黧蒴栲半同胞家系生長性狀變異規(guī)律及遺傳參數(shù)估算

童方平， 蔣 燚， 劉振華， 黃榮林， 李 貴， 陳 瑞

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.廣西林業(yè)科學(xué)研究院， 廣西 南寧 530001)

黧蒴栲半同胞家系生長性狀變異規(guī)律及遺傳參數(shù)估算

童方平1， 蔣 燚2， 劉振華1， 黃榮林2， 李 貴1， 陳 瑞1

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.廣西林業(yè)科學(xué)研究院， 廣西 南寧 530001)

為探討黧蒴栲半同胞家系生長性狀遺傳變異規(guī)律和估測其遺傳參數(shù)，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，對52個(gè)6年生黧蒴栲半同胞家系進(jìn)行生長測定分析。結(jié)果表明：黧蒴栲家系間胸徑、樹高和材積生長均存在極顯著差異。52個(gè)黧蒴栲半同胞家系平均胸徑為8.53cm，變異幅度為6.31～10.85cm；平均樹高為8.23m，變異幅度為5.08～10.14m；平均材積為0.02828m3，變異幅度為0.01099～0.05407m3。黧蒴栲半同胞家系胸徑遺傳變異系數(shù)為13.74%、廣義遺傳力為0.7404；樹高遺傳變異系數(shù)為13.74%，廣義遺傳力為0.7150；材積遺傳變異系數(shù)為35.36%，廣義遺傳力為0.7539。表明黧蒴栲半同胞家系胸徑、樹高變異較小，受較強(qiáng)遺傳控制，材積變異較大，也受較強(qiáng)遺傳控制，通過一定強(qiáng)度的選擇，能獲得較高的遺傳增益。

生長性狀； 半同胞家系； 遺傳變異規(guī)律； 遺傳參數(shù)； 黧蒴栲

黧蒴栲 (Castanopsisfissa)又名大葉櫟、閩粵栲、大葉蒴、大葉錐等，為殼斗科栲屬常綠高大喬木，是該科中生長最迅速的樹種，也是營造薪材林、防火林、工業(yè)原料林、菇木林等的優(yōu)良樹種。

胸徑、樹高和材積是衡量林木生長速度的主要指標(biāo)，也是評價(jià)林地生產(chǎn)力的重要依據(jù)，屬數(shù)量性狀，而數(shù)量性狀受微多基因控制，受環(huán)境影響較大[1]。作為重要的速生闊葉樹種，國內(nèi)對黧蒴栲播種育苗、扦插育苗、優(yōu)樹選擇、種源家系早期性狀測定等進(jìn)行了研究[2-11]，而對生長性狀的遺傳變異規(guī)律及其遺傳參數(shù)研究較少，我們對黧蒴栲半同胞家系胸徑、樹高和材積數(shù)量性狀的遺傳變異規(guī)律進(jìn)行研究并估算其遺傳參數(shù)，為進(jìn)一步開展黧蒴栲生長性狀遺傳改良和培育新品種提供技術(shù)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

黧蒴栲家系子代試驗(yàn)林位于廣西柳州市鹿寨縣黃冕鄉(xiāng)的波寨，其地理位置為 106°45′E、21°54′N，海拔高度 200m。屬中亞熱帶氣候，溫暖多雨, 光照充足, 雨熱同季, 夏冬干濕明顯，年平均氣溫19℃，絕對最低溫-2.8℃，年均降雨量1750mm，降雨一般集中在 4—8月, 年均蒸發(fā)量1426mm, 雨量系數(shù)92.1，為水分充足區(qū)。土壤為山地紅壤，試驗(yàn)林地為馬尾松林采伐跡地。

2 材料與方法

2.1試驗(yàn)材料

以廣西蒼梧、融水、永福、平果，廣東平遠(yuǎn)、興寧, 福建明溪, 湖南通道等地初選的黧蒴栲52株優(yōu)樹為家系子代試驗(yàn)林的參試家系。于 2005年12月采種育苗，采種優(yōu)樹的分布及編號見表1。

表1 黧蒴栲參試家系來源地及編號Tab.1 TheprovenanceandnumberingoftestedfamiliesofCastanopsisfissa家系號來源地采種林分家系號來源地采種林分CW02蒼梧次生林PG04平果次生林CW04蒼梧次生林PG05平果次生林CW05蒼梧次生林PG06平果次生林CW07蒼梧次生林PG07平果次生林CW08蒼梧次生林PG08平果次生林CW10蒼梧次生林PG09平果次生林RS01融水次生林PG10平果次生林RS03融水次生林PY01平遠(yuǎn)次生林RS04融水次生林PY02平遠(yuǎn)次生林RS05融水次生林PY03平遠(yuǎn)次生林RS06融水次生林PY04平遠(yuǎn)次生林RS07融水次生林PY05平遠(yuǎn)次生林RS08融水次生林PY06平遠(yuǎn)次生林RS09融水次生林PY07平遠(yuǎn)次生林RS10融水次生林PY09平遠(yuǎn)次生林YF01永福次生林PY10平遠(yuǎn)次生林YF02永福次生林PY11平遠(yuǎn)次生林YF03永福次生林MX01明溪次生林YF08永福次生林MX02明溪次生林YF09永福次生林MX03明溪次生林YF10永福次生林MX04明溪次生林YF10P永福次生林MX05明溪次生林YF11永福次生林TD01通道次生林PG01平果次生林TD02通道次生林PG02平果次生林TD09通道次生林PG03平果次生林XN01興寧次生林

2.2試驗(yàn)方法

2.2.1 苗木培育與試驗(yàn)林營造管理

(1) 苗木培育。 對所采52個(gè)黧蒴栲初選優(yōu)樹家系的種子進(jìn)行容器育苗，當(dāng)苗齡達(dá)6個(gè)月時(shí)出圃造林。出圃時(shí)苗木的地徑為0.16～0.20cm, 苗高為 7.0～12.0cm。

(2) 整地。在全面清山的基礎(chǔ)上，進(jìn)行穴狀整地，種植穴規(guī)格50cm×50cm×40cm。

(3) 造林。 于 2006年5月28日營造52個(gè)家系的黧蒴栲子代試驗(yàn)林。造林的株行距為2m×3m。撫育措施為: 植苗造林第1年7月進(jìn)行鏟草、松土撫育和施肥 1次，9月進(jìn)行砍草撫育1次，造林第2年進(jìn)行鏟草、撫育、施肥 1次。每次施肥量為每株250g復(fù)合肥。

2.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，53個(gè)小區(qū)，每小區(qū)6株，3次重復(fù)。

2.2.3 生長調(diào)查與材性分析 于2011年12月分別家系測定黧蒴栲子代試驗(yàn)林單株的樹高、地徑，并在每1試驗(yàn)小區(qū)選擇1株平均木在胸高處的南面取木材樣250g進(jìn)行材性分析。

2.2.4 數(shù)據(jù)分析與遺傳參數(shù)估算 黧蒴栲不同家系子代試驗(yàn)林單株材積用V=0.667054×10-4×D1.84795445×H0.96657509計(jì)算[8]。

應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)方法，采用EXCEL、DPS、SPSS軟件對調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)等。

3 結(jié)果與分析

對52個(gè)6年生黧蒴栲半同胞家系胸徑、樹高、材積等進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表2。

表2 黧蒴栲半同胞家系生長量方差分析表Tab.2 Varianceanalysisofgrowthofhalf-sibfamiliesofCastanopsisfissa生長指標(biāo)變異來源自由度均方p值胸徑區(qū)組間24.31050.0864處理間522.58960.0043**樹高區(qū)組間23.46040.0719處理間522.74270.0007**材積區(qū)組間24.10360.0693處理間521.83620.0055** 注:“*”表示在0.05水平上顯著;“**”表示在0.01水平上極顯著。表4同。

3.1胸徑生長變異

52個(gè)6年生黧蒴栲半同胞家系平均胸徑為8.53cm、標(biāo)準(zhǔn)差為1.3618，其變異幅度為6.31～10.85cm，極差為4.54cm。52個(gè)黧蒴栲半同胞家系的胸徑有極顯著差異(見表2)，表明胸徑選擇潛力較大，其95%置信區(qū)間為8.07～8.99cm，其中胸徑高于家系平均值的半同胞家系有28個(gè)，胸徑較大家系依次為：PG07、PG08、PG04、YF09、CW04；胸徑低于家系平均值的半同胞家系有24個(gè)，胸徑較小家系依次為：YF03、MX01、PY07、PY09、PY01。

3.2樹高生長變異

52個(gè)6年生黧蒴栲半同胞家系平均樹高為8.23m、標(biāo)準(zhǔn)差為1.3377，其變異幅度為5.08～10.14m，極差為5.06m。52個(gè)黧蒴栲半同胞家系的樹高有極顯著差異(見表2)，表明樹高選擇潛力較大，其95%置信區(qū)間為7.78～8.68m，其中樹高高于家系平均值的半同胞家系有31個(gè)，樹高較高家系依次為：PG07、RS08、TD01、RS08、CW04；樹高低于家系平均值的半同胞家系有21個(gè)，樹高較低家系依次為：YF03、MX01、MX05、CW02、PY07。

3.3材積生長變異

52個(gè)6年生黧蒴栲半同胞家系平均材積為0.02828m3、標(biāo)準(zhǔn)差為0.01152，其變異幅度為 0.01099～0.05407m3，極差為0.04308m3。52個(gè)黧蒴栲半同胞家系的材積有極顯著差異(見表2)，表明材積選擇潛力較大，其95%置信區(qū)間為0.02373～0.03283m3，其中材積大于家系平均值的半同胞家系有27個(gè)，材積較大家系依次為：PG07、RS08、PG08、CW04、PG04；材積小于家系平均值的半同胞家系有23個(gè)，材積較小家系依次為：YF03、MX01、MX05、PY07、PY01。

3.4生長性狀遺傳參數(shù)估算

遺傳力是樹種的主要遺傳參數(shù)，遺傳參數(shù)是制定樹種遺傳改良策略的主要參考指標(biāo)。黧蒴栲半同胞家系胸徑、樹高、材積遺傳參數(shù)值見表3。

表3 黧蒴栲半同胞家系生長量遺傳參數(shù)值Tab.3 Growthgeneticparametersestimationofhalf-sibfamiliesofCastanopsisfissa生長指標(biāo)平均值廣義遺傳力遺傳變異系數(shù)(%)表型變異系數(shù)(%)胸徑8.53cm0.740413.7415.96樹高8.23m0.715013.7416.25材積0.02828m30.753935.3640.72

由表3可知，黧蒴栲半同胞家系胸徑遺傳變異系數(shù)為13.74%，表型變異系數(shù)為15.96%，廣義遺傳力為0.7404，表明黧蒴栲家系胸徑變異較小，受較強(qiáng)遺傳控制；樹高遺傳變異系數(shù)為13.74%，表型變異系數(shù)為16.25%，廣義遺傳力為0.7150，表明黧蒴栲家系樹高變異較小，受較強(qiáng)遺傳控制；材積遺傳變異系數(shù)為35.36%，表型變異系數(shù)為40.72%，廣義遺傳力為0.7539，表明黧蒴栲家系材積變異較大，受較強(qiáng)遺傳控制，通過一定強(qiáng)度的選擇，能獲得較高的遺傳增益。

3.5生長性狀相關(guān)性分析

52個(gè)黧蒴栲半同胞家系胸徑、樹高、材積相關(guān)分析結(jié)果見表4。

表4 黧蒴栲半同胞家系生長指標(biāo)相關(guān)分析Tab.4 Correlationbetweengrowthindexesofhalf-sibfamiliesofCastanopsisfissa生長指標(biāo)平均值標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān)系數(shù)胸徑樹高材積胸徑8.53cm1.3618—0.70620.9377**樹高8.23m1.3377—0.8574*材積0.02828m30.01152—

由表4可知，生長指標(biāo)胸徑與材積存在著極顯著相關(guān)關(guān)系，樹高與材積存在著顯著相關(guān)關(guān)系，這二個(gè)生長指標(biāo)與材積生長高度相關(guān)，而胸徑與樹高間沒有顯著相關(guān)關(guān)系，但存在中度相關(guān)。

4 結(jié)論與討論

(1) 52個(gè)黧蒴栲半同胞家系的胸徑、樹高、木材材積生長均存在極顯著差異。52個(gè)6年生黧蒴栲半同胞家系平均胸徑為8.53cm，變異幅度為6.31～10.85cm；平均樹高為8.23m，變異幅度為5.08～10.14m；平均材積為0.02828m3，變異幅度為0.01099～0.05407m3。

(2) 52個(gè)黧蒴栲半同胞家系胸徑遺傳變異系數(shù)為13.74%，廣義遺傳力為0.7404；樹高遺傳變異系數(shù)為13.74%，廣義遺傳力為0.7150；材積遺傳變異系數(shù)為35.36%，廣義遺傳力為0.7539。胸徑、樹高變異較小，而材積相對變異較大，胸徑、樹高和材積均受較強(qiáng)遺傳控制，表明胸徑、樹高、材積生長指標(biāo)通過一定強(qiáng)度的選擇，能獲得較高的遺傳增益。

(3) 52個(gè)黧蒴栲半同胞家系胸徑、樹高生長與木材材積生長高度相關(guān)，且胸徑與樹高生長也中度相關(guān)，表明黧蒴栲半同胞家系胸徑、樹高等性狀在遺傳上不是相互獨(dú)立的。數(shù)量性狀的遺傳受到多基因的遺傳控制，由于基因之間的相互作用以及多因一效和一因多效的作用，使得性狀間彼此關(guān)聯(lián)、相互影響，只有了解其相關(guān)性，才能在育種改良中權(quán)衡取舍，提高林木遺傳改良效率。

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(文字編校：張 珉)

Growthtraitsgeneticvariationanalysisandgeneticparametersestimationofhalf-sibfamiliesofCastanopsisfissa

TONG Fangping1, JIANG Yi2, LIU Zhenhua1, HUANG Ronglin2, LI Gui1, CHEN Rui1

(1.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China; 2.Guangxi Forestry Research Institute, Nanning 530001, China)

In order to research half-sib families ofCastanopsisfissa’s growth traits genetic variation and estimate genetic parameters, six-year-old half-sib families’ growth test was analyzed by randomized block design. The results suggested that there were significantly difference among tree height and DBH and volume. The average DBH, tree height and volume of half-sib families were 8.53 cm, 8.23 m and 0.028 28 m3respectively, and the variation range were 6.31～10.85 cm, 5.08～10.14 m and 0.010 99～0.054 07 m3, respectively. The genetic variation coefficient of DBH, tree height and volumes were 13.74%, 13.74% and 35.36% respectively, and the broad heritability were 0.740 4, 0.715 0 and 0.753 9, respectively. The results suggested that the variation of DBH and tree height were low, but the variation were controlled by the strong genetic factors. The variation of volume was big and it also was controlled by the strong genetic factors. So the higher genetic gains could be gained by selection of suitable intension.

growth traits; half-sib families; genetic variation; genetic parameters;Castanopsisfissa

2013-04-07

2013-05-06

國家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(200904036)。

童方平(1964-)，男，湖南省桃源縣人，研究員，博士生導(dǎo)師，研究方向：工業(yè)原料林遺傳改良與豐產(chǎn)栽培、困難立地生態(tài)修復(fù)與植被恢復(fù)技術(shù)。

S 792.17

A

1003-5710(2013)03-0005-04

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2013. 03. 002