清原雜種落葉松遺傳變異分析

曹穎

（遼寧省林業(yè)種苗管理總站，遼寧沈陽110036）

清原雜種落葉松遺傳變異分析

曹穎

（遼寧省林業(yè)種苗管理總站，遼寧沈陽110036）

以遼寧省清原縣大孤家林場的14個雜種落葉松家系為研究對象，分析雜種落葉松的早期性狀變異，結(jié)果表明：雜種落葉松樹高、胸徑、材積都存在變異，11年生雜種落葉松各家系樹高、胸徑和材積變異系數(shù)的平均值分別為19.72%、28.73%和60.70%；樹高變異系數(shù)隨樹齡增大有減小趨勢，5年生和11年生樹高相關(guān)系數(shù)為0.82，呈極顯著相關(guān)。

雜種落葉松；遺傳變異；優(yōu)良家系

落葉松是我國的主要造林樹種，具有生長快、分布廣、適應(yīng)性強、材質(zhì)好等特性，在林業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位[1]。據(jù)第七次全國森林資源清查結(jié)果顯示，落葉松在我國喬木林面積比例中排名第五，總面積達(dá)1 063.11萬hm2，占全國喬木林總面積的6.83%；其中落葉松人工林為286 hm2，占全國人工林總面積的7.14%[2]。落葉松種間雜交具有明顯的雜種優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在生長量、抗性和材質(zhì)等方面，但不同地區(qū)的雜種家系表現(xiàn)有所不同[3-5]。本文以11年生雜種落葉松子代測定林為研究對象，測定其生長性狀，分析其變異規(guī)律，以期得到適宜當(dāng)?shù)厣L的雜種組合以及優(yōu)良家系，為營造速生豐產(chǎn)林提供優(yōu)良材料。

1 材料和方法

1.1 材料及試驗設(shè)計

本試驗種子來源于黑龍江省林口縣青山林場雜種落葉松種子園，2005-2006年在青山林場播種育苗，2007年春季按完全隨機區(qū)組設(shè)計在遼寧省清原縣大孤家林場營建試驗林，14個家系，小區(qū)單行5株，重復(fù)4次，株行距1.5 m×2 m。2015年11月對試驗林進(jìn)行樹高、胸徑測量。

1.2 統(tǒng)計分析方法

所有數(shù)據(jù)利用SPSS 19.0軟件[6]進(jìn)行分析。其中方差分析線性模型為：

式中：μ為總體平均值；Fi為家系效應(yīng)；Bj為區(qū)組效應(yīng)；eij為環(huán)境誤差。

木材材積采用平均實驗形數(shù)模型[7]計算:

其中，落葉松平均實驗形數(shù)(f)為0.41，故：

式中：V、d和h分別代表材積、胸徑和樹高。

家系遺傳采用公式2[8]：

式中：F為方差分析的F值。

表型變異系數(shù)采用公式3[9]：

式中：S為表型標(biāo)準(zhǔn)差；Xˉ為某一性狀群體平均值。

遺傳增益估算利用公式4[10]：

式中：W為選擇差；h2為性狀的遺傳力；Xˉ為某一性狀的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜種落葉松生長性狀遺傳變異分析

對5年生和11年生雜種落葉松各家系樹高進(jìn)行遺傳變異分析（表1）可知：5年生樹高變異幅度為28.68%～40.35%，變異系數(shù)家系總平均值為32.98%，其中變異系數(shù)最大的家系興9×日76-2高于家系總平均值22.35%，比變異最小的家系日5×長78-3高40.69%。11年生時各家系樹高變異減弱，變異幅度為14.30%～26.63%，變異系數(shù)家系總平均值為19.72%，比5年生時變異系數(shù)總平均值降低了40.21%。造林初期，由于環(huán)境等不確定因素影響較大，對家系生長干擾較大，造成各家系生長變異幅度較大。隨著家系對環(huán)境的適應(yīng)，遺傳因素、遺傳與環(huán)境互作影響逐漸增大，變異也逐漸體現(xiàn)真實性。

表15 年生和11年生雜種落葉松樹高遺傳變異分析

11年生樹高變異（表1）較小的家系為日11×興2、興5×興9和日5×興9，變異系數(shù)分別為14.30%、16.40%和16.66%，比變異系數(shù)家系總平均值降低了27.48%、16.84%和15.52%；變異較大的家系為興9×日76-2和日5×長77-3，變異系數(shù)分別為25.48%和26.63%。11年生胸徑變異（表2）較小的家系為日11×興2、日5×興12、興5×興9和日5×興9，變異系數(shù)分別為22.01%、24.66%、25.99%和26.02%，比家系變異系數(shù)總平均值降低了23.39%、14.17%、9.54%和9.43%；變異較大的家系為興9×日76-2和日5×長77-3，變異系數(shù)分別為34.32%和37.63%。11年生材積變異（表2）較小的家系為日11×興2、日12×興9、興5×興9和日5×興9，變異系數(shù)分別為47.91%、53.81%、55.32%和55.48%，比家系變異系數(shù)總平均值降低了21.07%、11.35%、8.86%和8.60%；變異較大的家系為日5×長77-3和興9×日76-2，變異系數(shù)分別為74.01%和79.04%?？傮w看來，日11×興2、興5×興9和日5×興9三個家系樹高、胸徑和材積變異系數(shù)較小，家系內(nèi)生長差異不大；日5×長77-3和興9×日76-2家系樹高、胸徑和材積變異系數(shù)均較大，因此應(yīng)重視家系內(nèi)的個體選擇。

表211 年生雜種落葉松胸徑和材積遺傳變異分析

2.2 5年生和11年生各家系樹高生長相關(guān)分析

對5年生和11年生雜種落葉松各家系樹高進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，結(jié)果表明各家系5年生和11年生樹高呈極顯著相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.82）。由此得出，隨著樹齡增加，不同樹齡雜種落葉松各家系樹高生長緊密相關(guān)，可以進(jìn)行優(yōu)良家系的初步選擇。

3 結(jié)論與討論

物種變異是遺傳和環(huán)境等多因素共同作用的結(jié)果[11]，本文中14個落葉松雜種家系各表型差異顯著，變異較大，遺傳力較高，表明各雜種家系的生長性狀受遺傳因素控制強，同時可以看出落葉松雜種家系初期選擇可以取得較大的遺傳改良效果。通過對5年生和11年生雜種落葉松各家系樹高進(jìn)行遺傳變異分析發(fā)現(xiàn)，隨著樹齡的增大，各家系變異逐漸減弱，其原因是隨著家系對環(huán)境的適應(yīng)，遺傳因素、遺傳與環(huán)境互作影響逐漸增大，變異也逐漸體現(xiàn)真實性，這與馬軍偉等[12]研究結(jié)果一致。雜種落葉松樹高、胸徑、材積都存在豐富的變異，11年生雜種落葉松各家系樹高、胸徑和材積變異系數(shù)的平均值分別為19.72%、28.73%和60.70%，其中樹高的變異系數(shù)相對較小，材積的變異系數(shù)相對較大，這與徐悅麗等[13]長白落葉松Larix olgensis的研究結(jié)果一致?？傮w看來，日11×興2、興5×興9和日5×興9三個家系樹高、胸徑和材積變異系數(shù)較小，家系內(nèi)生長差異不大；日5×長77-3和興9×日76-2家系樹高、胸徑和材積變異系數(shù)均較大，因此應(yīng)重視家系內(nèi)的個體選擇。相關(guān)分析表明雜種落葉松各家系5年生和11年生樹高呈極顯著相關(guān)，因此可以對雜種落葉松進(jìn)行優(yōu)良家系的初期選擇。

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（責(zé)任編輯：韓素梅）

Genetic variation of hybrid larch in Qingyuan

CAO Ying
（ForestrySeedlingManagementStationofLiaoningProvince,Shenyang110036,China）

We taked 14 hybrid larch families(11-years-old)as the materials,measured their growth characteristics including height and DBH(diameter at breast height),estimated variation coefficient and correlation coefficient,and then selected excellent families.The results showed:there exists abundant variations,height,DBH and volume all had high variation coefficient,the variation coefficient of volume was the most(60.70%),while the variation coefficient of height was decreasing when the age increasing.There was highly significant correlation between 5-years-old and 11-years-old(correlation coefficient was 0.82).

hybrid larch;genetic variation;superior families

S722.5

A

1001-1714（2017）03-0006-03

2016-12-20

曹穎（1977-），女，高級工程師，主要從事林木種苗生產(chǎn)管理工作。E-mail：lnlyzmgc@163.com。