杉樹混合選擇的子代早期測定

汪和平 劉奇平

【摘要】：杉樹是南方最為常見的用材林之一，具有生長迅速、材質(zhì)優(yōu)良 用途廣泛的特點(diǎn)。常年使用小范圍的杉樹種子，導(dǎo)致杉樹樹高、胸徑矮小，單位蓄積減少，出材率降低，嚴(yán)重制約林業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，林業(yè)基層單位積極進(jìn)行了杉樹良種選育工作。杉樹混合選擇是根據(jù)用材林的標(biāo)準(zhǔn)在林分挑選胸徑、樹高等表型性狀優(yōu)異性的優(yōu)樹，而挑選優(yōu)樹表型是受環(huán)境和基因共同影響。表性優(yōu)異的親本，其子代往往并不具有優(yōu)良的遺傳品質(zhì)。杉樹混合選擇的子代通過早期遺傳測定，能夠較早地判別子代遺傳品質(zhì)，進(jìn)行選優(yōu)淘劣的工作，減少大量的人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。

【關(guān)鍵詞】：杉樹 ； 子代； 早期 ； 遺傳測定

1杉樹子代遺傳測定林的基本情況

杉樹自由授粉遺傳測定位于武功山林場洋溪分場五個沖林班7號小班內(nèi)，面積1.65ha。2013年春季營造，進(jìn)行過擴(kuò)穴、全刈等生產(chǎn)管理措施。海拔高度274.5 m，坡向西北，坡度9～13°，位于山場中部。土壤為第四紀(jì)紅壤發(fā)育而成，肥沃深厚。

測定林屬中亞熱帶氣候，年均氣溫17.7℃，最冷月平均氣溫5.9℃，最熱月平均氣溫32.1℃，≥10℃的積溫2 500℃，極端最低溫度-6.3℃，年降水量1 653 mm，年日照時數(shù)1 649 h，無霜期279 d，是杉木的中心產(chǎn)區(qū)之一。

10個優(yōu)樹的子代隨機(jī)排列在3個小區(qū)，小區(qū)內(nèi)個優(yōu)樹子代1次重復(fù)，每行栽植10株，株行距為2 m*2 m。小區(qū)邊緣種植2行2m*2m的木荷林帶，埋設(shè)四個角樁并用GPS進(jìn)行定位。

2親本材料來源與杉樹混合選擇方法

2.1子代測定林的親本來源于武功山林場洋溪、社上、橫江、錢

山、大布等5個營林分場17—23年的人工杉樹近熟林，種苗來源于林區(qū)各林農(nóng)自采自育。優(yōu)樹選擇從海拔從124.3m—948.7m，坡向各異，土壤種類較多，涉及21個林班，152個小班，面積2178.6ha。林分因農(nóng)田、村莊、河流、道路分割，彼此相對獨(dú)立。林分經(jīng)歷了2008年冰凍雪災(zāi)，但未經(jīng)過間伐、人為破壞自然生長較好。

2.2采用五株對比法選擇杉樹優(yōu)樹，沿等高線上下距離15m目測杉樹優(yōu)樹。發(fā)現(xiàn)優(yōu)樹時用GPS定位，砍刀削去1.5m處的杉樹粗皮噴上紅色油漆，測樹尺測量胸徑、枝下高。以優(yōu)樹為圓心，30m為半徑，選擇5株胸徑大，未斷稍的對比樹測量胸徑。最后用油鋸鋸倒6棵杉樹量取樹高，將6株杉樹的果實(shí)分別裝袋，并標(biāo)明樹號。每次在野外確定的優(yōu)樹間的距離應(yīng)在2km之外。特別提醒的是，應(yīng)避免在林緣部分挑選優(yōu)樹和對比樹的立地條件要與優(yōu)樹的微立地條件一致，不可優(yōu)樹在山?jīng)_里，對比樹在山脊上的現(xiàn)象出現(xiàn)。這是杉樹子代最大遺傳增益的保證措施之一。

3杉樹子代測定材料方法

3.1 試驗(yàn)材料為二年生杉樹實(shí)生苗，共10個杉樹優(yōu)樹號（1—10），每個無性系栽植10株，共計(jì)100株。

3.2統(tǒng)計(jì)分析方法

因條件限制，只能使用Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

變異系數(shù)CV=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值

3.3杉樹優(yōu)樹子代的評價：

3.3.1優(yōu)樹自由授粉子代遺傳參數(shù)的估計(jì)：根據(jù)期望均方、分解表型、遺傳與環(huán)境方差和協(xié)方差，計(jì)算子代的遺傳參數(shù)。

其中，遺傳力h2=4*f2/（f2+e，表型方差σ2p=σ2g+σ2e。試中的：σ2g為自由授粉子代方差，σ2e為實(shí)驗(yàn)方差，r為重復(fù)數(shù)。

遺傳方差 MSC-MSe/r σ2g

3.3.2自由授粉子代遺傳增益的計(jì)算：ΔG=S.h/ 1 /2 ， S中選家系平均值與原來群體平均值的高差即選擇差，R表示家系遺傳力， 1表示原始群體的平均值。

4結(jié)果與分析

4.1混合選擇子代生長的方差分析

對自由授粉優(yōu)樹的子代的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)樹子代生長2年后，在微地形、微氣候基本一致的外部環(huán)境下，樹高F值達(dá)到4.88，差異均達(dá)到顯著水平。說明10個優(yōu)樹子代間，杉樹的基因頻率是不一致的，有的優(yōu)樹子代高生長基因的加性頻率高，有的加性低，因而具有選擇的潛力，從中選擇優(yōu)良的子代高生長性狀能取得良好的效果。

10個自由授粉優(yōu)樹的子代間地徑有差異但不十分顯著，與杉樹早期生長特性有關(guān)，1—3年幼林齡的杉樹高生長為主，表現(xiàn)突出。地徑生長相對滯后。并不是說優(yōu)樹子代地徑基因頻率一致，沒有選擇的必要。這僅是杉樹子代早期遺傳測定的瑕疵，可以通過本地長期大量的樹高、胸徑（地徑）數(shù)據(jù)，建立兩者的函數(shù)關(guān)系來彌補(bǔ)早期遺傳測定不足.

4.2自由授粉子代選擇的遺傳增益

根據(jù)自由授粉優(yōu)樹子代生長2年后，各生長性狀的h值，選擇有良單株，計(jì)算其遺傳增益得出：樹高遺傳增益最大的是5號家系中的第1株，為6.10﹪，最小的8號家系第9株是4.27﹪，樹高遺傳增益相差1.83﹪，彼此之間差距并不明顯。而在地徑的遺傳增益中2號家系的第2株為16.97﹪，5號家系是6.85﹪，相差10.12﹪特別顯著，，在實(shí)際的育種工作中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注。

5問題與討論

5.1本文是在10個優(yōu)樹100個子代中直接選擇出優(yōu)良單株，而未采用先選擇優(yōu)良家系，在從優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良單株的分層法。兩個選擇方法計(jì)算的遺傳增益也近似，沒有顯著差異。直接選擇有良單株較分層法選擇優(yōu)良單株具有遺傳多樣性和實(shí)際操作簡單易行的特點(diǎn)。

5.2杉樹優(yōu)樹的子代遺傳測定緊靠早期測定是不準(zhǔn)確無誤的，需要長期不間斷的進(jìn)行，直到生長性狀穩(wěn)定下來。杉樹子代生長時間較短，未經(jīng)歷過實(shí)驗(yàn)地的極端氣候的考驗(yàn)，不知道杉樹混合選擇的優(yōu)良單株在極端氣候的抗性，一旦遇到極端氣候可能會造成毀滅性災(zāi)難。再者，由于遺傳測定早，杉樹一些生長表型（如樹高、冠幅）未得到充分的展示。評價的指標(biāo)有一定預(yù)估性，只要有科學(xué)方式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，子代的早期測定仍然有非常只要的意義。

5.3 杉樹優(yōu)樹子代中的單株遺傳增益存在著較大的差距，同為遺傳增益正值，地徑最大的為16.97﹪，最小增益6.85﹪。除了遺傳關(guān)系外，外界環(huán)境起到一定的作用，土壤肥力、水分、光照條件好的單株生長也快。也就是遺傳測定中，一些外部因素依然起到或多或少的影響。

【參考文獻(xiàn)】：

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