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杉木不同种源家系区域试验初报

2014-04-09范桂华

安徽农学通报 2014年6期
关键词:家系杉木区域试验

范桂华

摘 要:对不能同种源家系9a生的杉木以材积生长为标准进行评价。研究表明其家系遗传力达0.675,家系变异系数达26.2%,家系间生长差异达到极显著程度。参试家系121个,有76个材积生长量超过五一场杉木初级种子园混合种,若按5%选择,中选家系平均遗传增益达34.6%,若按10%选择,中选家系平均遗传增益达27.6%,最好家系遗传增益达65.62%。

关键词:杉木;不同种源;家系;区域试验

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)06-104-03

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的用材树种,也是重要的商品树种。杉木良种繁育研究是杉木研究中最活跃、研究成果和报道文献最多的领域。俞新妥教授最早于1957年开展杉木种源试验,经过16a观测,认为在参试的9个产地中以湖南会同、四川彭县和江西庐山产地生长量为最好,而以安徽休宁产地最差[1]。随后于1973年南京林产工业学院根据国际产地试验方法,在福建省洋口林场首次组织全国11个产地试验,并根据试验结果将杉木为自然分布区划分为中心、一般和边缘3个育种区。根据划分龙岩市属于一般产区。遗传测定是林木改良重要内容之一,也是选择优质繁育材料的依据之一。1985年福建省漳平五一林场营建了全市第一个杉木改良代种子园。为选择适合龙岩市推广的种源,1995年林场从南京林业大学引进121个家系苗,开展了全国杉木优良种源家系区域试验,在9a生时对家系生长进行优劣评价,作为推广最适宜的优良家系科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况 试验地位于漳平五一国有林场龙潭工区,地处117°35′E、25°15′N;海拔300~400m;年均温20.3℃,1月份均温超过10℃,年均雨量1 509mm,相对湿度77%,无霜期310d以上;试验地海拔400m,坡向东南,坡度20~25°;土壤属山地红壤,肥力中等。试验地为我市较有代表性地类。

1.2 试验材料及田间设计 试验材料由南京林业大学提供的福建、江西、广东、湖南、贵州、浙江、四川等省种源,共121个家系、对照ck1(本省洋口一代种子园混合种)、ck2(为全国推广家系、洋口6421)、ck3(五一林场初级种子园混合种)。试验设在2个点进行。试验设计采用完全随机区组,试验共分为11组,各组18个处理(含3个对照),各点4次重复,4株小区,8次重复。

1.3 调查及统计方法 2005年年终开展试验林的全林调查,主要调查树高、胸径、冠幅等性状,按照公式[2]估算单株材积V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697

统计方法是采用半同胞子代多点测定方差分析[3]。其期望方差模式见表1

2 结果和分析

2.1 杉木生长性状的遗传变异 分析可知:杉木9a生的生长变异较大,其群体树高、胸径、材积平均值在7.5m、11.1cm、0.0406m3,变异系数分布在14.4%~28.1%之间。

材积生长比树高或胸径更能反映其生产力情况,分析可知9a生的杉木家系其平均材积生长达0.0406m3,以三个对照为标准,有20个家系超过对照ck2。有64个家系超过ck1。有76个家系生长量超过本地对照ck3,占参试家系63%。见表3

2.2 方差分析 某个性状在家系间的差异主要是家系的基因型和环境以及两者间的交互效应综合作用的结果,了解各重要生长性状在家系水平上的遗传和变异是进行优良家系选择的基础。方差分析表明杉木各家系的材积生长差异达极显著水平,说明生长性状在家系水平上具有很大的遗传改良潜力。进行参试家系统计分析时,其方差分析和方差分量及百分率见表4。

方差分析证实,杉木家系与地点,家系与区组互作程度达到显著水平。遗传分量较大,占总方差分量在13.12%~18.85%之间,说明家系受造林地环境条件影响。因此,在杉木优良家系推广之前,要进行区域测定,在最适宜的立地条件推广适合家系,才能使优良家系和遗传潜力最大程度的发挥出来。

遗传力是亲子代相似程度,是特定试验设计估计值。经统计可知其家系材积遗传力达0.695。其材积性状遗传力比树高、胸径性状高,并相关紧密。因此,可采用材积生长量进行家系选择可获得较好的效果。同时,材积是综合经济性状,符合于选育的目标。

2.3 遗传增益估算及优良家系评选 方差分析结果,参试家系材积生长量差异达极显著程度,家系的遗传分量较大,占总遗传分量13.2%。变异系数达26.2%。以3个对照为标准,有20个家系超过对照ck2,其单株平均材积达0.058m3,遗传增益达36.8%。有64个家系9年生材积生长超过ck1,其平均材积达0.0485m3,遗传增益达20.6%。有76个家系生长量超过本地对照ck3,占参试家系63%。其单株平均材积达0.047m3,遗传增益达17.7%。根据公式计算家系平均遗传增益,与五一林场初级种子园混合种相比若按5%选择,其选择强度为2.06,平均遗传增益达34.6%;若按10%选择,其选择强度为1.75,平均遗传增益29.6%,从表5可见,遗传增益较高的家系,产地是在两广,上甘山、福建和四川等杉木优良种源区。因此,从杉木优良种源区选优,效果较好。根据公式2、3计算各家系的遗传增益(表5)。其超过20%的有28个家系,其平均单株材积达0.0557m3,其平均遗传增益达32.6%。最优家系广西柳州其平均材积达0.0736m3,遗传增益达65.6%。

3 小结和讨论

(1)本试验提供的中试材料是杉木选育的中试材料。试验结果,将可为龙岩市引进一批速生优质杉木优良无性系建园提供科学依据。同时分析结果,揭示了杉木优良家系遗传变异模式,为今后种子园经营管理的遗传决策提供依据。

(2)研究表明:家系与地点环境条件互作效应十分显著,说明了优良家系在推广前,完全有必要进行遗传测定,在最适宜于本市推广的家系,才能使优良家系的遗传潜力最大发挥出来。同时家系试验林应选择能够代表广泛推广区域的环境条件山场营建,或设置多点多年测定,才能获得优良家系预期效果。因为家系与环境互作明显,会引起基因表达级产生多种变动,或许在测定环境中是品质好的,而在非测定环境中品质差。

(3)本试验为了统计计算方便,采用选择差和选择响应不同的统计量来计算家系遗传增益和家系平均遗传增益,这2个估计值有可能不同,但被估计的和真实的遗传增益间的误差分布是完全相同的,没有显著的差异。

(4)从家系材积生长量表5可知,材积生长量大,遗传增益高,居于表中前者优良杉木家系,都在我国杉木优良种源区两广、湖南、四川和福建省杉木中心产区。这一结果,与全国杉木优良种源试验结论相吻合。因此,从适宜当地杉木优良种源区引进优良家系种子或繁育材料效果较好。但也出现误差,如贵州锦屏的几个杉木优良家系在本试验生长很差,这一结果与其种源试验结果是相矛盾的。究其原因有二:一是取样误差;二是产地只按优树表型选择评价优劣。说明了引进杉木优良繁育材料,测定工作是不可忽视的。

参考文献

[1]福建林学院林木栽培组.杉木种源试验林(16年生)生长情况调查[R].福建林学院林业科技资料,1975(1):18-28.

[2]LY2008-77(1978),中华人民共和国农林部颁标准[S].

[3]南京林学院树木育种研究室编著.树木良种选育方法[M].北京:中国林业出版社1984:452-477.

(责编:徐焕斗)endprint

摘 要:对不能同种源家系9a生的杉木以材积生长为标准进行评价。研究表明其家系遗传力达0.675,家系变异系数达26.2%,家系间生长差异达到极显著程度。参试家系121个,有76个材积生长量超过五一场杉木初级种子园混合种,若按5%选择,中选家系平均遗传增益达34.6%,若按10%选择,中选家系平均遗传增益达27.6%,最好家系遗传增益达65.62%。

关键词:杉木;不同种源;家系;区域试验

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)06-104-03

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的用材树种,也是重要的商品树种。杉木良种繁育研究是杉木研究中最活跃、研究成果和报道文献最多的领域。俞新妥教授最早于1957年开展杉木种源试验,经过16a观测,认为在参试的9个产地中以湖南会同、四川彭县和江西庐山产地生长量为最好,而以安徽休宁产地最差[1]。随后于1973年南京林产工业学院根据国际产地试验方法,在福建省洋口林场首次组织全国11个产地试验,并根据试验结果将杉木为自然分布区划分为中心、一般和边缘3个育种区。根据划分龙岩市属于一般产区。遗传测定是林木改良重要内容之一,也是选择优质繁育材料的依据之一。1985年福建省漳平五一林场营建了全市第一个杉木改良代种子园。为选择适合龙岩市推广的种源,1995年林场从南京林业大学引进121个家系苗,开展了全国杉木优良种源家系区域试验,在9a生时对家系生长进行优劣评价,作为推广最适宜的优良家系科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况 试验地位于漳平五一国有林场龙潭工区,地处117°35′E、25°15′N;海拔300~400m;年均温20.3℃,1月份均温超过10℃,年均雨量1 509mm,相对湿度77%,无霜期310d以上;试验地海拔400m,坡向东南,坡度20~25°;土壤属山地红壤,肥力中等。试验地为我市较有代表性地类。

1.2 试验材料及田间设计 试验材料由南京林业大学提供的福建、江西、广东、湖南、贵州、浙江、四川等省种源,共121个家系、对照ck1(本省洋口一代种子园混合种)、ck2(为全国推广家系、洋口6421)、ck3(五一林场初级种子园混合种)。试验设在2个点进行。试验设计采用完全随机区组,试验共分为11组,各组18个处理(含3个对照),各点4次重复,4株小区,8次重复。

1.3 调查及统计方法 2005年年终开展试验林的全林调查,主要调查树高、胸径、冠幅等性状,按照公式[2]估算单株材积V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697

统计方法是采用半同胞子代多点测定方差分析[3]。其期望方差模式见表1

2 结果和分析

2.1 杉木生长性状的遗传变异 分析可知:杉木9a生的生长变异较大,其群体树高、胸径、材积平均值在7.5m、11.1cm、0.0406m3,变异系数分布在14.4%~28.1%之间。

材积生长比树高或胸径更能反映其生产力情况,分析可知9a生的杉木家系其平均材积生长达0.0406m3,以三个对照为标准,有20个家系超过对照ck2。有64个家系超过ck1。有76个家系生长量超过本地对照ck3,占参试家系63%。见表3

2.2 方差分析 某个性状在家系间的差异主要是家系的基因型和环境以及两者间的交互效应综合作用的结果,了解各重要生长性状在家系水平上的遗传和变异是进行优良家系选择的基础。方差分析表明杉木各家系的材积生长差异达极显著水平,说明生长性状在家系水平上具有很大的遗传改良潜力。进行参试家系统计分析时,其方差分析和方差分量及百分率见表4。

方差分析证实,杉木家系与地点,家系与区组互作程度达到显著水平。遗传分量较大,占总方差分量在13.12%~18.85%之间,说明家系受造林地环境条件影响。因此,在杉木优良家系推广之前,要进行区域测定,在最适宜的立地条件推广适合家系,才能使优良家系和遗传潜力最大程度的发挥出来。

遗传力是亲子代相似程度,是特定试验设计估计值。经统计可知其家系材积遗传力达0.695。其材积性状遗传力比树高、胸径性状高,并相关紧密。因此,可采用材积生长量进行家系选择可获得较好的效果。同时,材积是综合经济性状,符合于选育的目标。

2.3 遗传增益估算及优良家系评选 方差分析结果,参试家系材积生长量差异达极显著程度,家系的遗传分量较大,占总遗传分量13.2%。变异系数达26.2%。以3个对照为标准,有20个家系超过对照ck2,其单株平均材积达0.058m3,遗传增益达36.8%。有64个家系9年生材积生长超过ck1,其平均材积达0.0485m3,遗传增益达20.6%。有76个家系生长量超过本地对照ck3,占参试家系63%。其单株平均材积达0.047m3,遗传增益达17.7%。根据公式计算家系平均遗传增益,与五一林场初级种子园混合种相比若按5%选择,其选择强度为2.06,平均遗传增益达34.6%;若按10%选择,其选择强度为1.75,平均遗传增益29.6%,从表5可见,遗传增益较高的家系,产地是在两广,上甘山、福建和四川等杉木优良种源区。因此,从杉木优良种源区选优,效果较好。根据公式2、3计算各家系的遗传增益(表5)。其超过20%的有28个家系,其平均单株材积达0.0557m3,其平均遗传增益达32.6%。最优家系广西柳州其平均材积达0.0736m3,遗传增益达65.6%。

3 小结和讨论

(1)本试验提供的中试材料是杉木选育的中试材料。试验结果,将可为龙岩市引进一批速生优质杉木优良无性系建园提供科学依据。同时分析结果,揭示了杉木优良家系遗传变异模式,为今后种子园经营管理的遗传决策提供依据。

(2)研究表明:家系与地点环境条件互作效应十分显著,说明了优良家系在推广前,完全有必要进行遗传测定,在最适宜于本市推广的家系,才能使优良家系的遗传潜力最大发挥出来。同时家系试验林应选择能够代表广泛推广区域的环境条件山场营建,或设置多点多年测定,才能获得优良家系预期效果。因为家系与环境互作明显,会引起基因表达级产生多种变动,或许在测定环境中是品质好的,而在非测定环境中品质差。

(3)本试验为了统计计算方便,采用选择差和选择响应不同的统计量来计算家系遗传增益和家系平均遗传增益,这2个估计值有可能不同,但被估计的和真实的遗传增益间的误差分布是完全相同的,没有显著的差异。

(4)从家系材积生长量表5可知,材积生长量大,遗传增益高,居于表中前者优良杉木家系,都在我国杉木优良种源区两广、湖南、四川和福建省杉木中心产区。这一结果,与全国杉木优良种源试验结论相吻合。因此,从适宜当地杉木优良种源区引进优良家系种子或繁育材料效果较好。但也出现误差,如贵州锦屏的几个杉木优良家系在本试验生长很差,这一结果与其种源试验结果是相矛盾的。究其原因有二:一是取样误差;二是产地只按优树表型选择评价优劣。说明了引进杉木优良繁育材料,测定工作是不可忽视的。

参考文献

[1]福建林学院林木栽培组.杉木种源试验林(16年生)生长情况调查[R].福建林学院林业科技资料,1975(1):18-28.

[2]LY2008-77(1978),中华人民共和国农林部颁标准[S].

[3]南京林学院树木育种研究室编著.树木良种选育方法[M].北京:中国林业出版社1984:452-477.

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摘 要:对不能同种源家系9a生的杉木以材积生长为标准进行评价。研究表明其家系遗传力达0.675,家系变异系数达26.2%,家系间生长差异达到极显著程度。参试家系121个,有76个材积生长量超过五一场杉木初级种子园混合种,若按5%选择,中选家系平均遗传增益达34.6%,若按10%选择,中选家系平均遗传增益达27.6%,最好家系遗传增益达65.62%。

关键词:杉木;不同种源;家系;区域试验

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)06-104-03

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的用材树种,也是重要的商品树种。杉木良种繁育研究是杉木研究中最活跃、研究成果和报道文献最多的领域。俞新妥教授最早于1957年开展杉木种源试验,经过16a观测,认为在参试的9个产地中以湖南会同、四川彭县和江西庐山产地生长量为最好,而以安徽休宁产地最差[1]。随后于1973年南京林产工业学院根据国际产地试验方法,在福建省洋口林场首次组织全国11个产地试验,并根据试验结果将杉木为自然分布区划分为中心、一般和边缘3个育种区。根据划分龙岩市属于一般产区。遗传测定是林木改良重要内容之一,也是选择优质繁育材料的依据之一。1985年福建省漳平五一林场营建了全市第一个杉木改良代种子园。为选择适合龙岩市推广的种源,1995年林场从南京林业大学引进121个家系苗,开展了全国杉木优良种源家系区域试验,在9a生时对家系生长进行优劣评价,作为推广最适宜的优良家系科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况 试验地位于漳平五一国有林场龙潭工区,地处117°35′E、25°15′N;海拔300~400m;年均温20.3℃,1月份均温超过10℃,年均雨量1 509mm,相对湿度77%,无霜期310d以上;试验地海拔400m,坡向东南,坡度20~25°;土壤属山地红壤,肥力中等。试验地为我市较有代表性地类。

1.2 试验材料及田间设计 试验材料由南京林业大学提供的福建、江西、广东、湖南、贵州、浙江、四川等省种源,共121个家系、对照ck1(本省洋口一代种子园混合种)、ck2(为全国推广家系、洋口6421)、ck3(五一林场初级种子园混合种)。试验设在2个点进行。试验设计采用完全随机区组,试验共分为11组,各组18个处理(含3个对照),各点4次重复,4株小区,8次重复。

1.3 调查及统计方法 2005年年终开展试验林的全林调查,主要调查树高、胸径、冠幅等性状,按照公式[2]估算单株材积V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697

统计方法是采用半同胞子代多点测定方差分析[3]。其期望方差模式见表1

2 结果和分析

2.1 杉木生长性状的遗传变异 分析可知:杉木9a生的生长变异较大,其群体树高、胸径、材积平均值在7.5m、11.1cm、0.0406m3,变异系数分布在14.4%~28.1%之间。

材积生长比树高或胸径更能反映其生产力情况,分析可知9a生的杉木家系其平均材积生长达0.0406m3,以三个对照为标准,有20个家系超过对照ck2。有64个家系超过ck1。有76个家系生长量超过本地对照ck3,占参试家系63%。见表3

2.2 方差分析 某个性状在家系间的差异主要是家系的基因型和环境以及两者间的交互效应综合作用的结果,了解各重要生长性状在家系水平上的遗传和变异是进行优良家系选择的基础。方差分析表明杉木各家系的材积生长差异达极显著水平,说明生长性状在家系水平上具有很大的遗传改良潜力。进行参试家系统计分析时,其方差分析和方差分量及百分率见表4。

方差分析证实,杉木家系与地点,家系与区组互作程度达到显著水平。遗传分量较大,占总方差分量在13.12%~18.85%之间,说明家系受造林地环境条件影响。因此,在杉木优良家系推广之前,要进行区域测定,在最适宜的立地条件推广适合家系,才能使优良家系和遗传潜力最大程度的发挥出来。

遗传力是亲子代相似程度,是特定试验设计估计值。经统计可知其家系材积遗传力达0.695。其材积性状遗传力比树高、胸径性状高,并相关紧密。因此,可采用材积生长量进行家系选择可获得较好的效果。同时,材积是综合经济性状,符合于选育的目标。

2.3 遗传增益估算及优良家系评选 方差分析结果,参试家系材积生长量差异达极显著程度,家系的遗传分量较大,占总遗传分量13.2%。变异系数达26.2%。以3个对照为标准,有20个家系超过对照ck2,其单株平均材积达0.058m3,遗传增益达36.8%。有64个家系9年生材积生长超过ck1,其平均材积达0.0485m3,遗传增益达20.6%。有76个家系生长量超过本地对照ck3,占参试家系63%。其单株平均材积达0.047m3,遗传增益达17.7%。根据公式计算家系平均遗传增益,与五一林场初级种子园混合种相比若按5%选择,其选择强度为2.06,平均遗传增益达34.6%;若按10%选择,其选择强度为1.75,平均遗传增益29.6%,从表5可见,遗传增益较高的家系,产地是在两广,上甘山、福建和四川等杉木优良种源区。因此,从杉木优良种源区选优,效果较好。根据公式2、3计算各家系的遗传增益(表5)。其超过20%的有28个家系,其平均单株材积达0.0557m3,其平均遗传增益达32.6%。最优家系广西柳州其平均材积达0.0736m3,遗传增益达65.6%。

3 小结和讨论

(1)本试验提供的中试材料是杉木选育的中试材料。试验结果,将可为龙岩市引进一批速生优质杉木优良无性系建园提供科学依据。同时分析结果,揭示了杉木优良家系遗传变异模式,为今后种子园经营管理的遗传决策提供依据。

(2)研究表明:家系与地点环境条件互作效应十分显著,说明了优良家系在推广前,完全有必要进行遗传测定,在最适宜于本市推广的家系,才能使优良家系的遗传潜力最大发挥出来。同时家系试验林应选择能够代表广泛推广区域的环境条件山场营建,或设置多点多年测定,才能获得优良家系预期效果。因为家系与环境互作明显,会引起基因表达级产生多种变动,或许在测定环境中是品质好的,而在非测定环境中品质差。

(3)本试验为了统计计算方便,采用选择差和选择响应不同的统计量来计算家系遗传增益和家系平均遗传增益,这2个估计值有可能不同,但被估计的和真实的遗传增益间的误差分布是完全相同的,没有显著的差异。

(4)从家系材积生长量表5可知,材积生长量大,遗传增益高,居于表中前者优良杉木家系,都在我国杉木优良种源区两广、湖南、四川和福建省杉木中心产区。这一结果,与全国杉木优良种源试验结论相吻合。因此,从适宜当地杉木优良种源区引进优良家系种子或繁育材料效果较好。但也出现误差,如贵州锦屏的几个杉木优良家系在本试验生长很差,这一结果与其种源试验结果是相矛盾的。究其原因有二:一是取样误差;二是产地只按优树表型选择评价优劣。说明了引进杉木优良繁育材料,测定工作是不可忽视的。

参考文献

[1]福建林学院林木栽培组.杉木种源试验林(16年生)生长情况调查[R].福建林学院林业科技资料,1975(1):18-28.

[2]LY2008-77(1978),中华人民共和国农林部颁标准[S].

[3]南京林学院树木育种研究室编著.树木良种选育方法[M].北京:中国林业出版社1984:452-477.

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