杨立国 江文波 杨立伟 施季森

(内蒙古科技大学包头师范学院，包头，014030) (林木遗传和基因工程重点实验室(南京林业大学))

一球悬铃木(Platanus occidentalis L.)为悬铃木科悬铃木属树种。其树型优美，抗逆性、抗污染能力及适应性都较强，广泛应用于庭院绿化。同时其木材结构细致、硬度适中，也是较好的工业用材。而美国早在20世纪50年代就为了应对未来可能出现的能源危机问题将其作为能源树种进行战略资助。我国仅在1999年才开始从美国大规模引种研究，而本文仅对5年生的一球悬铃木初步进行引种的综合评定和优良家系的筛选。

1 材料与方法

前期引种的种源试验分别设置了5个地点：江苏金仕达生物技术有限责任公司(镇江)、上海市松江区林业站苗圃、山东东营的凯银集团(大王镇)、安徽泗县林业局苗圃和河南南阳市林业局苗圃，其各地的自然概况见表1。

表1 5个试验点自然概况

研究所采用的一球悬铃木(Platanus occidentalis L.)种源、家系共计47个，均来自美国中南部的阿巴拉契山脉山地、密西西比河谷地带、德克萨斯州的干旱和半干旱地区。采种是建立在美国30余a的种源试验基础上，但由于材料来源仅限于美国悬铃木分布的部分区域，虽不能代表其全部的分布规律，却也是一定区域内具有相应地理特征的采种林分［1］。其产地地理位置及采种种源、家系见表2。2000年在安徽黄山地区育苗，2002年3月移栽至各试验点。

采用完全随机区组设计［2］，4次重复，4株小区，株行距为2.5 m×2.5 m，采用挖穴栽植，穴规为50 cm×40 cm×30 cm，周边设有保护行。种源试验林中参试种源来自12个采点，按单株采集，合计47个半同胞家系。

每年对分布于5个试验点的47个半同胞家系的树高、胸径等生长量指标进行测定，并作方差分析，估算各点遗传参数，确定各家系间变异显著性，通过多重比较，进行家系及家系内选择，进而为下一步优良无性系繁殖做准备。材积计算按照公式［3］：V=(2.26+0.033 5×D2×H)/1 000(D 为胸径，H为树高)。统计分析采用SAS 6.12版本进行［4］。

2 结果与分析

2.1 不同试验点的遗传分析

方差分析结果见表3，参试的47个半同胞家系(除个别地点、个别年份)在树高、胸径等方面的差异均达到了不同程度的差异水平，具有较大的选择潜力［5］。尤其随林龄的增长，家系间的差异尤为明显。3 a数据比较分析发现：2004年的差异水平较大且趋于稳定，这更说明了家系间的可选择性是很大的。

从遗传力和遗传变异来看，不同年份差异很大。但遗传力在2004年基本呈现稳定的中度遗传水平，说明5年生的一球悬铃木受环境影响相对较小，而更多则受到自身遗传物质的控制。虽然在个别地点(如东营等)出现遗传力变化较大的情况，但这与林龄小是分不开的。初步认为在2004年对5年生的一球悬铃木进行初步选择是可行的。而遗传变异虽然在不同的年份也有波动变化，但随年份增加基本呈现稳定递增的趋势，这同样为优良家系的初选提供了遗传基础。

表2 一球悬铃木种源地理位置

表3 各试验点3 a的遗传参数分析

2.2 优良家系的筛选

通过对5年生的一球悬铃木不同年份的表型数据的统计分析认为，进行优良家系的筛选是必要的也是可行的。表4是2003年［6］和2004年的筛选结果，其分别运用指数选择法(2003年)和材积大于家系材积平均值加上2/3倍标准差进行初选［6-10］。

表4 优良家系的初步筛选

考虑到树龄仍然相对较小，2 a的优良家系的筛选均控制在20%左右［11-12］，从表4中可以看出，虽然2 a的优良家系不尽相同，但却有很多家系在2 a中均表现较好。如镇江的11、23、29、31、36;东营的 2、6、10、14、36;南阳的 5、6、14、36、42;泗县的5、14、35、36;松江的10和16。说明这部分优良家系表现相对稳定。而14和36号家系则至少在3个及以上的试验点2 a内同时表现优良，说明这部分优良家系不但表现稳定，而且适应范围相对较广，更适宜大面积推广应用。

2.3 优良家系的原产地分布

通过前面的优选结果不难看出，虽然有部分家系在2 a的筛选结果表现较为稳定，但其它优良家系还有待于进一步观测验证。表5是对5年生(2004年底)一球悬铃木优选结果原产地的分布情况。

从5年生的优选结果的原产地分布看到：初选出的优良家系虽然分布在不同的区域内，但5个试验点的优良家系却存在共同的分布规律，在北纬30°46'～32°15'地区内分布的优良家系占63.64%以上，多者达到75%，而在北纬32°26'～34°35'地区内则平均只占 31.3%;在西经 87°28'～90°15'分布超过60%的仅有两个种源地(松江和东营)，而在西经91°09'～92°38'分布占50%的就有两个种源地(南阳和泗县)，其它均略低于50%。结果表明：5个种源地筛选出的优良家系在美国中南部多来自于纬度偏低的地区(北纬30°46'～32°15')，而经度分布上，各点的优良家系则有所差别，其中松江和东营点的优良家系绝大多数来源于原产地经度较低的地区(西经30°46'～32°15')，其它点则在经度分布上无明显差异。

在采种流域上，主要在Mississippi州的Tallahatchie、Tombigbee、Pearl、Mississippi流域，Alabama 州的 Tombigbee 流域及Louisiana州的Mississippi流域均有5个种源地优良家系的分布［13-14］，而位于Arkansas州纬度和经度都相对较高的25号家系则在我国所设种源地表现均不好。

表5 初选优良家系原始地理位置及所占比例

3 结论与讨论

一球悬铃木的树高、胸径等指标在不同的家系间差异达到不同程度的差异水平，但随树龄的增大，其不同家系的遗传差异则更为明显。而遗传力等参数也随之趋于稳定化。初步认为对5年生的一球悬铃木进行优良家系的筛选是可行的，且是相对稳定的。

对4年生和5年生的一球悬铃木优选的结果进行比较分析发现：镇江的 11、23、29、31、36;东营的 2、6、10、14、36;南阳的5、6、14、36、42;泗县的 5、14、35、36;松江的 10 和 16 等 21个优良家系表现相对稳定。而14和36号家系在我国的适应范围更广。

在上海松江等5个试验点筛选的优良家系在原始采种地分布是具有一定的规律的：一般情况下，在我国中东部及偏南部地区，生长相对较好的一球悬铃木多源于美国中南部地区纬度偏低的地方。而在经度上，比较适合松江和东营两地的优良家系多分布于经度偏低的Mississippi流域，其它3个试验点的优良家系则在经度分布上无明显差异。

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