杉木無性系主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳變異和無性系選擇

何貴平，林陽峰，程亞平，徐肇友，曹高銓，王幫順

（1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 富陽 311400；2. 福建省邵武市林業(yè)局，福建 邵武 35400；3. 浙江省慶元縣慶元林場，浙江 慶元 323805；4. 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 龍泉 323700）

杉木無性系主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳變異和無性系選擇

何貴平1，林陽峰2，程亞平3，徐肇友4，曹高銓3，王幫順4

（1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 富陽 311400；2. 福建省邵武市林業(yè)局，福建 邵武 35400；3. 浙江省慶元縣慶元林場，浙江 慶元 323805；4. 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 龍泉 323700）

對福建省邵武市35個15年生杉木無性系試驗(yàn)林的樹高、胸徑、材積和木材基本密度4個主要經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行了測定和分析，并采用指數(shù)選擇法進(jìn)行了優(yōu)良無性系選擇。結(jié)果表明：4個主要經(jīng)濟(jì)性狀在無性系間達(dá)極顯著差異水平，且有較高重復(fù)力和中等的變異系數(shù)；樹高、胸徑、材積3個生長性狀間的遺傳相關(guān)均為密切正相關(guān)，3個生長性狀與木材密度間則均為弱度遺傳負(fù)相關(guān)。采用材積和木材密度兩個性狀，應(yīng)用選擇指數(shù)選出7個優(yōu)良無性系，它們在木材密度基本保持試驗(yàn)群體平均水平的情況下，材積比試驗(yàn)群體平均值大 48.17%，比試驗(yàn)對照大

杉木；無性系；主要經(jīng)濟(jì)性狀；遺傳相關(guān)；無性系選擇

杉木（Cunninghamia lanceolata）為我國南方林區(qū)重要的速生用材樹種，經(jīng)過幾十年的遺傳改良已進(jìn)入到三代育種時期，并已形成了種子園有性育種與無性系選育相結(jié)合時代，同時我國的杉木育種工作從早期的只注重生長性狀選育發(fā)展到生長和材質(zhì)性狀并重的育種策略。經(jīng)過多年研究，杉木無性繁殖技術(shù)、采穗圃營建技術(shù)、組培技術(shù)以及無性系測定技術(shù)等已趨成熟[1～5]，選擇出優(yōu)良的無性系進(jìn)行有性再利用，使無性與有性相結(jié)合，以便更進(jìn)一步提高其遺傳品質(zhì)。以及將選擇出的優(yōu)良無性系進(jìn)行區(qū)域性試驗(yàn)，再選擇出適應(yīng)性更強(qiáng)的無性系品種進(jìn)行推廣應(yīng)用，來提高林地的生產(chǎn)力。本文對15年生的杉木無性系測定林進(jìn)行了遺傳變異研究，并進(jìn)行了優(yōu)良無性系選擇，旨在為杉木無性系育種提供理論依據(jù)，同時為杉木高世代育種群體和無性系品種選擇提供材料。

1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)地位于福建省邵武市內(nèi)（117° 40′ E，27° 25′ N），屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，海拔265 ～ 300 m，年平均氣溫17.7℃，年降水量1 786.0 mm，年蒸發(fā)量1 206.5 mm，相對濕度82%。試驗(yàn)林營造在水北鎮(zhèn)四都村，林地為針闊葉次生林采伐跡地，土壤為紅黃壤，土層厚度100 cm以上，坡度25°左右，坡向東南，土壤肥力中等以上。

2 材料與方法

1998年春在福建省邵武市水北鎮(zhèn)四都村，營造了一片杉木無性系測定林，試驗(yàn)材料為 35個無性系加一個福建省洋口林場一代種子園混種作對照（ck），無性系來源于洋口一代種子園混種苗中選出的超級苗，然后再繁殖成無性系。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4株單行小區(qū)，6次重復(fù)。林地經(jīng)火燒煉山后挖大穴（50 cm×50 cm× 40 cm），造林株行距為2 m×2 m。2012年12月每木調(diào)查樹高、胸徑，并在胸高處朝南方向用生長錐取木芯樣（由于無性系的基因型完全相同，木芯樣以小區(qū)平均木為取樣木），用飽和含水時法測定其木材密度。數(shù)據(jù)計(jì)算用小區(qū)平均數(shù)采用DPS軟件在計(jì)算機(jī)進(jìn)行，重復(fù)力h2= 1-1/F（F為方差檢驗(yàn)值）[6]，優(yōu)良無性系選擇采用材積與木材密度兩個性狀進(jìn)行指數(shù)選擇。

3 結(jié)果與分析

3.1 杉木無性系生長性狀及木材密度的差異

由15年生杉木無性系樹高、胸徑、材積、木材基本密度4個主要經(jīng)濟(jì)性狀的方差分析結(jié)果（表1）可知，各性狀無性系間均存在極顯著差異，表明雖然這些無性系均是經(jīng)過超級苗選擇后形成，但它們之間差異仍較大，這也為優(yōu)良無性系選擇提供了可能。

表1 15年生杉木無性系生長及材質(zhì)性狀方差分析結(jié)果Table 1 ANOVA on four traits of 35 C. lanceolata clones in 15-year plantation

3.2 杉木無性系各性狀遺傳參數(shù)值

無性系各性狀參數(shù)值如表2。由表2可知，各性狀均有較高的重復(fù)力，材積的變異系數(shù)相對較大，而木材密度的變異系數(shù)則相對較小，樹高、胸徑、木材基本密度的重復(fù)力均在77%以上，表明杉木無性系各性狀有較高的遺傳穩(wěn)定性，使選擇出的無性系有較高的可靠性。

表2 15年生杉木無性系各性狀遺傳參數(shù)值Table 2 The genetic parameters of four traits of 35 C. lanceolata clones in 15-year plantation

3.3 杉木無性系各性狀間的遺傳相關(guān)分析

林木性狀間的遺傳相關(guān)關(guān)系的高低，能反映出性狀間的相關(guān)程度，它可為林木的遺傳改良方案和策略提供理論參考。杉木無性系各性狀間的遺傳相關(guān)關(guān)系結(jié)果如表3。4個性狀間的遺傳相關(guān)的絕對值大于表型相關(guān)的絕對值，且兩者間的方向相同，表明各性狀間的相關(guān)關(guān)系受環(huán)境影響較小。樹高、胸徑、材積3個生長性狀之間遺傳相關(guān)均為高度正相關(guān)，3個生長性狀與木材密度間則均表現(xiàn)為弱度遺傳負(fù)相關(guān)，這一結(jié)果同葉志宏等[7～8]的研究結(jié)果相近似。表明如果過分強(qiáng)度生長性狀的改良將有導(dǎo)致材質(zhì)性狀下降的趨勢，故在進(jìn)行杉木遺傳改良時，應(yīng)同時兼顧到材質(zhì)性狀。

3.4 杉木優(yōu)良無性系指數(shù)選擇

由于樹高、胸徑與材積之間存在密切正向的遺傳相關(guān)關(guān)系，在進(jìn)行優(yōu)良無性系選擇時只采用材積和木材密度兩個性狀，用等經(jīng)濟(jì)權(quán)重建立選擇指數(shù)，經(jīng)計(jì)算選擇指數(shù)方程為I = 1.255 4X1＋1.326 3X2（X1、X2分別為各無性系材積和木材密度的平均值），根據(jù)指數(shù)方程選出 7個優(yōu)良無性系（表 4），它們的木材密度與試驗(yàn)群體平均值相近，材積比試驗(yàn)群體平均值大48.17%，與試驗(yàn)對照相比，木材密度下降了2.56%，但材積增加了105.45%，表現(xiàn)出極顯著的增產(chǎn)效果。

表3 杉木無性系各性狀間相關(guān)關(guān)系Table 3 The correlation coefficient among four traits of 35 C. lanceolata clones in 15-year plantation

表4 根據(jù)指數(shù)方程入選的杉木無性系群體改良效果Table 4 Selected clones by index equation

3 結(jié)論

（1）在15年生的杉木無性系試驗(yàn)中，樹高、胸徑、材積和木材基本密度4個主要經(jīng)濟(jì)性狀在無性系間均表現(xiàn)出極顯著差異水平，表明經(jīng)過超級苗選擇后其無性系間分化仍較大，進(jìn)行無性系測定非常重要。

（2）杉木無性系的樹高、胸徑和木材密度有較高的重復(fù)力，表明無性系主要經(jīng)濟(jì)性狀有較高的遺傳穩(wěn)定性，為無性系選擇提供了可靠性和可行性。

（3）杉木無性系的樹高、胸徑和材積3個生長間遺傳相關(guān)均為密切正相關(guān)，但這3個生長性狀與木材密度間均表現(xiàn)為弱度遺傳負(fù)相關(guān)。如果過分強(qiáng)度生長性狀的改良將有導(dǎo)致材質(zhì)性狀下降的趨勢，故在進(jìn)行杉木遺傳改良時，應(yīng)同時兼顧到材質(zhì)性狀。

（4）采用材積和木材密度兩個性狀，用等經(jīng)濟(jì)權(quán)重，建立選擇指數(shù)，選出7個優(yōu)良無性系，它們在木材密度基本保持試驗(yàn)群體平均水平的情況下，材積比試驗(yàn)群體平均值大48.17%。與試驗(yàn)對照相比，木材密度下降了

2.56 %，但材積增加了105.45%，表現(xiàn)出極顯著的增產(chǎn)效果。

[1] 陳益泰，何貴平，封劍文，等. 杉木無性系采穗圃的樹體管理和插條選擇[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，1995，8（6）：611-618.

[2] 何貴平，陳益泰，封建文，等. 杉木無性系采穗圃萌芽發(fā)生動態(tài)、施肥效應(yīng)及其管理[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，1998，11（1）：52-57.

[3] 歐陽磊，鄭仁華，翁玉榛，等. 杉木優(yōu)良無性系組培快繁技術(shù)體系的建立[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007，31（3）：47-51.

[4] 何貴平，陳益泰，關(guān)志山，等. 杉木無性系生長及分枝習(xí)性的遺傳變異[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，1997，10（5）：556-559.

[5] 肖石海. 杉木無性系測定及速生優(yōu)良無性系選擇[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報，2005，25（4）：349-351.

[6] 馬育華. 植物育種的數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ)[M]. 南京：江蘇科技術(shù)出版社，1984.

[7] 葉志宏，施季森，翁玉榛，等. 杉木十一親本雙列交配遺傳分析[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，1991，4（4）：380-385.

[8] 何貴平，徐永勤，齊明，等. 杉木2代種子園子代主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳變異及單株選擇[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，2011，24（1）：123-126.

Genetic Variation and Selection for
Main Economic Traits of Cunninghamia lanceolata Clone

HE Gui-ping1，LIN Yang-feng2，CHENG Ya-ping3，XU Zhao-you4，CAO Gao-quan3，WANG Bang-shun4

（1. Research Institute of Subtropical Forestry, CAF, Fuyang 311400, China; 2. Shaowu Forestry Bureau of Fujian, Shaowu 354000, China; 3. Qingyuan Forest Farm of Zhejiang, Qingyuan 323805, China; 4. Longquan Forestry Institute of Zhejiang, Longquan 323700, China）

∶Determinations were made on four economic traits, such as tree height, DBH, wood volume and density of 35 clones of 15-year Cunninghamia lanceolata plantation in Shaowu, Fujian province. Fine clones were selected from them by index selection. The results showed that the four traits had significant difference among tested clones, with high repeatability and moderate variable coefficient. It had close positive genetic correlation among tree height, DBH and wood volume, but these traits had negative relation with wood density. Seven fine clones were selected by index method with wood volume and density. Their wood volume increased by 48.17% and 105.45% to experiment CK of the mean one of tested clones and of the control.

∶Cunninghamia lanceolata; clone; economic traits; genetic correlation; clone selection

S718.46

B

1001-3776（2015）01-0065-03

2014-02-17；

2014-08-05

國家“十二五”科技支撐項(xiàng)目“杉木三代育種技術(shù)研究與示范（2012BAD01B0201）”及浙江省“十二五”農(nóng)業(yè)新品種選育竹木育種重點(diǎn)項(xiàng)目“杉木高生產(chǎn)力優(yōu)質(zhì)新品種選育及示范（2012C12908-11）”的部分內(nèi)容

何貴平（1962-），男，湖北黃陂人，研究員，從事林木遺傳育種研究。

105.45 %。