吉林省品種楊基因收集圃營(yíng)建及生長(zhǎng)量評(píng)價(jià)研究

陳建軍，李鵬輝，梁宏玉，孫鏡明，于 安，陸志民，任宣百，馮 博，李杰玲

(1.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130033;2.雙遼市林木種苗管理站，吉林 四平 136400;3.長(zhǎng)春市北方綠化中心，吉林 長(zhǎng)春 130117;4.吉林省林業(yè)技術(shù)推廣站，吉林 長(zhǎng)春 130022)

品種楊在吉林省林業(yè)的木材生產(chǎn)、生態(tài)建設(shè)中扮演著十分重要的角色，尤其是中、西部地區(qū)的防護(hù)林，對(duì)于保持水土，庇護(hù)農(nóng)田、草場(chǎng)、道路、村屯，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境功不可沒［1，2］。吉林省自20 世紀(jì)60 年代初開始引進(jìn)及70 年代出現(xiàn)本地選育的品種(系)以來(lái)，引進(jìn)和選育的品種(系)已達(dá)200 余種［2～7］。品種楊是楊樹良種群體，是林業(yè)重要的生產(chǎn)資料和育種材料。一個(gè)品種(系)也是一個(gè)基因庫(kù)，不同品種(系)的特有性狀往往可以在育種中發(fā)揮重要作用，因而保存好這些基因資源具有十分巨大和潛在的利用價(jià)值。但目前大量品種(系)在營(yíng)林生產(chǎn)中由于各種缺陷和不足而遭到淘汰，大量?jī)?yōu)良基因流失。

由于吉林省沒有建立起統(tǒng)一的品種楊評(píng)價(jià)體系，造成對(duì)全省營(yíng)林生產(chǎn)指導(dǎo)的缺失。楊樹造林僅僅依據(jù)簡(jiǎn)單的幼齡期引種試驗(yàn)和一些品種(系)選育部門提出的適栽區(qū)域，造成營(yíng)林生產(chǎn)應(yīng)用具有很大的盲目性、主觀性。目前，全省楊樹栽培品種以白城小黑楊為主，初步統(tǒng)計(jì)該品種栽培面積占中、西部楊樹人工林面積的80%以上，大面積的單一品種具有極大的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

鑒于上述情況，開展品種楊基因收集、保存與評(píng)價(jià)研究已成為目前楊樹育種亟待破解的問(wèn)題。不僅可為楊樹品種遺傳改良提供多樣的基因資源，提高遺傳多樣性水平，而且可以對(duì)目前主栽品種(系)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為地方提供適栽優(yōu)良品種(系)。為此，我們于1997 年開始在吉林省雙遼市營(yíng)建起品種楊基因收集圃，并進(jìn)行了一系列測(cè)定及評(píng)價(jià)研究。

1 品種楊基因收集圃營(yíng)建地概況

品種楊基因收集圃營(yíng)建地點(diǎn)位于雙遼市林業(yè)局實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)轄區(qū)內(nèi)，地理坐標(biāo)為123°61'E，43°50'N;海拔146 m，地勢(shì)為起伏的土丘;土壤為黑鈣土型沙土，土壤腐殖質(zhì)含量1%～2%，pH7.4，土壤通透性好，但瘠薄、保水能力差;該區(qū)屬溫帶大陸型季風(fēng)氣候，年均氣溫5.6℃，日均氣溫穩(wěn)定在10℃以上的日數(shù)為160 d，年均積溫3 492.7℃，無(wú)霜期145 d;年均降水量464.7 ～425.8 mm，年均蒸發(fā)量1 784.7 mm;全年盛行西南風(fēng)，平均風(fēng)速3.8 m·s－1;年日照時(shí)數(shù)2 972.5 h。

2 品種楊基因收集圃營(yíng)建、生長(zhǎng)量測(cè)定及評(píng)價(jià)方法

1997 ～1998 年，共收集全省各科研院所和生產(chǎn)單位選育及引進(jìn)的楊樹適栽品種(系)及周邊遼寧省、黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)主栽品種(系)和遼寧省楊樹研究所、黑龍江省防護(hù)林研究所等科研單位保存和選育出的新品種(系)共131 個(gè)。

將收集的品種(系)穗條于1999 年早春在雙遼鄭家屯苗圃扦插育苗，扦插后常規(guī)管理，1999 年冬得到了90 個(gè)合格穗條，達(dá)到300 個(gè)以上的品種(系)。2000 年春，將這些品種(系)穗條按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)3 次重復(fù)在苗圃地進(jìn)行苗期品比，扦插后常規(guī)管理，翌年春起苗前測(cè)定各品種(系)的苗高、地徑。

2001 年春，從苗期參試的90 個(gè)品種(系)中選擇88 個(gè)品種(系)(由于凍害淘汰東風(fēng)1號(hào)楊與荷蘭3930 楊)，在選擇的基因收集圃地，按隨機(jī)區(qū)組3 次重復(fù)設(shè)計(jì)、株行距3 m×3 m 造林，目的是使其具有品種楊基因保存兼品比功能。其他被收集但并未入選參試品種的作為基因保存也在圃中按3 m×3 m 株行距造林。參試品比每小區(qū)定植16 株。測(cè)定幼年期和半輪伐期各品種(系)的胸徑生長(zhǎng)量和樹高生長(zhǎng)量，并以白城小黑楊作對(duì)照。

對(duì)參試品種(系)各時(shí)期生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，用SAS 軟件進(jìn)行方差分析和SNK 多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 品種楊基因收集圃營(yíng)建

雙遼市地處遼河平原與科爾沁草原過(guò)度地帶，水溫條件比較優(yōu)越，是吉林省品種楊栽培環(huán)境最適宜區(qū)域之一。本品種楊基因收集圃共計(jì)收集品種(系)131 個(gè)，保存品種(系)127 個(gè)，6 463 株。

3.2 參試品比的88 個(gè)品種(系)生長(zhǎng)量評(píng)價(jià)

3.2.1 不同品種(系)平均生長(zhǎng)量

①苗期(1 a 生)測(cè)定。測(cè)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，參試的90 個(gè)品種1 a 生苗高范圍在167～286 cm 之間，均值224.72 cm;地徑范圍在1.1 ～3.1 cm 之間，均值2.05 cm。白城小黑楊苗高范圍在193 ～198 cm 之間，均值195 cm;地徑范圍在1.6 ～2.1 cm 之間，均值1.8 cm。

②幼年期(4 a 生)測(cè)定。測(cè)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，參試的88 個(gè)品種4 a 生樹高范圍在140 ～560 cm 之間，均值306 cm;地徑范圍在1.0 ～12.0 cm 之間，均值5.03 cm。白城小黑楊樹高范圍在230 ～425 cm 之間，均值335 cm;地徑范圍在3.0 ～8.0 cm 之間，均值6.17 cm。

③半輪伐期(12 a 生)測(cè)定。測(cè)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，參試的88 個(gè)品種12 a 生樹高范圍在400 ～1 180 cm 之間，均值724 cm;胸徑范圍在3.6 ～24.8 cm 之間，均值11.98 cm。白城小黑楊樹高范圍在680 ～870 cm 之間，均值770 cm;胸徑范圍在7.3 ～15.2 cm 之間，均值11.16 cm。

3.2.2 不同品種(系)生長(zhǎng)量比較

為檢驗(yàn)品種(系)間生長(zhǎng)量的差異顯著性水平，進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表1。

表1 方差分析Tab.1 Variance analysis

從表1 中可以看出，各品種(系)間在高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)差異均達(dá)到極顯著水平，從F 值的大小反應(yīng)出徑生長(zhǎng)差異水平高于高生長(zhǎng)。

3.2.3 各品種(系)生長(zhǎng)性狀評(píng)價(jià)

為對(duì)品種(系)生長(zhǎng)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，將各品種(系)的高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)量進(jìn)行了SNK 多重比較。

高生長(zhǎng)方面，在0.05 水平上，晚花楊、33號(hào)楊、吉林加拿大楊、白林3 號(hào)楊、摩里柏林楊、迎春5 號(hào)楊、47 號(hào)楊、81－10 號(hào)楊、W－14 楊、擬青×山海關(guān)楊、N119 楊、中黑防2 號(hào)楊、白城42 號(hào)楊、7 號(hào)楊、黑林2 號(hào)楊、昭林200 楊、格爾里楊、新生×小黑52 楊、98－33 號(hào)楊、黑×小(選)楊、黑林1 號(hào)楊、西+加楊、小×鉆楊、新生×小黑50 楊、建平3 號(hào)楊、5 號(hào)楊、魯×3 楊、里普楊、大凌河220 楊、白城1 號(hào)楊、加型楊、88－13 號(hào)楊、長(zhǎng)春加拿大楊、黃快楊、莫斯科加拿大楊、美×青楊、白城小黑楊、白城小青黑楊、健楊、98－34 號(hào)楊、7915501 楊、98－30 號(hào)楊、白林2 號(hào)楊、18 號(hào)楊、美×中楊、小青×黑24 楊、洮北小黑楊、大同86－12 楊、加雌楊、北京605楊、白林1 號(hào)楊、馬里蘭德×小黑楊、88－04 號(hào)楊、列寧加拿大楊、富錦4 號(hào)楊、98－22 號(hào)楊、新生楊、小青×美楊、83－25 楊、小青×美+加楊、黑×19 楊、龍可夫健楊、俄羅斯楊、遼寧楊、1 號(hào)楊、小×加暴638 楊、(美×黑)×健楊、山海關(guān)楊、中林229 楊、舍伯吐楊、白城2 號(hào)楊、98－24 號(hào)楊、34 號(hào)楊、白城41 號(hào)楊、小青×美+旱楊、白城5 號(hào)楊、承德楊、富錦3 號(hào)楊、美×小47 楊、蓋楊、黃河1 號(hào)楊、加×美楊與其他品種(系)差異顯著;0.01 水平上為較0.05 水平上去掉加×美楊與其他品種(系)差異顯著。

徑生長(zhǎng)方面，在0.05 水平上，33 號(hào)楊、47號(hào)楊、晚花楊、西+加楊、W－14 楊、N119 楊、格爾里楊、吉林加拿大楊、2 號(hào)楊、莫斯科加拿大楊、摩里柏林楊、大同86－12 楊、黑×小(選)楊、加型楊、7 號(hào)楊、迎春5 號(hào)楊、小青×美+旱楊、98－33 號(hào)楊、里普楊、81－10 號(hào)楊、魯×3楊、1 號(hào)楊、新生楊、列寧加拿大楊、5 號(hào)楊、白城41 號(hào)楊、98－30 號(hào)楊、白城小青黑楊、98－34號(hào)楊、加雌楊、83－25 號(hào)楊、小×鉆楊、黑林1號(hào)楊、建平3 號(hào)楊、新生×小黑50 楊、白林3 號(hào)楊、美×中楊、大凌河220 楊、白林1 號(hào)楊、北京605 楊、黑林2 號(hào)楊、7915501 楊、白城42 號(hào)楊、健楊、中黑防2 號(hào)楊、擬青×山海關(guān)楊、新生×小黑52 楊、山海關(guān)楊、美×青楊、黑×19 楊、98－22 號(hào)楊、黃快楊、遼寧楊、18 號(hào)楊、88－04 號(hào)楊、小青×美+加楊、富錦4 號(hào)楊、洮北小黑楊、白林2 號(hào)楊、白城小黑楊、馬里蘭德×小黑楊、98－24 號(hào)楊、88－13 楊、白城5 號(hào)楊、(美×黑)×健楊、承德楊、小青×美楊、白城2 號(hào)楊、俄羅斯楊與其他品種(系)差異顯著;0.01 水平上為在0.05 水平上的品種上加昭林200 楊、中保299 楊、舍伯吐楊、小×加暴638 楊、美×47楊、加×美楊、白城1 號(hào)楊、富錦3 號(hào)楊、長(zhǎng)春加拿大楊、34 號(hào)楊、龍可夫健楊、小青×黑24 楊與其他品種(系)差異顯著。

由于凍害造成的部分品種(系)干梢，其原有的高生長(zhǎng)速生特性受到嚴(yán)重壓制，但在經(jīng)歷幾年后，保存下來(lái)的品種(系)抗凍性明顯加強(qiáng)，高生長(zhǎng)速生特性逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。

為綜合體現(xiàn)高生長(zhǎng)、徑生長(zhǎng)在0.05 水平上的優(yōu)良品種、品系的速生性狀，以白城小黑為對(duì)照，以單株材積量大小及比值為測(cè)評(píng)指標(biāo)進(jìn)行排序，結(jié)果見表2。

表2 參試品種(系)生長(zhǎng)性狀排序Tab.2 The growth trait rank of testing breed

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從表2 結(jié)果可以看出，吉林省品種楊速生親本可分為2 組，即:速生組(采取較對(duì)照比值≥300%)主要親本:33 號(hào)楊、47 號(hào)楊、晚花楊;較速生組(采取較對(duì)照比值≥200%)主要親本:西+加楊、W－14 楊、N119 楊、格爾里楊、吉林加拿大楊、2 號(hào)楊、莫斯科加拿大楊、摩里柏林楊、大同86－12 楊、黑×小(選)楊、加型楊。

4小結(jié)

品種楊基因收集圃的營(yíng)建，為吉林省品種楊的進(jìn)一步遺傳改良儲(chǔ)存了大量?jī)?yōu)良基因資源。在參試品比的88 個(gè)品種(系)中，在黑鈣土型沙土上生長(zhǎng)量大于對(duì)照白城小黑楊的有58 個(gè)品種(系)。其中:速生品種(系)有33 號(hào)楊、47 號(hào)楊、晚花楊;較速生品種(系)有西+加楊、W－14 楊、N119 楊、格爾里楊、吉林加拿大楊、2 號(hào)楊、莫斯科加拿大楊、摩里柏林楊、大同86－12 楊、黑×小(選)楊、加型楊，為吉林省品種楊雜交育種理想的速生親本。

今后應(yīng)在全省篩選典型土種(立地類型)進(jìn)行中試，為不同立地類型篩選適生品種楊。

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