興安落葉松子代測定及遺傳增益研究

翁海龍 王福德 陳 宇 王 鑫 嚴(yán) 超

(1．黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，黑龍江 哈爾濱 150040;2．黑龍江林副特產(chǎn)研究所，黑龍江 牡丹江 157011;;3．黑龍江省林業(yè)科學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150081)

興安落葉松(Larix gmelinii Rupr．)，興安落葉松屬喬木，樹冠卵狀圓錐形，樹皮暗褐色，一年生枝纖細(xì)，淡黃色，有時呈棕黃色，芽黑褐色，著生于短枝上的被長毛，著生于一年生枝上的僅芽鱗邊緣具毛。針葉淡黃綠色，針狀線形，扁平，背面中脈兩側(cè)氣孔以2—3 條居多。球果卵形至橢圓形，或呈杯狀，長1．5—2．0(2．5)cm，直徑1—2cm，種鱗16—20(30)枚，先端凹形或截形，無毛，有光澤，幼時紫色，有白粉，成熟時淡黃褐色，苞鱗卵狀長橢圓形，長為種鱗的1/3左右，暗紫褐色。種子三角狀卵形，連翅長9mm，灰白色，有淡褐色斑紋，種翅鐮刀形?；ㄆ?月。種子9月上旬成熟。

興安落葉松種源方面的系統(tǒng)研究起源于20 世紀(jì)80年代，進(jìn)行了興安落葉松種內(nèi)地理變異觀律與模式的研究、種源區(qū)劃、優(yōu)良種源選擇及興安落葉松種內(nèi)同工酶分析等一系列工作研究，結(jié)果表明:興安落葉松地理種源間存在著豐富的遺傳變異，其生長狀況與經(jīng)度呈正相關(guān)，與緯度呈負(fù)相關(guān)，具有明顯的經(jīng)向為主、緯向為輔、經(jīng)緯雙向連續(xù)漸變的特點;并將興安落葉松天然分布區(qū)劃分為4 個種源區(qū):大興安嶺北部種源區(qū)、大興安嶺東南部種源區(qū)、大小興安嶺過渡種源區(qū)和小興安嶺東南部種源區(qū);選出小興安嶺的友好、烏伊嶺種源為最佳種源。

1 試驗材料

2008年進(jìn)行子代測定播種育苗，苗期試驗為2年。2010年定植試驗林，分別來自加格達(dá)奇(J)、十八站(S)、烏伊嶺(W)3 個種源區(qū)。20 個家系，1 個對照(當(dāng)?shù)厣a(chǎn)苗)，即21個處理，按隨機區(qū)組設(shè)計，每小區(qū)18 株，4 次重復(fù)，株行距2．0m×2．0m。2014年秋進(jìn)行每木樹高和胸徑調(diào)查。

2 統(tǒng)計方法

試驗統(tǒng)計分析采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):實驗設(shè)計、統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)挖掘/唐啟義，馮明光統(tǒng)計分析—軟件包。

方差分析線性模型為:

xij=μ+ai+βjεij

其中xij為每一觀測值;μ 為總體平均值;ai為處理平均值;βj為區(qū)組效應(yīng);εij為隨機誤差。

遺傳力計算公式:

式中:h2——遺傳力

σf2——家系均方

σ2——誤差項均方

遺傳增益計算公式:

ΔG=h2iσA/珔X

式中:ΔG——遺傳增益

h2——遺傳力

i——選擇強度

σA——群體標(biāo)準(zhǔn)差珔

X——群體平均值

3 結(jié)果與分析

3．1 興安落葉松子代測定優(yōu)良家系選擇

表1 興安落葉松子代測定生長性狀方差分析

興安落葉松子代測定樹高、胸徑、材積方差分析顯示(表1)，家系間樹高、胸徑、材積生長差異極顯著，家系間P 值為0．000 1。樹高、胸徑、材積家系遺傳力分別為0．82、0．74和0．78。

表2 興安落葉松子代測定生長性狀多重比較

從樹高生長多重比較(表2)結(jié)果可以看出，表現(xiàn)最好的家系J66 (2．09m)大于表現(xiàn)最差的家系S32 (1．79m)17．00%，大于CK (1．69m)23．46%，大于群體平均值(1．91m)20．21%。其中J66、S10、J68、J79、S43、S12、J58、W11、S01、W29、S35 等11 個家系分別大于CK(1．69m)23．46%、20．12%、19．10%、18．24%、16．93%、16．83%、15．78%、15．36%、13．18%、13．14%、13．13%;分別大于群體平均值(1．91m)9．46%、6．49%、5．59%、4．82%、3．67%、3．58%、2．65%、2．27%、0．34%、0．30%、0．30%。如選擇大于群體平均值1 倍以上標(biāo)準(zhǔn)差者為最優(yōu)家系，大于群體平均值者為優(yōu)良家系，則子代測定高生長家系J66、S10、J68、J79、S43、S12、J58、W11、S01、W29、S35 為優(yōu)良家系，其中J66、S10 與群體平均值之差超過標(biāo)準(zhǔn)差1．64倍和1．13倍，為最優(yōu)家系。

從胸徑生長多重比較(表2)結(jié)果可以看出，表現(xiàn)最好的家系J66(1．99 cm)大于表現(xiàn)最差的家系S91(1．19 cm)67．23%，大于CK(0．94cm)111．70%，大于群體平均值(1．42 cm)40．33%。其中J66、S10、J68、W29、S28、J58、J79、S12、S35、S43、W11 等11 個家系分別大于CK(0．94cm)111．70%、84．04%、77．66%、68．09%、67．02%、65．96%、64．89%、63．83%、56．38%、53．19%、53．19%;分別大于群體平均值(1．42 cm)40．33%、21．99%、17．76%、11．42%、10．71%、10．01%、9．30%、8．60%、3．66%、1．54%、1．54%。如選擇大于群體平均值1 倍以上標(biāo)準(zhǔn)差者為最優(yōu)家系，大于群體平均值者為優(yōu)良家系，則子代測定徑生長家系J66、S10、J68、W29、S28、J58、J79、S12、S35、S43、W11 為優(yōu)良家系，其中J66、S10、J68、W29 與群體平均值之差超過標(biāo)準(zhǔn)差(0．16cm)3．57倍、1．95倍、1．57倍和1．01倍，為最優(yōu)家系。

材積多重比較(表2)顯示，第1 試驗組表現(xiàn)最好的家系J66(68．1 cm3)大于表現(xiàn)最差的家系S23 (23．76 cm3)385．51%，大于CK(14．02 m3)96．45%，大于群體平均值(34．67cm3)414．68%。該組中所有20 個家系均大于CK，其中J66、S10、J68、W29、J79、J58、S28、S12、S43、S35、W11 分別大于CK 385．51%、267．49%、242．30%、210．07%、193．34%、191．07%、189．10%、181．02%、158．33%、148．65%、147．59%。大于群體平均值者仍是這11 個家系，如選擇大于群體平均值1 倍以上標(biāo)準(zhǔn)差者為最優(yōu)家系，大于群體平均值者為優(yōu)良家系，則興安落葉松子代測定材積生長家系J66、S10、J68、W29、J79、J58、S28、S12、S43、S35、W11 為優(yōu)良家系，其中J66、S10、J68 分別與群體平均值之差超過標(biāo)準(zhǔn)差2．53倍、1．28倍、1．01倍，為最優(yōu)家系。

3．2 興安落葉松子代測定優(yōu)良家系各性狀的遺傳增益

通過統(tǒng)計分析，選出大于群體平均值的優(yōu)良家系11 個，其中4 個大于群體平均值1 倍以上標(biāo)準(zhǔn)差，為最優(yōu)良家系。

表3 興安落葉松子代測定優(yōu)良家系各性狀遺傳增益表(相對于群體平均值)

表3 是興安落葉松子代測定優(yōu)良家系各性狀相對于群體平均值的遺傳增益。興安落葉松子代測定優(yōu)良家系樹高、胸徑、材積生長的入選率均為52．38%，選擇強度為0．77，遺傳增益依次為3．65%、7．46%和25．96%。

3．3 興安落葉松子代測定林優(yōu)良家系內(nèi)的變異

試驗組的最優(yōu)良家系為J66、S10、J68、W29，這些優(yōu)良家系均大于群體平均值1 倍以上標(biāo)準(zhǔn)差，是建立第2 代無性系種子園的候選家系。表4 和圖1 中顯示，各優(yōu)良家系內(nèi)變異較大。優(yōu)良家系J66 高生長最大的單株3．58m，最小的單株1．34m，相差2．67倍;S10 高生長最大的單株3．01m，最小的單株1．32m，相差2．28倍;J68 高生長最大的單株2．63m，最小的單株1．32m，相差1．99倍;W29 高生長最大的單株2．83m，最小的單株1．30m，相差2．17倍。在圖1 中可直觀地看出優(yōu)良家系內(nèi)的優(yōu)良單株的優(yōu)勢。

表4 興安落葉松6年生最優(yōu)良家系內(nèi)高生長差異

4 結(jié)論

通過興安落葉松子代測定樹高、胸徑和材積生長方差分析及多重比較，如選擇大于群體平均值1 倍以上標(biāo)準(zhǔn)差者為最優(yōu)家系，大于群體平均值者為優(yōu)良家系，高生長:J66、S10、J68、J79、S43、S12、J58、W11、S01、W29、S35 為優(yōu)良家系，徑生長:J66、S10、J68、W29、S28、J58、J79 、S12、S35、S43、W11 為優(yōu)良家系，材積:J66、S10、J68、W29、J79、J58、S28、S12、S43、S35、W11 為優(yōu)良家系，其中J66、S10、J68、W29 為最優(yōu)家系。

通過興安落葉松子代測定優(yōu)良家系各性狀相對于群體平均值的遺傳增益，興安落葉松子代測定優(yōu)良家系樹高、胸徑、材積生長的入選率均為52．38%，選擇強度為0．77，遺傳增益依次為3．65%、7．46%和25．96%。

試驗組的最優(yōu)良家系為J66、S10、J68、W29，這些優(yōu)良家系均大于群體平均值1 倍以上標(biāo)準(zhǔn)差，是建立第2 代無性系種子園的候選家系。

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