杉木組培苗采穗圃早期生長分析*

郭立業(yè) 黃德積 胡德活 王潤輝 韋如萍 賀學志 鄭會全 晏 姝

（1.連山縣林業(yè)科學研究所，廣東 清遠 513200；2.廣東省森林培育與保護利用重點實驗室/廣東省林業(yè)科學研究院，廣東廣州510520）

杉木組培苗采穗圃早期生長分析*

郭立業(yè)1黃德積1胡德活2王潤輝2韋如萍2賀學志1鄭會全2晏 姝2

（1.連山縣林業(yè)科學研究所，廣東 清遠 513200；2.廣東省森林培育與保護利用重點實驗室/廣東省林業(yè)科學研究院，廣東廣州510520）

運用杉木（Cunninghamia lanceolate）組培苗營建采穗圃，通過采穗扦插繁殖的方式，擴大遺傳品質優(yōu)良的組培苗木繁殖系數(shù)。在采穗圃內隨機設計3個樣圓，統(tǒng)計樣園內采穗母株的地徑和萌條數(shù)量，分析組培苗采穗圃早期生長。結果表明，樣方間采穗母株地徑和萌條數(shù)量早期表現(xiàn)較為一致；方差分析結果表明樣圓間地徑和萌條數(shù)差異不顯著，印證營建采穗圃的杉木組培苗來自相同無性系，遺傳差異不顯著，表現(xiàn)一致性。

杉木；組培苗；采穗圃

杉木(Cunninghamia lanceolate)樹干通直、生長快、材質好，其木材紋理順直、結構均勻細致，材質輕軟、不翹不裂、耐腐性強、加工容易，廣泛用于建筑、家具、器具等方面。杉木是我國南方主要造林及用材樹種，當前最新統(tǒng)計表明，杉木人工造林面積和蓄積量分別為895萬hm2和6.25億m3，面積和蓄積量均居我國人工林之首[1]。杉木人工林經(jīng)營質量的高低，不僅關系到木材的安全，而且還關系到生態(tài)的安全。為了高效培育杉木人工林，在林分更新中進行遺傳控制，應用遺傳品質好的杉木良種造林是有效途徑[2]。

在開展杉木良種無性繁育途徑探索過程中，營建優(yōu)良遺傳材料的采穗圃，采集基部穗條進行扦插繁殖生產(chǎn)扦插苗的技術已相當成熟，早在上世紀90年代已廣泛報道并運用到生產(chǎn)中[3-4]。隨著技術的進步，最近幾年已進行杉木優(yōu)良無性系組培苗木繁育的深入研究，但到目前為止，該項技術遇到繁殖系數(shù)低的瓶頸[5-6]。結合杉木傳統(tǒng)扦插苗繁育技術，選用優(yōu)良無性系組培苗木作為采穗母株營建采穗圃，通過促萌、扦插繁殖，擴大杉木優(yōu)良無性系組培苗木繁殖系數(shù)，這對探索發(fā)展杉木無性系林業(yè)具有一定的研究意義。本文就開展杉木組培苗采穗圃營建與高效促萌技術研究項目過程中，對采穗圃組培苗的早期生長進行分析。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣東省清遠市連山縣永和鎮(zhèn)大富村五四茶場內，地理位置為24.65°N、112.06°E，年平均氣溫18.9 ℃，年平均濕度為82%，年無霜期 317 d，年平均日照 1 382 h，年積溫 5 906.0 ℃，屬低緯度中亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，非常適合建立杉木采穗圃開展無性繁殖。

1.2 試驗材料

為了擴大杉木優(yōu)良無性系苗木產(chǎn)量、規(guī)?；a(chǎn)杉木良種造林苗木，2016年連山縣林業(yè)科學技術推廣服務中心在廣東省林業(yè)科學研究院的技術支持下，引進優(yōu)良杉木組培苗木7號無性系作為繁殖材料，應用傳統(tǒng)的杉木采穗圃營建技術營建扦插采穗圃1 hm2， 6月共種植杉木組培無性系采穗母株10 000株。

1.3 調查方法

在采穗圃內隨機設定3個樣圓，樣圓直徑為6.51 m（面積約 0.013 3 hm2），2017 年 3 月對圓形樣方內的采穗母株進行生長及促萌調查，記錄采穗母株數(shù)量、測量采穗母株的地徑，并收集萌條數(shù)量等數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

統(tǒng)計分析在SAS 9.1中進行，采用Proc mean、Proc glm等統(tǒng)計過程[7]，使用Bartlett方法對不同樣方間的方差齊性進行檢測后，開展單因素方差分析，研究杉木組培苗采穗母株的早期生長及萌條數(shù)量的遺傳變異。

統(tǒng)計模型：Yijk=u+ Si+εij[8]，其中，u為均值，Si為i樣方效應，εij為i樣方j采穗母株的個體離差。

2 結果與分析

2.1 生長及促萌

杉木組培苗采穗圃于2016年6月種植，至2017年3月份調查時，共生長了9個月。表1為3個樣方采穗母株早期地徑生長及促萌。統(tǒng)計分析結果顯示，3個樣方采穗母株數(shù)量分別為87、86和91株；地徑分別為0.7～1.6、0.8～1.6和 0.8～1.6 cm，均值都是（1.2±0.2）cm；萌條數(shù)量分別為1～12、1～12和2～12條，均值分別為（6.2±2.7）、（6.3±2.6）和（6.4±2.1）條。樣方間采穗母株的地徑和萌條數(shù)量生長表現(xiàn)較一致，說明杉木組培苗采穗圃內的采穗母株生長一致，差異程度較低。

2.2 方差齊性分析

為了檢驗樣方內收集的數(shù)據(jù)是否滿足獨立、正態(tài)和方差齊次（樣方間）的方差分析條件，采用了Bartlett檢測方法。以不同樣方間地徑測定數(shù)據(jù)的檢測，得到卡方值為0.140 8，P值為0.932 0，大于0.05的顯著水平，說明符合方差齊性，不同樣方來自正態(tài)總體；以萌條數(shù)原始調查數(shù)據(jù)的檢測結果表明，卡方值為7.296 7，P值為0.026 0，小于0.05，不符合方差齊性，樣方數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，不能開展方差分析，必須進行數(shù)據(jù)變換。將萌條數(shù)量進行平方變換，檢測結果符合方差齊性，卡方值 3.470 2，P 值 0.176 4，大于 0.05，變換后數(shù)據(jù)來自正態(tài)總體，可用于方差分析。

表1 杉木組培苗采穗圃生長及促萌

2.3 地徑生長方差分析

對采穗母株生長的地徑數(shù)據(jù)進一步開展方差分析結果顯示，不同樣方間采穗母株的生長較為一致，差異不顯著，P值為0.695 2。這說明不同樣方間的杉木地徑生長較為一致，差異性不大，進一步證明了組培苗采穗母株有較為均勻的地徑生長表現(xiàn)（圖1）。

2.4 促萌數(shù)方差分析

對采穗母株萌條數(shù)進行平方變換后開展方差分析結果顯示，與地徑生長相同，不同樣方間采穗母株的萌條數(shù)較為一致，差異不顯著，P值達0.947 5。圖1樣方內數(shù)據(jù)分布盒狀圖（右側圖）顯示出樣方間萌條數(shù)一致性程度更高，這也同樣證明了組培苗采穗母株有相同的遺傳基礎，在萌條數(shù)上表現(xiàn)較為均勻，杉木組培苗采穗圃的萌條扦插育苗表現(xiàn)如圖2。

圖1 杉木采穗母株生長數(shù)據(jù)分布

圖2 杉木組培苗采穗圃的萌條扦插育苗

3 結論與討論

杉木造林苗木的生產(chǎn)方法大都以種子園生產(chǎn)的種子進行播種育苗，以有性繁殖為主，而有性繁殖過程中的基因重組可能會導致繁殖材料的優(yōu)良遺傳品質下降。根據(jù)林木遺傳育種理論“有性繁殖創(chuàng)造變異, 無性繁殖固定變異”，建立采穗圃進行扦插無性繁殖能充分利用林木基因組的加性效應和非加性效應，最大限度地利用遺傳增益[9]。根據(jù)這些理論指導，為了在一定程度上解決杉木組培苗木生產(chǎn)中繁殖系數(shù)較低的瓶頸，結合傳統(tǒng)杉木采穗圃扦插苗木繁育的成熟技術，運用遺傳品質優(yōu)良的杉木無性系組培苗木作為采穗母株建立杉木采穗圃，規(guī)?；a(chǎn)杉木優(yōu)良無性系苗木，一方面能保持杉木無性系的優(yōu)良遺傳品質，另一方面又能有效擴大無性系的繁殖系數(shù)，較為高效地加快杉木無性系良種繁育研究進程。這些創(chuàng)新性的探索不僅對本地區(qū)杉木良種的推廣應用、提高杉木人工林的良種利用率有重要的意義，還能擴大杉木優(yōu)良無性系苗木的生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)能并加速杉木無性系林業(yè)的發(fā)展。

本研究表明，使用杉木組培無性系苗木建立杉木扦插繁殖采穗圃，組培苗采穗母株在地徑生長量和萌條數(shù)量兩個性狀上的差異不顯著，充分證實杉木優(yōu)良無性系組培苗木的早期生長表現(xiàn)符合無性系遺傳差異小、表現(xiàn)一致的規(guī)律，無明顯的分化現(xiàn)象。盡管只是早期的生長表現(xiàn)，但這個研究結論對發(fā)展杉木無性系林業(yè)有一定的指導意義，后續(xù)的研究工作，包括對采穗母株生長、苗木繁育及生產(chǎn)的扦插苗的生長表現(xiàn)是否符合無性系遺傳差異小、表現(xiàn)一致的規(guī)律，還有待在今后的研究中深入展開。

[1] 王俊鴻, 吳鵬飛, 周麗麗, 等. 杉木人工林生物量和生產(chǎn)力研究進展[J]. 河北北方學院學報, 2014, 30(3): 36-40.

[2] 胡德活, 晏姝, 王潤輝, 等. 杉木第二代種子園子代遺傳變異及優(yōu)良家系選擇研究[J]. 廣東林業(yè)科技, 2010,26(3): 8-13.

[3] 邱進清. 杉木無性系在不同條件下扦插生根及生長的研究[J]. 中南林學院學報, 1998, 18(2): 46-51.

[4] 方程, 張全仁, 黃藝, 等. 杉木采穗圃營建技術的研究[J].中南林學院學報, 1989, 9(1): 1-7.

[5] 韋如萍, 胡德活, 鄭會全, 等. 植物激素對杉木組培苗增殖和生根的影響[J]. 廣東林業(yè)科技, 2013, 29(4): 11-17.

[6] 歐陽磊, 鄭仁華 , 翁玉榛, 等. 杉木優(yōu)良無性系組培快繁技術體系的建立[J]. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2007, 31(3):47-51.

[7] 王潤輝, 胡德活, 鄭會全, 等. 杉木無性系生長和材性變異及多性狀指數(shù)選擇[J]. 林業(yè)科學, 2012, 48(3): 45-50.

[8] 黃少偉, 謝維輝．實用SAS編程與林業(yè)試驗數(shù)據(jù)分析[M]．廣州: 華南理工大學出版社, 2001.

[9] 陳益泰, 何貴平, 封建文, 等. 杉木采穗圃的樹體管理和插條選擇[J]. 林業(yè)科學研究, 1995, 8(6): 611-618.

Early Growth Analyses on Tissue Culture Seedling ofCunninghamia lanceolatein Cutting Orchard

GUO Liye1HUANG Deji1HU Dehuo2WANG Runhui2WEI Ruping2HE Xuezhi1ZHENG Huiquan2YAN Shu2

（1. Lianshan Forest Research Institute，Qingyuan，Guangdong 513200，China；2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Silviculture，Protection and Utilization/Guangdong Academy of Forestry，Guangzhou，Guangdong 510520，China )

In this experiment, the tissue culture seedling of Cunninghamia lanceolate was used to build the cutting orchard through the way of cutting orchard establishment and cutting propagation technology, which could expended the propagation coefficient of high genetic quality tissue culture seedlings. Three circle samples were randomly selected from the cutting orchard, and the diameter on ground high (DGH) and the quantity of coppice shoot were measured to analysis the early growth of cutting orchard. The results showed that the performance of DGH and the quantity of coppice shoot among each sample were similar in the early stage. The analysis of variance(ANOVA) result indicated that there was no significant difference between the DGH and the quantity of coppice shoot. It was confirmed that the tissue culture seedlings of C. lanceolate were from the same clone, and the genetic differences were not significant with consistently performance.

Cunninghamia lanceolate；tissue culture seedling；cutting orchard

S722.8

A

2096-2053（2017）05-0068-04

廣東省省級科技計劃項目“廣東主要商品林種業(yè)關鍵技術研究”（2015B070701009）; 廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目“杉木組培苗采穗圃營建與高效促萌技術研究”（2016KJCX022）。

郭立業(yè)（1972— ），男，工程師，主要從事森林培育研究和林業(yè)管理工作，E-mail: LS8733006@163.com。

王潤輝（1974— ），男，教授級高級工程師，主要從事林木遺傳改良研究，E-mail: wrunh@163.com。