楸樹無性系早-晚期性狀相關(guān)及早期選擇研究

梁潤(rùn)峰，趙 鯤 ，焦云德，劉玉蘭，張立成，楊松成

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楸樹無性系早-晚期性狀相關(guān)及早期選擇研究

梁潤(rùn)峰1，趙 鯤2，焦云德2，劉玉蘭3，張立成4，楊松成5

（1.洛寧縣林業(yè)局，河南 471700； 2.洛陽市林業(yè)科學(xué)研究所，河南 471002 ； 3.洛寧縣羅嶺鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心；4.洛寧縣東宋鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心；5.興華鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心）

通過對(duì)楸樹無性系生長(zhǎng)性狀遺傳力、性狀早-晚相關(guān)及不同年度秩相關(guān)分析，探討了楸樹無性系苗期選擇的可靠性，結(jié)果表明：楸樹無性系生長(zhǎng)性狀的遺傳力較高，樹高、地徑或胸徑的年度相關(guān)主要受遺傳影響，性狀早-晚相關(guān)明顯，而且大多數(shù)無性系在不同年度苗木生長(zhǎng)表現(xiàn)較為穩(wěn)定。造林后第1年的樹高同2～4 年樹高相關(guān)顯著，第2～3 年，可采用樹高、地徑或指數(shù)法對(duì)楸樹進(jìn)行早期選擇。

楸樹雜種；無性系；相關(guān)

1 材料與方法

本批試驗(yàn)材料來源于洛陽市林業(yè)科學(xué)研究所“十一?五”選出的楸樹19個(gè)雜種，對(duì)照為“七?五”時(shí)期生長(zhǎng)較好的7個(gè)單株、2個(gè)金絲楸、1個(gè)光葉楸（楸樹類型）及洛陽林科所灰楸超級(jí)苗--洛灰。2004年對(duì)以上材料進(jìn)行一級(jí)擴(kuò)繁，2005年進(jìn)行同齡苗批量育苗，育苗方法為梓楸嫁接，嫁接時(shí)間為3月下旬至4月初，嫁接方法為帶木質(zhì)芽接。年終調(diào)查苗高、地徑生長(zhǎng)量，2006年春營(yíng)建楸樹試驗(yàn)林。

試驗(yàn)地位于洛陽市三里橋，造林前為農(nóng)耕地，地勢(shì)平坦，土壤為沙壤，pH值7.5，氣候?qū)倥瘻貛Т箨懠撅L(fēng)氣候，年降雨量621 mm，無霜期222 d，年平均氣溫14.5℃，冬季最低溫度-12℃，夏季最高溫度40℃。

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)為完全隨機(jī)區(qū)組，4次重復(fù)，4株小區(qū)，株行距2 m×2 m，兩側(cè)設(shè)1~2行保護(hù)行，造林后全面澆灌，距地面3 cm對(duì)全部苗木平茬。生長(zhǎng)季節(jié)進(jìn)行正常田間管理，定期進(jìn)行抹芽，適時(shí)澆水、中耕、除草，防治病蟲害。

2 調(diào)查方法與數(shù)據(jù)處理

2.1 數(shù)據(jù)調(diào)查方法

2006年造林當(dāng)年，年終調(diào)查苗高、地徑，第2年起，每年樹木停止生長(zhǎng)后實(shí)測(cè)胸徑、樹高，周年進(jìn)行無性系抗性觀測(cè)。

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

利用小區(qū)平均值，借助統(tǒng)計(jì)軟件spss15，建立隨機(jī)模型，對(duì)苗高（樹高）、胸徑進(jìn)行方差、回歸、相關(guān)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 樹高、胸徑方差分析

利用4年觀測(cè)的小區(qū)平均值，對(duì)樹高、胸徑進(jìn)行方差分析。結(jié)果見表1。

表1 無性系方差分析

方差分析表明，造林當(dāng)年到第4年，參試無性系的樹高、胸徑（第1年為地徑）的生長(zhǎng)差異均達(dá)極顯著水平，各無性系樹高生長(zhǎng)變幅從第1年到第4年分別為2.6～4.2m、3.24～5.57m、3.66～6.42m、4.43～7.77m，胸徑分別為3.6～5.7 cm、3.41～6.33 cm、4.32～8.21 cm、4.88～9.83 cm。群體內(nèi)豐富的變異為選擇優(yōu)良的基因型（無性系）提供了可能，但一個(gè)群體的差異是由環(huán)境及基因型共同作用的結(jié)果，為了提高選擇育種的效果，必需了解上述群體遺傳變異動(dòng)態(tài)，為此，對(duì)樹高、胸徑的遺傳參數(shù)進(jìn)行分析。

3.2 楸樹無性系性狀遺傳參數(shù)估算

利用spss15對(duì)各年調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求得各性狀不同年份的相關(guān)遺傳參數(shù)。結(jié)果見表2。

表2 楸樹試驗(yàn)林各年度遺傳參數(shù)

從表2可以看出，樹高、胸徑（地徑）的遺傳方差造林當(dāng)年很低（0.0837），苗高僅占表型方差的35%，說明造林當(dāng)年苗高的生長(zhǎng)表現(xiàn)主要是環(huán)境因素起作用。從造林第2年起，遺傳方差呈直線上升趨勢(shì)，占表型方差的比例不斷提高，說明無性系進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)后，對(duì)生長(zhǎng)起主導(dǎo)作用是基因型，環(huán)境因素不是主要因子。期間進(jìn)行性狀選擇有較好的育種效果。因第4年試驗(yàn)林已進(jìn)入郁閉，環(huán)境因素又起到一定的作用。但樹高或胸徑的遺傳方差仍起主導(dǎo)作用，依據(jù)樹高、胸徑進(jìn)行選擇還是可行的。詳見表3。

表3 樹高、胸徑遺傳方差比例分析

遺傳力是觀測(cè)方差中歸屬于遺傳變異的部分，遺傳力較高的性狀說明其受遺傳控制較強(qiáng)，受環(huán)境影響較小，如在早期從嚴(yán)選擇，易達(dá)到選擇的目的[1]。從表3可知，樹高、胸徑造林第2年起，都有較高的遺傳力，且這個(gè)遺傳力相當(dāng)穩(wěn)定，不受年份而變化。因此如果選擇方法對(duì)路，早年進(jìn)行選擇的結(jié)果是真實(shí)可信的，這也為我們進(jìn)行早期選擇提供了重要依據(jù)。

遺傳變異系數(shù)可以衡量一個(gè)群體相關(guān)性狀的遺傳變異潛力，遺傳變異系數(shù)大，說明群體性狀的遺傳潛力大，對(duì)其進(jìn)行選擇有較高的選擇效果[1]。分析表明，參試無性系第1年遺傳變異系數(shù)較小，說明性狀遺傳不穩(wěn)定，從第2年起，性狀的遺傳變異系數(shù)趨于穩(wěn)定，數(shù)值也是較高的，且胸徑略大于樹高，說明對(duì)這一群體進(jìn)行選擇有較大的遺傳改良效果。

3.3 楸樹無性系樹高、胸徑相關(guān)分析

采用SPSS15對(duì)各年度間的樹高、胸徑的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果見表4。

表4 各年度樹高(h)、胸徑(d)相關(guān)分析

注：對(duì)角線以上為樹高年相關(guān)系數(shù),對(duì)角線以下為胸徑年相關(guān)系數(shù)

從表4可以看出，楸樹雜種無性系的苗高從造林當(dāng)年到第4年，其樹高的生長(zhǎng)相關(guān)極顯著。說明高生長(zhǎng)從第1年起生長(zhǎng)好的雜種，到第4年仍然表現(xiàn)較好，因此對(duì)樹高的選擇完全可以依據(jù)第1年的生長(zhǎng)進(jìn)行正向選擇。

胸徑（地徑）相關(guān)分析表明，造林第1年同第2年相關(guān)顯著，但同3～4年相關(guān)不顯著，第2年胸徑同3～4年相關(guān)達(dá)極顯著水平，第3年同第4年達(dá)極顯著相關(guān)水平。說明雜種第1年的粗生長(zhǎng)，受各種環(huán)境因素影響較大，隨著苗木進(jìn)入生長(zhǎng)正常年份，基因型起主導(dǎo)作用。因此，早期對(duì)無性系粗生長(zhǎng)的選擇應(yīng)從造林第2年起有較好的選擇效果。

3.4 樹高、胸徑秩相關(guān)分析及檢驗(yàn)

對(duì)苗高和胸徑的年生長(zhǎng)相關(guān)程度采用Spearman's相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果見表5

表5 樹高、胸徑年度秩相關(guān)分析

注：對(duì)角線以上為樹高年度秩相關(guān)系數(shù),對(duì)角線以下為胸徑年度秩相關(guān)系數(shù)

秩相關(guān)分析結(jié)果同單相關(guān)分析完全一致。對(duì)樹高的選擇可從第1年開始，對(duì)胸徑的選擇應(yīng)從第2年開始。

3.5 樹高-胸徑年相關(guān)分析

研究樹高同胸徑的相關(guān)關(guān)系，對(duì)于我們從事性狀間接選擇具有重要意義。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表6。

表6 楸樹無性系樹高-胸徑相關(guān)分析

表6表明，楸樹無性樹高-胸徑年度生長(zhǎng)相關(guān)不顯著，不同年度間樹高同胸徑的生長(zhǎng)相關(guān)不緊密，也就是說，胸徑同樹高在各年度生長(zhǎng)量相關(guān)上沒有顯著的相關(guān)關(guān)系，兩個(gè)性狀間的生長(zhǎng)是相對(duì)獨(dú)立的。這樣的性狀表現(xiàn)結(jié)果，為我們?cè)缙趩涡誀钸x擇提供了條件。在育種實(shí)踐上，如果我們僅想提高某一性狀的改良效果，苗期完全可以直接對(duì)被選性狀進(jìn)行單項(xiàng)選擇，而不必考慮對(duì)其它性狀的影響。

4 結(jié)果與分析

分別采用樹高、胸徑、指數(shù)法對(duì)楸樹無性系1～4年進(jìn)行選擇，并排序，為了研究3種方法選擇結(jié)果的相關(guān)性，我們對(duì)各年度3種選擇方法選擇的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果見表7。

表7 樹高、胸徑、指數(shù)選擇方法相關(guān)分析

注：I：以指數(shù)選擇法選擇的結(jié)果、H：以樹高單性狀選擇的結(jié)果、D：以胸徑單性狀選擇的結(jié)果

從表7可以看出：第1年采用指數(shù)法選出的系號(hào)排列順序，同第2年、第3年相關(guān)顯著，但同第4年用指數(shù)法選擇的順序相關(guān)不顯著；同各年樹高選擇結(jié)果相關(guān)均不顯著；同胸徑1～2年顯著，但同3～4年不顯著。這一結(jié)果表明，第1年綜合指數(shù)法同樹高、胸徑選擇法在不同年份選擇結(jié)果不一致。

因此，無法用第1年指數(shù)選擇結(jié)果對(duì)第4年指數(shù)、樹高、胸徑初選結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。

第2年指數(shù)選擇結(jié)果同3～4年指數(shù)選擇結(jié)果相關(guān)顯著；同1～3年樹高相關(guān)顯著，但同第4年不顯著；同1~4年胸徑選擇結(jié)果相關(guān)顯著，故可用第2年指數(shù)選擇結(jié)果預(yù)測(cè)1～4年無性系胸徑徑初選結(jié)果及3～4年指數(shù)選擇結(jié)果。故指數(shù)選擇法同胸徑、指數(shù)法的起始時(shí)間是造林后第2年。

第3年指數(shù)選擇結(jié)果，同第4年相關(guān)顯著；同1～4年樹高選擇結(jié)果相關(guān)不顯著，同各年胸徑顯著，因此無法用指數(shù)選擇結(jié)果，預(yù)測(cè)各年樹高結(jié)果，但可預(yù)測(cè)胸徑選擇結(jié)果。

第4年指數(shù)選擇結(jié)果同1～4年樹高選擇結(jié)果相關(guān)不顯著。

第1年樹高單性狀選擇的結(jié)果同第2~4年樹高選擇結(jié)果相關(guān)極顯著，因此，可以用第1年樹高選擇的結(jié)果預(yù)測(cè)第2～4年樹高排列順序。這一結(jié)果表明，無性系樹高性狀在幼林期生長(zhǎng)是穩(wěn)定的。

第1年以樹高選擇的結(jié)果同1～4年胸徑選擇的結(jié)果相關(guān)不顯著，因些，第1年以樹高選擇的結(jié)果同1～4年胸徑選擇的結(jié)果排列順序不相同。同理

因此，在整個(gè)苗木管理過程中，從6月上旬到8月初速生期內(nèi)，應(yīng)加強(qiáng)病蟲害防治、合理追肥、2~4年以樹高選擇的結(jié)果同胸徑選擇的結(jié)果排列順序均不相同。因此，無法用樹高選擇的結(jié)果預(yù)測(cè)各年胸徑選擇的結(jié)果。

綜上所述，采用指數(shù)、樹高、胸徑3種選擇法對(duì)楸樹進(jìn)行早期選擇，其不同年份的選擇結(jié)果是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程。因無性系第1年的生長(zhǎng)表現(xiàn)受各種環(huán)境條件制約，從而使第1年選擇結(jié)果同以后各年相關(guān)性不穩(wěn)定，但從第2年開始，樹高、胸徑相對(duì)較穩(wěn)定。因此，對(duì)楸樹進(jìn)行早期選擇，如果從單性狀入手，可利用第1年樹高標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以后4年進(jìn)行預(yù)測(cè)，其相關(guān)程度達(dá)極顯著水平，對(duì)胸徑可從第2年開始。

[1]莫惠棟. 農(nóng)業(yè)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984：63-65.

2010-05-25

國(guó)家十一五科技支撐項(xiàng)目《楸樹和水曲柳珍貴用材林培育關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》項(xiàng)目編號(hào)：2006BAD24B08

梁潤(rùn)峰，女，河南省洛寧縣人（1969~），工程師，主要從事林木育種與栽培技術(shù)研究。

S792. 99

A

1003-2630（2010）03-0013

（責(zé)任編輯：王團(tuán)榮）