馬尾松家系苗期生長(zhǎng)性狀配合力和 雜種優(yōu)勢(shì)分析

唐效蓉， 李宇珂， 曾令文， 伍新云， 張 翼， 楊 駿

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.北京漫天下風(fēng)采傳媒文化有限公司， 北京 100029；3.城步苗族自治縣云馬國有林場(chǎng)， 湖南 城步 422500； 4.桂陽縣林業(yè)局， 湖南 桂陽 424400)

馬尾松家系苗期生長(zhǎng)性狀配合力和 雜種優(yōu)勢(shì)分析

唐效蓉1， 李宇珂2， 曾令文3， 伍新云4， 張 翼1， 楊 駿1

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.北京漫天下風(fēng)采傳媒文化有限公司， 北京 100029；3.城步苗族自治縣云馬國有林場(chǎng)， 湖南 城步 422500； 4.桂陽縣林業(yè)局， 湖南 桂陽 424400)

以湖南省城步2代馬尾松種子園人工控制授粉的全同胞家系和全同胞家系的母本與父本的自由授粉半同胞家系種子為試驗(yàn)材料，研究馬尾松2代種子園家系苗期的配合力和雜種優(yōu)勢(shì)。結(jié)果表明：馬尾松2代種子園家系間地徑、苗高的差異均達(dá)極顯著，其中地徑變幅為0.215 7～0.428 8 cm，苗高變幅為13.425 9～35.568 9 cm。全同胞家系的地徑、苗高與其母本的地徑、苗高均呈現(xiàn)正相關(guān)，其中全同胞家系地徑與其母本地徑的相關(guān)系為0.831，為極顯著相關(guān)，其它均未達(dá)顯著水平。在4個(gè)雜交組合中，2個(gè)一般配合力(GCA)較高的親本雜交后代81×8的地徑均值和特殊配合力效應(yīng)值均最大，分別為0.428 8 cm和0.024；2個(gè)一般配合力較高的親本雜交后代10×37的苗高均值和特殊配合力效應(yīng)值并不是最大的，而81×8組合的苗高均值和特殊配合力效應(yīng)值均是最大的，分別為35.375 0 cm和3.193 4。不同組合間的雜種優(yōu)勢(shì)差異很大，其中地徑的雜種優(yōu)的變幅為-16.55%～19.41%，苗高雜種優(yōu)的變幅為-46.44%～11.84%。

苗期； 生長(zhǎng)性狀； 配合力； 雜種優(yōu)勢(shì)； 二代種子園； 馬尾松

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地位于湖南省南部的桂陽縣。該區(qū)地理位置為112.65°E、25.75°N，地貌屬低山丘陵地貌；年均氣溫17.1～18.6 ℃，7月最高氣溫40.2 ℃，1月最低氣溫-9.5 ℃，年均日照時(shí)數(shù)1 450 h，≥10 ℃的活動(dòng)積溫為5 473.5 ℃，無霜期274天，年均降雨量1 400～1 600 mm，4—6月為多雨季節(jié)，冬季偏暖，雨雪較少。試驗(yàn)地海拔281.8～301.8 m；土壤為砂巖發(fā)育而成的紅壤，土層厚度大部分在35 cm以上，pH值5.2～5.6[17]。

2 材料與方法

2.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用馬尾松種子為湖南省城步2代馬尾松種子園人工控制授粉的全同胞家系和全同胞家系的母本、父本的自由授粉半同胞家系種子，其中全同胞家系種子17份，半同胞家系種子15份，對(duì)照為桂陽2代馬尾松種子園混系種子(CK)。

2.2研究方法

2.2.1 育苗及苗木生長(zhǎng)量調(diào)查 采用容器育苗法育苗，于2013年4月26—29日播種。2014年1月5—10日，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)家系隨機(jī)抽取30株，調(diào)查苗木的地徑和苗高，各重復(fù)3次[17]。

2.2.2 配合力分析 按測(cè)交系統(tǒng)計(jì)模式對(duì)以10號(hào)、81號(hào)為母本，以8號(hào)、37號(hào)為父本的4個(gè)測(cè)交系組合進(jìn)行一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)分析。

2.2.3 雜種優(yōu)勢(shì)計(jì)算 雜種優(yōu)勢(shì)計(jì)算公式[21]如下：

隨著冠脈積分?jǐn)?shù)值的增加，UA、TC、LDL明顯升高，而TBIL、IBIL、DBIL、HDL均明顯降低；組間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表4。

式中：H——雜種優(yōu)勢(shì)程度；

F1——任何1個(gè)雜交組合(家系)的平均值；

OP——該F1組合中1個(gè)優(yōu)勢(shì)親本的自由授粉子代的平均值。

2.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用Excel 2003和SPSS17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和方差分析及相關(guān)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1不同家系苗期生長(zhǎng)差異性

表1結(jié)果表明：馬尾松二代種子園不同家系間地徑、苗高的差異均達(dá)極顯著，其中地徑變幅為0.215 7～0.428 8 cm，苗高變幅為13.425 9～35.568 9 cm。

表1 家系苗地徑、苗高方差分析Tab1 ThevarianceanalysisofDBHandheightoffamilyseedling平方和df均方F顯著性地徑組間0199310006131530000組內(nèi)0031640000總數(shù)023095苗高組間24629283179449223380000組內(nèi)227628643557總數(shù)269055695

從表2多重比較結(jié)果可以看出：具有相同父本的81×8、137×8、10×8、123×8、86×8等5個(gè)全同胞家系平均地徑大小為81×8>137×8>10×8>123×8>86×8，而其母本單系的平均地徑大小為81>137>123>86>10，除10×8號(hào)家系外的其它4組全同胞家系的地徑生長(zhǎng)量與其相應(yīng)母本單系生長(zhǎng)量的變異規(guī)律相似；81×8與8號(hào)家系間差異不顯著，但該2個(gè)家系與全同胞家系137×8、10×8、123×8、86×8及母本半同胞家系137、123、86、10間的差異均顯著。全同胞家系平均苗高大小為81×8>137×8>123×8>10×8>86×8，其母本單系的平均苗高大小為10>81>123>137>86。全同胞家系的苗高生長(zhǎng)量與其相應(yīng)母本單系生長(zhǎng)量的變異規(guī)律有一定的差異性。81×8與137×8號(hào)家系間差異不顯著，但該2個(gè)家系與全同胞家系10×8、123×8、86×8及母本半同胞家系10、81、123、137、86間的差異均顯著。

同樣，從表2中還可以看出：具有相同父本的6×37、81×37、111×37、10×37等4個(gè)全同胞家系平均地徑大小為6×37>81×37>111×37>10×37，而其母本單系的平均地徑大小為6>81>111>10，全同胞家系的地徑生長(zhǎng)量與其相應(yīng)母本單系生長(zhǎng)量的變異規(guī)律相似；81與6×37號(hào)家系間差異不顯著，但該2個(gè)家系與全同胞家系111×37、10×37及母本半同胞家系111、10間的差異均顯著。全同胞家系平均苗高大小為111×37>10×37>6×37>81×37，其母本單系的平均苗高大小為111>10>81>6。除6號(hào)家系外的其它3組全同胞家系的苗高生長(zhǎng)量與其相應(yīng)母本單系生長(zhǎng)量的變異規(guī)律均相似。111×37與全同胞家系81×37及母本半同胞家系81、6號(hào)家系間的差異均顯著。

表2 家系苗地徑、苗高多重比較及排序結(jié)果Tab2 ThemultiplecomparisonandrankingresultsofDBHandheightoffamilyseedling家系號(hào)地徑(cm)家系號(hào)苗高(cm)排序81×804288a111×37355869a18104200ab81×8353750a26×3703885bc137×8344012ab324×12803690cd133342984abc42503529cde111341993abc5603522cde95335765abc681×3703505cde25332157abcd7111×3703360def10332107abcd810×8003303defg10×37330055abcd9104×2503283defgh6×37323684abcde10137×803150efghi24321036abcde1111103132efghij123×8315117bcdef123703127efghij81314600bcdef139503123efghij24×128309733bcdefg1412803117efghij10×80307556bcdefg1510×3703113efghijk4306556cdefg1613303063fghijk10×8296057defgh17402949fghijkl123293252efgh1810×802944fghijkl128292500efgh1913702929fghijkl137289736efgh2012302898ghijkl6289424efgh212402883ghijkl37282125fgh22123×802852hijkl95×80281298fgh234×13002782ijkl86275250gh248002766ijkl104×25265000hi254×13302755ijkl4×130260598hi26123×10302735ijkl81×37260011hi2795×8002722ijkl123×103240333ij288602699jkl80225718jk291002678kl86×8195928kl3086×802543l4×133183718l31103×2502157m103×25134259m32家系苗平均03115291631CK03367286366總平均03123291471

對(duì)以上具有相同父本的2組共9個(gè)全同胞家系的地徑、苗高與其對(duì)應(yīng)母本的地徑、苗高進(jìn)行遺傳相關(guān)分析。結(jié)果表明，全同胞家系的地徑、苗高與其母本的地徑、苗高均呈現(xiàn)正相關(guān)，其中全同胞家系地徑與其母本地徑的相關(guān)系為0.831，為極顯著相關(guān)，其它均未達(dá)顯著水平。

據(jù)以上結(jié)果，有必要進(jìn)行配合力和雜種優(yōu)勢(shì)分析。

表3 全同胞家系苗的地徑、苗高與母本的地徑、苗高相關(guān)分析Tab3 ThecorrelationanalysisofDBHandheightoffullsibfamilyseedlingandfemale母本地徑苗高全同胞家系地徑Pearson相關(guān)性0831??0201顯著性(雙側(cè))00060604N99苗高Pearson相關(guān)性0150 0462顯著性(雙側(cè))07000211N99 注：??表示在001水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

3.2不同測(cè)交組合的配合力

一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)計(jì)算結(jié)果表明：以10號(hào)、81號(hào)為母本和以8號(hào)、37號(hào)為父本的4個(gè)測(cè)交系組合中，81號(hào)母本地徑的一般配合力效應(yīng)值(0.043)較10號(hào)的(-0.043)大，8號(hào)父本地徑的一般配合力效應(yīng)值(0.015)較37號(hào)的(-0.015)大，2個(gè)一般配合力(GCA)較高的親本雜交后代81×8的地徑均值和特殊配合力效應(yīng)值均最大，分別為0.428 8 cm和0.024。10號(hào)母本苗高的一般配合力效應(yīng)值(0.308 7)較81號(hào)的(-0.308 7)大較，8號(hào)父本苗高的一般配合力效應(yīng)值(1.493 5)較37號(hào)的(-1.493 5)大，但2個(gè)一般配合力較高的親本雜交后代10×37的苗高均值和特殊配合力效應(yīng)值不是最大的；81×8組合的苗高均值和特殊配合力效應(yīng)值均是最大的，分別為35.375 0 cm和3.193 4。

3.3苗期雜種優(yōu)勢(shì)

由表3可知：不同組合間的雜種優(yōu)勢(shì)差異很大，其中地徑的雜種優(yōu)的變幅為-16.55%～19.41%，苗高雜種優(yōu)的變幅為-46.44%～11.84%；6×37和111×37的地徑和苗高以及24×128、10×80的地徑均具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，其中24×128、10×80地徑的雜種優(yōu)勢(shì)均在15%以上，6×37的地徑和苗高的雜種優(yōu)勢(shì)均在10%以上。其它均呈現(xiàn)一定的雜種劣勢(shì)，其中95×80、81×37、4×133等3個(gè)組合的地徑和苗高的雜種劣勢(shì)均在10%以上；特別是4×133，其苗高的雜種劣勢(shì)達(dá)46.4%。這表明只有少數(shù)親本組合的生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)良，多數(shù)親本組合的生長(zhǎng)表現(xiàn)一般甚至很差。

表4 全同胞家系苗苗期雜種優(yōu)勢(shì)Tab4 Theheterosisoffullsibfamilyseedling家系號(hào)地徑(cm)苗高(cm)地徑雜種優(yōu)勢(shì)(%)苗高雜種優(yōu)勢(shì)(%)6×370388532368410306643951183730444111×37033603558697279693487405739298824×128036903097331838306064-352078894610×8003303307556194143167-739249699610×3703113330055-0447713463-061787315595×8002722281298-1284021774-162217622481×3703505260011-1654761905-1735187544×13302755183718-1005550114-4643540223

4 結(jié)論與討論

(1)馬尾松二代種子園家系間地徑、苗高的差異均達(dá)極顯著，其中地徑變幅為0.215 7～0.428 8 cm，苗高變幅為13.425 9～35.568 9 cm。全同胞家系的地徑、苗高與其母本的地徑、苗高均呈現(xiàn)正相關(guān)，其中全同胞家系地徑與其母本地徑的相關(guān)系為0.831，為極顯著相關(guān)，其它均未達(dá)顯著水平。這意味著雜交后代苗期變異豐富，苗期選擇可作為創(chuàng)制和篩選下世一代優(yōu)良雜交組合的參考，并可為進(jìn)一步的早晚相關(guān)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

(2)在4個(gè)雜交組合中，2個(gè)一般配合力(GCA)較高的親本雜交后代81×8的地徑均值和特殊配合力效應(yīng)值均最大，分別為0.428 8 cm和0.024；2個(gè)一般配合力較高的親本雜交后代10×37的苗高均值和特殊配合力效應(yīng)值并不是最大的，而81×8組合的苗高均值和特殊配合力效應(yīng)值均是最大的，分別為35.375 0 cm和3.193 4。一般配合力和特殊配合力是評(píng)價(jià)親本組配能力的2個(gè)主要指標(biāo)[23]。以一般配合力較高的親本進(jìn)行雜交，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)雜種優(yōu)勢(shì)，會(huì)提高得到雜種優(yōu)勢(shì)的機(jī)率，但無一定規(guī)律可尋[23]，即各性狀的GCA和SCA無明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系[23]。

(3)不同組合間的雜種優(yōu)勢(shì)差異很大，與周志春的研究結(jié)果[20]一致。其中地徑的雜種優(yōu)的變幅為-16.55%～19.41%，苗高雜種優(yōu)的變幅為-46.44%～11.84%。只有少數(shù)親本組合的生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)良，多數(shù)親本組合的生長(zhǎng)表現(xiàn)一般甚至很差，與張一等的研究結(jié)果[20]一致。

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TheanalysisongrowthtraitscombiningabilityandheterosisofPinusmassonianafamilywithseedling

TANG Xiaorong1， LI Yuke2， ZENG Lingwen3， WU Xinyun4， ZHANG Yi1， YANG Jun1

(1.Hunan Academy of Forestry， Changsha 410004， China； 2.Beijing Mantianxia Culture Co. Ltd， Beijing 100029， China； 3.Yunma State-owned Forest Farm of Chengbu Miao Autonomous County， Chengbu 422500， China； 4.Forestry Bureau of Guiyang County， Guiyang 424400， China)

Taking the artificial control pollination of full sib and full sib families of female parent and male parent of open pollinated half sib seeds ofPinusmassonianaof the Chengbu Second Generation Seed Orchard ofPinusmassonianaof Hunan Province as the test materials，to research the combining ability and heterosis ofP.massonianafamily with seedling in the orchard.The results showed that：there is a significant difference in growth characters of DBH and height ofP.massonianain the difference of the second generation seed orchard，of which the DBH ranged from 0.215 7～0.428 8 cm，the seedling height ranged from 13.425 9 to 35.568 9 cm.The DBH and height of full sib family and its female parent showed positive correlation，and the DBH related situation of full sib family and its female parent is 0.831，and in significant difference and others were not up to significant level.In four hybrid combinations，two higher general combining ability(GCA)crosses 81×8 to size mean and special effect value of combining ability were the biggest，it’s 0.428 8 cm and 0.024 respectively；two higher general combining ability of hybrid offspring of parents 10×37 seedling height mean and special effect value of combining ability and not the biggest.The 81×8 combinations of seedling height mean and special effect value of combining force were the largest，it’s 35.375 0 cm and 3.193 4 respectively.The heterosis among different combinations is significant difference，the DBH of heterosis ranged from -16.55% to 19.41%，and height of heterrsis ranged from -46.44% to 11.84%.

seedling； growth traits； combining ability； heterosis； second generation seed orchard； Pinus massoniana

2016-01-25

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃課題“南方針葉樹種高世代育種技術(shù)研究與示范”(2012BAD01B02)。

唐效蓉(1964-)，女，湖南省邵東縣人，研究員，主要從事林木遺傳育種與栽培技術(shù)研究。

S 791.248

A

1003 — 5710(2016)02 — 0008 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2016. 02. 002

(文字編校：唐效蓉)