香椿家系生長(zhǎng)遺傳分析與評(píng)價(jià)

張海燕

(福建省邵武市林業(yè)科技推廣中心，福建邵武354000)

香椿家系生長(zhǎng)遺傳分析與評(píng)價(jià)

張海燕

(福建省邵武市林業(yè)科技推廣中心，福建邵武354000)

在福建邵武開展了香椿70個(gè)優(yōu)樹半同胞子代家系林對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)4年生時(shí)的家系間生長(zhǎng)性狀差異進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：香椿家系間樹高、胸徑、單株材積差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意意義。根據(jù)聚類分析和生長(zhǎng)比較結(jié)果，將70個(gè)家系分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ5個(gè)類別，其中，Ⅰ類的家系有11個(gè)（家系號(hào)為：9、205、44、226、160、34、62、207、209、223、58），表現(xiàn)優(yōu)異，為優(yōu)良家系，與參試群體平均表現(xiàn)比較，其4年生時(shí)的樹高、胸徑和單株材積遺傳增益分別達(dá)到了28.46％、19.09％和56.83％，增產(chǎn)效益顯著。

香椿；家系；生長(zhǎng)差異性；初步評(píng)價(jià)

香椿（Toona sinensis），楝科香椿屬落葉喬木，其速生性好，材質(zhì)細(xì)致美觀，用途廣泛，被廣泛用于家具、裝修、車船以及藝術(shù)品等領(lǐng)域；香椿的嫩葉味道鮮美，是不可多得的美味佳肴[1-9]。邵武市位于福建省北部，是省內(nèi)的主要林區(qū)，為了豐富邵武的主要闊葉造林樹種，在筆者之前2009年的研究中，已收集70個(gè)優(yōu)樹種子并開展家系試驗(yàn)，本文將對(duì)該試驗(yàn)林進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，以期從中篩選出適宜邵武推廣應(yīng)用的優(yōu)良香椿家系。通過對(duì)4年生香椿不同家系間胸徑、樹高、單株材積生長(zhǎng)速度等生長(zhǎng)遺傳變異性的分析，為今后的香椿良種選育提供前期的理論準(zhǔn)備。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省邵武市二都國(guó)有林場(chǎng)下坡石工區(qū)，北緯26°55′～27°57′，東經(jīng)l17°2′～ll7°52′，屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為17.7℃，無霜期為346d，年平均降水量為1796.8mm，年平均蒸發(fā)量為1 347.6mm。試驗(yàn)地地貌為丘陵，海拔200～300m。土壤主要為山地紅壤，土層厚90～150cm，土壤深厚肥沃，為Ⅰ類立地，林下植被以芒萁等蕨類植物為主。

1.2 試驗(yàn)材料

參試材料分別來自2010年3月營(yíng)建的香椿半同胞子代家系林，參試家系70個(gè)（分別來自16個(gè)不同的種源地），詳見表1。試驗(yàn)林造林均采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4株小區(qū)，株行距為2.0m×2.5m，8次重復(fù)，重復(fù)間種植一行杉木作為隔離行。

1.3 數(shù)據(jù)采集與處理

2013年11月，對(duì)參試林木每木調(diào)查，實(shí)測(cè)樹高、胸徑、單株材積生長(zhǎng)速度。單株材積采用《福建省闊葉樹二元立木材積表》公式，即V=0.000 052 764 291D1.8821611H1.0093166計(jì)算，其中D為胸徑，H為樹高。統(tǒng)計(jì)各試驗(yàn)小區(qū)平均胸徑、樹高、單株材積，進(jìn)行方差分析。以各參試家系的平均胸徑、樹高、單株材積數(shù)據(jù)為樣本集，進(jìn)行聚類分析。方差分析、聚類分析采用DPS等數(shù)據(jù)處理分析軟件處理。

家系遺傳增益計(jì)算公式為⊿G=h2S/X，其中，h2為家系遺傳力（h2=1-1/F，F(xiàn)為家系方差分析的F值），S為選擇差，X為總體平均數(shù)[10-12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 香椿不同家系的生長(zhǎng)及遺傳變異性分析

香椿70個(gè)家系的樹高、胸徑以及單株材積的生長(zhǎng)狀況見表2，從2中可以看出，不同家系樹高為1.30～6.32m，胸徑為1.25～5.22cm，單株材積為1.7×10-4～88.4×10-4m3。通過方差分析（見表3），可知70個(gè)香椿家系樹高、胸徑和單株材積之間的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意意義（P＜0.01）。通過對(duì)家系表型變異系數(shù)進(jìn)行分析，可知樹高、胸徑和單株材積的表型變異系數(shù)分別為：33.68％、32.41％和86.49％。從表3的各性狀家系遺傳力的估算值可知，樹高的家系遺傳力最高，達(dá)到0.501 7；胸徑、單株材積的家系遺傳力分別為0.384 6、0.383 5，相差不大。

表2 香椿家系測(cè)定林70個(gè)家系的生長(zhǎng)狀況Table 2 The growth status in 70 families of Chinese toon

表3 香椿家系測(cè)定林70個(gè)家系的生長(zhǎng)性狀方差分析及遺傳變異估算Table 3 The analysis of variance of growth traits and genetic variation estimation in Chinese toon’s 70 families

2.2 香椿不同家系聚類分析及初步評(píng)價(jià)

通過對(duì)香椿各家系的胸徑、樹高、單株材積等3個(gè)生長(zhǎng)性狀平均值進(jìn)行聚類分析（見圖1），將70個(gè)家系分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等5個(gè)類別（見表4），表4中數(shù)據(jù)表明：5類家系的3個(gè)生長(zhǎng)性狀的均值排序均為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ。因此，可分別將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類家系定性為優(yōu)、良、中、差和極差家系，Ⅰ類的11個(gè)家系（家系號(hào)為：9、205、44、226、160、34、62、207、209、223、58），其樹高、胸徑和單株材積的平均遺傳增益分別達(dá)到了28.46％、19.09％和56.83％，生長(zhǎng)較好，在本研究中表現(xiàn)出較強(qiáng)適應(yīng)性，可為比較優(yōu)秀的家系。

圖1 香椿家系測(cè)定林不同家系生長(zhǎng)性狀的聚類圖Figure 1 Clustering graphs of growth traits of different toon forest families

表4 香椿家系測(cè)定林不同家系生長(zhǎng)性狀聚類分析表Table 4 Cluster analysis of growth traits of different toon forest families

3 結(jié)論與討論

樹高、胸徑、單株材積是香椿的主要生長(zhǎng)性狀，可作為家系選擇的主要指標(biāo)，能夠較好地反映家系對(duì)特定環(huán)境的適應(yīng)能力。不同家系樹高為1.30～6.32m，胸徑為1.25～5.22cm，單株材積為1.7×10-4～88.4×10-4m3。70個(gè)香椿家系樹高、胸徑和單株材積之間的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意意義。樹高、胸徑和單株材積的表型變異系數(shù)分別為：33.68％、32.41％和86.49％，這說明家系間的變異較為豐富，從而為優(yōu)良家系的選擇提供了更多的空間。遺傳力作為反映性狀變異受到遺傳控制的程度。樹高、胸徑、單株材積的家系遺傳力分別為0.501 7、0.384 6、0.383 5，香椿樹高受遺傳因素的影響最大，家系選擇時(shí)應(yīng)更加重視樹高的選擇。

聚類分析和生長(zhǎng)比較結(jié)果表明，70個(gè)家系可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ5個(gè)類別。初步認(rèn)為有11個(gè)家系表現(xiàn)優(yōu)異（家系號(hào)為：9、205、44、226、160、34、62、207、209、223、58），其樹高、胸徑和單株材積的平均遺傳增益分別達(dá)到了28.46％、19.09％和56.83％，生長(zhǎng)較好，在本研究中表現(xiàn)出較強(qiáng)的適宜性，可為比較優(yōu)秀的家系。在表現(xiàn)優(yōu)、良的24個(gè)家系中，其中有17個(gè)家系種源地在湖南，從而進(jìn)一步對(duì)種源試驗(yàn)的結(jié)論進(jìn)行了一定的佐證（我們?cè)O(shè)計(jì)的試驗(yàn)包括香椿家系試驗(yàn)和種源試驗(yàn)，在種源試驗(yàn)中我們初步發(fā)現(xiàn)湖南、江西中西部和廣西北部可能是香椿的較優(yōu)種源區(qū)，關(guān)于種源試驗(yàn)的詳細(xì)成果我們將會(huì)另文發(fā)表）。當(dāng)然，由于半同胞子代家系林的林齡還較短，本文的研究結(jié)果只是對(duì)各家系的幼林期生長(zhǎng)表現(xiàn)的初步評(píng)價(jià)，我們會(huì)隨著林齡的增長(zhǎng)定期進(jìn)行生長(zhǎng)性狀調(diào)查，從而選出適合本地發(fā)展的可靠的優(yōu)良家系。

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（責(zé)任編輯：華偉平）

Genetic Analysis and Evaluation of Different Toona Sinensis Fam ilies Grow th

ZHANG Haiyan
(Forestry Science and Technology Extension Center of Shaowu,Shaowu,Fujian 354000)

By randomized block analysis,the growth traits of 4-year-old 70 families of Toona sinensis in Fujian Shaowu are investigated.The results showed that:the average height in the range is between 1.30m-6.32m,the average diameter between 1.25 to 5.22 cm,the average individual volume 1.7×10-4to 88.4×10-4m3.The differences of tree height,DBH and individual volume of 70 families all reached a very significant level.Abundant variability and high family heritability of each family provides important reference for selecting excellent pedigree.Cluster analysis and growth comparison showes that 70 families could be divided intoⅠ,Ⅱ,Ⅲ,ⅣandⅤfive categories.11 families are considered outstanding performance(pedigree number:9,205,44,226,160,34,62,207,209,223,58),and the average genetic gain of its height,DBH and individual volume respectively reaches 28.46％,19.09％and 56.83％.They have strong adaptability and good growth,which are considered as relatively good pedigree.

Toona sinensis;family;denetic analysis;preliminary evaluation

S644.4

：A

：1674－2109(2017)06－0035－04

2016-06-12

福建省第四期林木種苗科技攻關(guān)項(xiàng)目“香椿良種選育及繁育技術(shù)研究”（閩林科〔2013〕1號(hào)）；中央科研院所基金項(xiàng)目(RISF6808)；福建省林業(yè)科研項(xiàng)目（閩林科〔2009〕8號(hào)）。

張海燕(1965-)，女，漢族，高級(jí)工程師，主要從事森林培育與科技推廣方面研究。