光皮樺優(yōu)良家系育苗試驗初報

劉光金 王小寧 李武志

摘要：以前期收集的廣西壯族自治區(qū)天峨縣林朵林場光皮樺（Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ．）優(yōu)樹成熟種子為材料，進行光皮樺優(yōu)良家系育苗試驗。通過統(tǒng)計分析４２個優(yōu)良家系４個月苗齡的苗高、地徑２個生長性狀指標的差異，發(fā)現(xiàn)各家系苗期分化明顯，苗高、地徑差異顯著，經(jīng)苗期評價，初選３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２這１１個為優(yōu)良家系，其苗高分別超過了群體平均值的４９％、４６％、２９％、２８％、２４％、２２％、２３％、２１％、２０％、２０％、１７％；地徑分別超過了群體平均值的２２％、４％、3％、１８％、8％、１９％、１７％、１1％、１９％、16％、１０％。這個結(jié)果可為廣西地區(qū)發(fā)展光皮樺人工林提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：光皮樺；家系；苗期

中圖分類號：Ｓ７９２．１５９；Ｓ７２２．３＋３文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）16－3338-04

Preliminary Seedling Report of Excellent Betula luminifera Pedigree

ＬＩＵ Ｇｕａｎｇ－ｊｉｎ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｎｉｎｇ，ＬＩ Ｗｕ－ｚｈｉ

（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ ５３２６００， Ｇｕａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｖｔ： Sｅｅｄｌｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ of Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ． ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｍａｔｕｒｅ Ｂ. ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ ｓｅｅｄｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｔｉａｎｅ ｃｏｕｎｔｙ， Ｌｉｎｄｕｏ ｔｒｅｅ ｆａｒｍ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ４２ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｆａｍｉｌｉｅｓ ａｆｔｅｒ ｆｏｕｒ ｍｏｎｔｈｓ growth ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ４２ ｐｅｄｉｇｒｅｅｓ ｉｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ and ｄｉａｍｅｔｅｒ． Ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｐｅｄｉｇｒｅｅｓ ３０， ３９， １７， ３５， １９， ３２， ２０， ２， ７， ２７， ４２ ｗａｓ ４９％， ４６％， ２９％， ２８％， ２４％， ２２％， ２３％， ２１％， ２０％， ２０％， １７％ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｗａｓ ２２％， ４％， 3％， １８％， 8％， １９％， １７％， １1％， １９％， 16％， １０％ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｂ． ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ．； ｐｅｄｉｇｒｅｅ； ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ

光皮樺（Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ Ｈ．Ｗｉｎｋ．）屬樺木科（Ｂｅｔｕｌａｃｅａｅ）樺木屬（Ｂｅｔｕｌａ Ｌ．）落葉喬木，廣泛分布于我國秦嶺、淮河流域以南的亞熱帶闊葉林區(qū)，其水平分布在北緯２３°－３４°、東經(jīng)１０１°－１１９°的區(qū)域，垂直分布于海拔５００～２ ５００ ｍ的山地［１，２］；由于其材性好、用途廣，又是速生豐產(chǎn)鄉(xiāng)土植物，現(xiàn)已成為我國南方山區(qū)珍優(yōu)闊葉樹種［３］，在華南與西南地區(qū)廣泛種植，已成為當?shù)刂饕脑炝謽浞N之一［４］。陳家興等［５］對云南省富源縣生長的光皮樺進行生長規(guī)律研究后指出，光皮樺生長２０年達到成熟齡，周期長，大大阻礙了優(yōu)良遺傳變異的固化利用，因此苗期早期選擇是必要的。而針對光皮樺早期選擇的研究報道還不多見，鄭仁華等［６］在福建省選擇１０１株光皮樺優(yōu)樹，估算三年生樹高、胸徑的家系遺傳力與單株遺傳力，并以三年生樹高為主要指標，初步選出了１２個優(yōu)良家系和３１株優(yōu)良單株；江瑞榮［７］分析了光皮樺２４個家系苗期的變異性，以苗高為主選指標并兼顧地徑，初選出了３個較優(yōu)的家系，其苗高遺傳增益分別達到了１３．９％、１３．２％和７．６％。趙志剛等［４］分析了廣西、貴州、福建、云南、四川５個?。ㄗ灾螀^(qū)）光皮樺１２個種源在苗期（２０個月）的苗高、地徑等主要生長性狀，初步選擇出適合在黔西南發(fā)展的３個優(yōu)良種源。本研究對４２個光皮樺家系在苗期的苗高、地徑遺傳變異進行了研究，以期通過苗期評價篩選優(yōu)良家系，為營建廣西壯族自治區(qū)光皮樺示范林提供理論依據(jù)。

１材料與方法

１．１試驗地概況

試驗地點設(shè)在廣西壯族自治區(qū)憑祥市中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實驗中心苗圃，該地的地理坐標為北緯２１°５７′、東經(jīng)１０６°４７′，屬北熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，終年氣候濕潤，年平均溫度２１．５ ℃，極端最高溫３９．８ ℃，極端最低溫－１．５ ℃，≥１０ ℃的年活動積溫為６ ０００～７ ６００ ℃，全年日照時數(shù)在１ ２１８～１ ６２０ ｈ，年降水量１ ２００～１ ４００ ｍｍ，干濕季節(jié)明顯，４～９月為雨季，空氣相對濕度８０％，年蒸發(fā)量１ ２００～１ ６００ ｍｍ，年有霜期３～５ ｄ，適宜熱帶、南亞熱帶闊葉樹種生長。

１．２材料

試驗所用光皮樺種子采自廣西壯族自治區(qū)天峨縣林朵林場的光皮樺優(yōu)樹，編號記錄，冰盒保鮮帶回實驗室，于１０ ℃低溫冰箱內(nèi)保存。

１．３育苗試驗

２００９年７月進行光皮樺育苗試驗，采用苗圃育苗床進行播種，播種基質(zhì)配比為砂子∶腐熟肥料∶黃心土∶火燒土＝４∶３∶１∶２，混勻，用０．３％～０．５％（ｍ／Ｖ）的ＫＭｎＯ４溶液進行基質(zhì)消毒，消毒后３ ｄ內(nèi)播種。播種時均勻撒播種子并覆土，以種子能見度達７０％為宜，在充分淋水后覆膜。注意苗期病蟲防治、幼苗管護，播種５ ｄ開始萌芽，此時立即噴等量式波爾多液１次，１５ ｄ后再噴１次，以后每周噴１次，５０ ｄ后用營養(yǎng)杯進行移苗，加強苗期管理，用１％多菌靈、１％甲基托布津輪流噴藥；移栽網(wǎng)袋基質(zhì)為黃心土∶熟磷肥＝５００∶１，混勻。

在２００９年１２月，各家系隨機選?。常爸昝缒荆謩e測量苗高、地徑，重復(fù)２次，采用ＳＰＳＳ統(tǒng)計軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進行方差分析、聚類分析［８］。方差分析分別采用單點離差平方和分解（ＳＳ＝ＳＳＡ＋ＳＳＢ＋ＳＳＥ）和多點離差平方和分解（ＳＳ＝ＳＳＡ＋ＳＳＢ＋ＳＳＣ＋ＳＳＡ×Ｂ＋ＳＳＢ×Ｃ＋ＳＳＡ×Ｃ＋ＳＳＥ）方法；聚類分析采用組間平均聯(lián)結(jié)法，距離的計算采用歐氏距離平方法，公式為：

S2 ＝ ■（ｘｉ－yi）2，

式中，P為樣本數(shù)，xi為第一個樣本在第i個變量上的取值，yi為第二個樣本在第i個變量上的取值。

２結(jié)果與分析

２．１光皮樺家系苗期生長性狀方差分析

光皮樺優(yōu)良家系苗期觀測結(jié)果見表１，由于光皮樺在苗期的抗性差，易遭病蟲危害，所以對幼苗病害觀測設(shè)感病嚴重、輕微、無病害感染３個等級，從表１可見，家系１３、１８、２４、３１、３４、３６為輕微感病；家系１１感病嚴重，其５０％的幼苗染病；其余的３５個家系無病害感染。

由于光皮樺在夏季播種，此時環(huán)境的水、熱充足，使種子萌芽快而整齊，在播種５ｄ后即開始萌芽，播種１５ ｄ后萌芽完全。家系２、１１、１３、１７、２０、２２、２４、３１、３４、３７、４２萌芽迅速、整齊，萌芽率高于８０％，其中家系３４、３７、４２的萌芽率最高，達９５％，家系１１、１７次之，萌芽率為９０％。家系５、６、７、９、１０、２３、２８、３０、３３、３５的萌芽率低，不超過３０％，其中家系１０僅為１５％，是萌芽率最低的。

對光皮樺家系苗高的測定結(jié)果表明，４２個家系的苗高平均為１７．２ ｃｍ，其中家系３０、３９的苗高最高，分別為２５．７、２５．１ ｃｍ，分別超出了群體平均值的４９．４％、４５．９％；家系１１的苗高最矮，僅為９．２ ｃｍ，為群體平均值的５３．５％。家系１、３、４、６、９、１１、１３、１４、18、２１、２３、２４、２５、２６、２８、３１、３３、３４、３７、３８的苗高低于群體平均值，家系２、５、７、８、１０、１２、１５、１６、１７、１９、２０、２７、２９、３０、３２、３５、３６、３９、４０、４１、４２的苗高高于群體平均值。對４２個光皮樺家系的苗高進行方差分析，差異達到了極顯著水平（Ｐ＜０．０１），說明家系間的苗高分化明顯，經(jīng)苗期選擇、評價可獲得優(yōu)良的遺傳變異，從而可篩選優(yōu)勢家系，有利于盡快推廣應(yīng)用。

對光皮樺家系地徑的測定結(jié)果表明，４２個家系的地徑平均為２．０１ ｍｍ，以家系５的地徑最大，為２．６８ ｍｍ，超出了群體平均值的３３％；家系１１、２４的地徑最小，分別為１．１２、１．１５ ｍｍ，分別為群體平均值的５５．７％、５７．２％。家系１、２、５、７、９、１０、１２、13、１５、１６、１７、１９、２０、２２、２７、２８、２９、３０、３２、３５、３６、３９、４２的地徑高于群體平均值，家系３、４、６、８、１１、１４、１８、２１、２３、２４、２５、２６、３１、３３、３４、３７、３８、４０、４１的地徑低于群體平均值。對４２個光皮樺家系的地徑進行方差分析，差異達到了極顯著水平（Ｐ＜０．０１），說明家系間分化明顯。

２．２光皮樺家系苗期生長性狀聚類分析

以光皮樺苗期各家系的苗高、地徑２個主要性狀因子為變量，應(yīng)用ＳＰＳＳ統(tǒng)計分析軟件進行處理。先將各指標數(shù)據(jù)標準化，以歐氏距離為準則，對４２個家系進行分層聚類分析，并作出聚類樹狀圖（圖１）。綜合苗期的苗高、地徑主要生長因子，光皮樺４２個家系可聚為三大類，第一類有家系２、１９、１７、３５、２０、７、４２、２７、３０、３９、３２，為優(yōu)勢家系；第二類有家系１、９、３６、２８、１０、１２、２９、５、８、１５、４０、１６、４１、２６，為正常家系；第三類有家系３、６、３７、３８、１３、１４、２２、３１、１８、２５、２３、３３、４、２１、３４、１１、２４，為較差家系。

根據(jù)生長４個月的光皮樺４２個家系的苗高、地徑測定結(jié)果，結(jié)合苗高、地徑的方差分析和聚類分析結(jié)果，初選家系３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２等１１個為優(yōu)良家系，其苗高分別超過了群體平均值的４９％、４６％、２９％、２８％、２４％、２２％、２３％、２１％、２０％、２０％、１７％，其地徑分別超過了群體平均值的２２％、４％、3％、１８％、8％、１９％、１７％、１1％、１９％、16％、１０％，表明家系３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２的苗期苗高、地徑兩個主要生長性狀表達較好，為優(yōu)良家系。

３小結(jié)與討論

光皮樺種子在成熟期因受氣候條件影響，于不同海拔、坡向與采種年份，種子的成熟期會出現(xiàn)差異顯著的情況［９］，這對種子萌芽率和苗木培育影響較大。對４２個光皮樺家系種子萌芽率的研究發(fā)現(xiàn)，家系５、６、７、９、１０、２３、２８、３０、３３、３５的萌芽率不超過３０％，這或許與種子成熟期判定有關(guān)。家系３０的苗期表型最好，苗高超出群體平均值的４９％，地徑超出群體平均值的２２％，為最優(yōu)勢家系，但其萌芽率較低，僅為２０％；家系７、３５的萌芽率也較低，分別為３０％和２０％。因此，家系７、３０、３５種子的成熟期判定還需進一步研究。此外光皮樺苗期抗性差，易感染病害，試驗發(fā)現(xiàn)家系１１、１３、１８、２４、３１、３４、３６出現(xiàn)病害，家系２、７、１７、１９、２０、２７、３０、３２、３５、３９、４２等的抗性強，無病害出現(xiàn)；但光皮樺大規(guī)模育苗難度較大，應(yīng)加強苗期管理，播種基質(zhì)必須消毒，及時噴藥，如較大規(guī)模染病，要及時清除，重新育苗，避免交互傳染。

遺傳改良的目標是選擇優(yōu)良遺傳變異，并加以固定利用；人們總是期望在幼齡時期生長最好的樹木在成年期也是最好的［１０，１１］。鄭仁華等［６］對光皮樺101株優(yōu)樹的三年生子代測定估算樹高的家系遺傳力、單株遺傳力分別為０．４４６和０．３２７，胸徑的家系遺傳力和單株遺傳力分別為０．４３１和０．２９１，據(jù)此初步選出了１２個優(yōu)良家系和３１株優(yōu)良單株，表明開展光皮樺早期選擇是有效的。趙志剛等［４］對廣西、貴州、福建、云南、四川５個?。ㄗ灾螀^(qū)）１２個種源的光皮樺，分別在生長８個月和生長２０個月進行了苗期苗高、地徑等主要生長性狀的比較，結(jié)果生長８個月的以種源１、２、３、９生長較好，種源５、７、１１、１２生長較差，其中種源７最差；生長２０個月的以種源１、２、３、４、９為生長良好種源，５、８、１１、１２為較差種源，種源７為最差。生長８個月的與生長２０個月的結(jié)果高度一致，表明優(yōu)勢種源具有良好的生長特性，生長表型最好，反映出各觀測性狀具有延續(xù)性，這對開展苗期早期選擇與光皮樺林木改良具有重要意義。本試驗根據(jù)生長４個月的４２個光皮樺家系的苗高、地徑方差分析結(jié)果，結(jié)合苗高、地徑的聚類分析結(jié)果，初步選擇家系３０、３９、１７、３５、１９、３２、２０、２、７、２７、４２為優(yōu)良家系。但由于光皮樺為多年生木本植物，生長周期長，多種生長性狀表達不確定；此外，苗期環(huán)境條件的變化對各家系生長性狀表達的影響很大。因此，這個階段性結(jié)果還有待今后深入研究以認定。

參考文獻：

［１］ 陳存及，陳伙法． 闊葉樹種栽培［Ｍ］． 北京：中國林業(yè)出版社，２０００．３１３－３１５．

［２］ 吳子誠，王樂輝． 光皮樺選擇群體特征和改良技術(shù)［Ｊ］． 四川林業(yè)科技，１９９６，１７（４）：６－８．

［３］ 鐘建軍，方水強，吳友軍． 光皮樺的綜合利用價值及育苗造林技術(shù)［Ｊ］． 安徽農(nóng)學(xué)通報，２００９， １５（２０）：１０４－１０５．

［４］ 趙志剛，楊成華，田維華，等． 黔西南光皮樺種源早期選擇［Ｊ］． 種子，２００９，２８（１１）：３０－３２．

［６］ 鄭仁華，鄒紹榮，楊宗武，等． 光皮樺優(yōu)樹子代性狀遺傳變異及選擇［Ｊ］． 植物資源與環(huán)境學(xué)報，２００４，１３（２）：４４－４８．

［７］ 江瑞榮． 光皮樺優(yōu)樹子代家系苗期變異及選擇［Ｊ］． 林業(yè)科技開發(fā)，２００６，２０（４）：３１－３３．

［８］ 沈熙環(huán)． 林木育種學(xué)［Ｍ］． 北京：中國林業(yè)出版社，１９９０．５６－７０．

［９］ 馮建民，何貴平，駱文堅，等． 光皮樺采種育苗技術(shù)［Ｊ］． 浙江林業(yè)科技，２００６，２６（１）：５９－６１．

［１０］ 楊秀艷，季孔庶． 林木育種中的早期選擇［Ｊ］． 世界林業(yè)研究，２００４，１７（２）：６－８．

［１１］ 張應(yīng)中，趙奮長，李福明，等． 濕加松Ｆ１雜種家系年度生長相關(guān)及其早期選擇［Ｊ］． 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），２００８， ３２（４）：３３－３７．