源收集、遗传多样性及营林技术等方面进行了一定研究[3-7],为进一步的优良品种开发及速生用材林经营奠定了良好的基础。罗勤初等[8]通过对包含21个种源的檫树地理种源试验5年生试验林的研究表明,种源间树高生长量差异极显著,树高性状在林龄3 a以后种源遗传趋于稳定。张伟民等[9]报道,檫树苗叶量、苗高、基径和分指数等四个生长性状在家系间差异极显著,广义遗传力分别为0.73、0.95、0.84和0.65。孙鸿有等[10]对多地点檫树地理种源试验的研究表明,本地种源在适生性和生长性状等方面综合表现优良,较适合推广省内种源。

本研究的主要目的为:通过对檫树优树半同胞子代测定林各林龄树高性状表型变异、遗传变异以及林龄间相关的分析,进一步了解该树种遗传稳定性与遗传多样性,为檫树良种选育和人工林短期和长期经营策略的制定提供参考数据。

1 材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于福建省福鼎后坪国有林场,119°55′—120°43′ E,26°52′—27°26′ N,海拔530~600 m。属亚热带海洋性气候,年平均气温15.3 ℃,平均年降雨量2 200 mm,土壤类型为山地黄红壤。

1.2 材料与方法

试验材料来自于人工林优树,2013年采种,2014年育苗,2015年造林,采用完全随机区组设计,32个家系,8次重复,4株小区顺坡排列。造林株行距2 m×2.5 m。造林后连续5 a每年进行树高生长量调查。

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[11]。使用以下单株混合线性模型进行方差组分及单株狭义遗传力的估计:

yijk=μ+ri+aijk+(r×f)ij+eijk

(1)

式中,yijk为第i个重复内第j个家系的第k个单株的观察值,μ为总体均值,ri为第i个固定重复效应,aijk+为第i个重复内第j个家系的第k个单株的随机加性效应,(r×f)ij为第i个重复与第j个家系的随机互作效应,eijk为随机误差。假定每个随机效应的平均值都是0,都有自己的方差。

通过泰勒展开式估计遗传力的标准误[12]。单株狭义遗传力:

(2)

为了比较树高性状不同林龄的方差,使用变异系数公式:

(3)

树高性状不同林龄间的表型相关或加性遗传相关使用如下公式进行计算:

(4)

2 结果与分析

2.1 树高性状表型变异

树高性状历年生长量变化及表型变异见表1。可见,树高性状不同林龄的表型变异系数均较大,林龄2 a时最大,林龄5 a时最小,总体趋势是随林龄的增大表型变异系数逐渐减小。

表1 树高性状表型变异

2.2 树高性状遗传变异

表2列出了各林龄树高性状加性遗传方差分量(加标准误)、单株狭义遗传力、加性遗传变异系数的估计值。各林龄树高性状加性遗传方差分量和单株狭义遗传力均显著。树高性状单株狭义遗传力在林龄4 a时最大,在林龄1 a时最小,总体趋势是随林龄增大而增大。树高性状加性遗传变异系数在林龄1 a时最大,在林龄5 a时最小,总体趋势是随林龄增大而减小。

表2 各林龄树高性状方差分析及遗传参数估算

2.3 树高性状林龄间相关

由表3可见,树高性状林龄间表型相关系数与遗传相关系数均显著。相同林龄间的加性遗传相关系数高于表型相关系数。林龄间的表型相关系数与遗传相关系数随林龄差距的增大而减小。林龄2 a时与林龄5 a时的表型相关系数达到0.66(0.22),林龄4 a时与林龄5 a时的表型相关系数只达到0.75(0.01)。林龄2 a时与林龄5 a时遗传相关系数达到0.88(0.09),林龄4 a时与林龄5 a时遗传相关系数达到0.98(0.04)。

表3 树高性状林龄间相关

3 结论与讨论

各林龄树高性状生长量及表型变异系数与国内报道的檫树试验林结果相一致[4,5,10,13]。较高的生长量及较大的表型变异为檫树速生用材林优良家系的筛选提供了选择基础。各林龄树高性状单株狭义遗传力随林龄增大而增大的趋势与Foster[14]Balocchi[15]等人的报道一致。由此趋势可以看出,随着树木的生长,林木固有遗传潜力的表达受环境因素的影响在减小,遗传效应对表型的影响逐渐增大。树高性状各林龄单株狭义遗传力从0.14(0.04)到0.20(0.06),低于国内多数报道的檫树试验林单株狭义遗传力[9,10,16],也低于同科的樟树等的相关报道[16-18],与其他速生用材树种的报道相一致[19]。林龄1到5年时表型变异系数与遗传变异系数均随林龄增长而减小的趋势说明到林龄5年时环境因素对檫树树高性状的表型表现仍起主导作用。本研究对于檫树优树子代测定林树高性状林龄间的表型相关与遗传相关的分析结果与国内主要用材树种杉木[20-22]、马尾松[23,24]等的树高性状林龄间相关关系的报道相一致。本研究中关于檫树幼林龄树高性状较低的遗传力、遗传变异系数随林龄增大而减小的变化趋势的结论,有待于多地点、更多年份的生长量观察数据来进行进一步的分析考证。

猜你喜欢

林龄遗传力种源
杉木胸径性状遗传参数年龄变化趋势研究
美系大白种猪生长性状和繁殖性状遗传力估计
刍议香合欢形状特性及生长差异
不同种源花榈木种子性状和苗期生长特性比较
柳杉半同胞子代测定林树高性状遗传变异研究
杉木半同胞子代胸径变异和大径材家系选择
不同林龄对油松人工林土壤理化性质影响研究
18年生火炬松不同种源生长变化对比分析*
通过胎盘效率改良母猪繁殖性能的研究进展
通过胎盘效率改良母猪繁殖性能的研究进展