不同種源苦楝苗期生長性狀變異研究

陳麗君，劉明騫，廖柏勇，陳曉陽

（1.華南農(nóng)業(yè)大學試驗中心/農(nóng)事訓練中心，廣東 廣州 510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學華南農(nóng)業(yè)博物館籌建辦公室，廣東 廣州 510642；3.廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點實驗室/華南農(nóng)業(yè)大學林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642）

苦楝（Melia azedarach）又名翠樹、楝樹、紫花樹、森樹等，為楝科楝屬落葉喬木［1］，分布于中國、韓國、日本、印度、斯里蘭卡、印度尼西亞和澳大利亞等地，歐洲、美洲也有栽培?？嚅谖覈植紡V泛，分布于18°～40°N，自南向北橫跨熱帶、亞熱帶、溫帶，長期地理隔離和自然選擇，可能形成苦楝不同的地理生態(tài)類型［2］?？嚅L速度快、木材材質(zhì)優(yōu)良、紋理美麗，易加工，可用于家具、建筑、農(nóng)具、船舶、樂器等方面，亦耐煙塵、能大量吸收有毒有害氣體，是優(yōu)良的城市及工礦區(qū)綠化樹種，也是我國南方四旁綠化常用樹種［3-4］。近年來，對該樹種的研究主要集中在育苗技術［5-6］、生理抗性［7-8］、分子遺傳［9-10］及藥用［11-12］等方面，對其遺傳改良方面的研究較少。

苗期試驗是早期選擇的重要途徑之一，前人對杉木、文冠果等樹種的研究表明，將苗期觀測結(jié)果作為早期選擇指標是可行的［13-14］。本研究對10個不同物候分布區(qū)［15］的10個苦楝種源苗木生長性狀進行觀測和分析，研究不同種源苗期生長性狀的遺傳變異規(guī)律，初步選擇苗期生長優(yōu)良的種源，為其種資質(zhì)源保護及遺傳改良提供依據(jù)［16］。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在華南農(nóng)業(yè)大學苗圃，該地屬海洋性亞熱帶季風氣候，全年平均氣溫20～22℃，極端低溫-0.3℃，極端高溫39.1℃。年降雨量約1 720 mm，平均相對濕度77%，具有溫暖多雨、光熱充足、夏季長、霜期短等特征。地貌為變質(zhì)巖為主的臺地，海拔30～50 m，土壤為紅壤，用腐熟的牛糞和腐殖質(zhì)做基肥。

1.2 試驗材料

供試10個不同物候區(qū)［13］的10個苦楝種源分別來自海南三亞、廣東興寧、廣西欽州、廣西梧州、福建建甌、江西南昌、安徽利辛、安徽歙縣、陜西浦城、河北邯鄲，各采種地的地理和氣候因子見表1。

表1 供試苦楝種源采種點地理位置與氣候因子

1.3 試驗方法

2012月9 月于沙床育苗，11月初種植于大田，采取完全隨機區(qū)組設計，每個種源15株，分3個區(qū)組，1.0 m×1.5 m種植。2013年11月中旬苗木停止生長時，觀測株高、地徑、冠幅（東西、南北向平均值）、樹干通直度（1為主干通直，2為主干稍彎曲，3為主干明顯彎曲）、側(cè)枝長（取倒數(shù)1、2、3枝平均值）、分枝數(shù)（有頂芽），共計6項。

隨機抽取10個種源的30粒果核、30粒種子，觀測不同種源的果核長、果核寬、種子長、種子寬，觀測果核單果棱數(shù)、果核單果種粒數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007、SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。

式中，F(xiàn)為方差分析的處理與機誤均方比。

式中，SD為標準偏差，MN為平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種源苦楝苗木生長性狀的差異分析

對不同種源苦楝苗木生長性狀進行分析和多重比較［18］，結(jié)果（表2）顯示，種源間在6個性狀上的變異系數(shù)為12.31%～68.11%，除通直度外，其他5個苗木生長性狀的遺傳變異明顯。株高、地徑、冠幅、側(cè)枝長上的變異幅度分別為158.17～322.38 cm、27.44～45.96 mm、139.79～234.54 cm、47.65～72.01 cm；廣西梧州種源生長量較大，上述4個性狀值分別為322.38 cm、44.18 mm、234.54、72.01 cm，安徽利辛種源生長量較小，分別為158.17 cm、30.76 mm、141.17 cm、47.65 cm。分枝數(shù)的變異幅度最大，廣西梧州種源的分枝數(shù)最多，是分枝數(shù)最少的河北邯鄲種源的9.70倍。總體來看，廣西梧州、廣東興寧、海南三亞和江西南昌等南方種源生長較快，安徽利辛、陜西蒲城、河北邯鄲等偏北方種源生長較慢。

表2 不同種源苦楝苗木生長性狀及多重比較

2.2 不同種源苦楝苗木生長性狀方差分析

經(jīng)方差分析可知，苗高、地徑、冠幅、側(cè)枝長、分枝數(shù)5個苗木生長性狀種源間均達到極顯著水平（表3），表明其選擇潛力較大。通直度差異不顯著，說明苦楝不同種源通直度差異較小，在苗期以通直度選擇優(yōu)良種源較難。從表3還可看出，側(cè)枝長種源遺傳力較高，達65%以上，除通直度外，其他生長性狀的種源遺傳力也超過45%，說明苦楝苗木生長性狀差異在一定程度上受遺傳控制。

表3 不同種源苦楝苗木生長性狀方差分析

2.3 不同種源苦楝苗木生長性狀與地理、氣候因子相關性分析

對苦楝6個生長性狀和采種地的地理、氣候因子進行相關性分析。結(jié)果（表4）表明，株高與地徑、冠幅、側(cè)支數(shù)、側(cè)枝長均呈極顯著正相關；地徑與冠幅、分枝數(shù)呈極顯著正相關，與年降水量呈顯著正相關，與通直度呈顯著負相關；冠幅與分枝數(shù)、側(cè)枝長、年降水量都呈極顯著正相關關系，與年均溫、無霜期呈顯著正相關，與緯度呈顯著負相關；通直度與其他性狀都不明顯相關；側(cè)枝長與年降水量呈極顯著正相關，與年均溫、無霜期呈顯著正相關，與緯度呈極顯著負相關。

表4 不同種源苦楝苗木生長性狀與地理、氣候因子的相關系數(shù)

2.4 不同種源苦楝種子性狀和苗木生長性狀相關性分析

苦楝不同種源種子性狀和苗木生長性狀間相關性分析結(jié)果（表5）表明，苦楝種子、果核與苦楝1年生苗木苗高、地徑等相關性均沒有達到顯著性水平；除種子寬外，苗高、地徑和冠幅與種子及果核絕大多數(shù)性狀相關系數(shù)均為正值，分枝數(shù)與種子及果核絕大多數(shù)性狀相關系數(shù)均為負值。

表5 不同種源苦楝種子性狀和苗木生長性狀間相關系數(shù)

2.5 苦楝苗期速生種源選擇

對苦楝苗期6個生長性狀進行主成分分析，第一主成分特征值為3.821，貢獻率為63.69%，其特征向量所凝聚的生物學信息主要是株高、地徑和冠幅，相關系數(shù)分別為0.950、0.947和0.958，由于苦楝株高、地徑和冠幅之間呈顯著正相關，因此以株高為標準對苦楝優(yōu)良種源進行篩選。最終從10個種源中篩選出梧州、南昌、興寧、歙縣4個種源，從所選的優(yōu)良種源來看（表6），株高大于平均株高12.34%～46.70%，地徑大于平均地徑3.71%～29.69%，為苦楝優(yōu)良種源的選育提供參考。

表6 苦楝優(yōu)良種源及其苗期生長性狀

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，1 0個種源苦楝的主要生長性狀差異較大，變異系數(shù)為12.31%～68.11%，除通直度外，苦楝種源間的主要生長性狀的差異均達到極顯著水平，表明種源的選擇潛力較大，為該地區(qū)優(yōu)良種源的選擇提供可能。種源間在苗高生長性狀上，生長最快的廣西梧州種源是生長最慢的安徽利辛種源的2倍；地徑生長最快的江西南昌種源是生長最慢河北邯鄲的種源的1.67倍；冠幅生長最快的廣西梧州種源是生長最慢的陜西蒲城種源的1.69倍；側(cè)枝最長的廣西梧州種源是側(cè)枝最短的安徽利辛種源的1.51倍；最多分枝數(shù)的廣西梧州種源是最小分枝數(shù)的河北邯鄲種源的9.70倍。在苗高、冠幅等方面廣西梧州種源均表現(xiàn)較好，可作為重點選育種源?？傮w來看，廣西、廣東、海南等南方種源生長普遍較快，而安徽、陜西等偏北方種源生長較慢，但廣西欽州、福建建甌種源生長比安徽歙縣慢，地理趨勢并不明顯，表現(xiàn)出隨機變異現(xiàn)象［19］。

對不同種源苦楝種子性狀和苗木生長性狀進行相關分析，結(jié)果表明兩者各性狀間的相關性均沒有達到顯著性水平，說明通過種子性狀對苦楝苗期優(yōu)良種源進行篩選是不可靠的。

對苦楝11個數(shù)量性狀的相關分析表明，株高與地徑、冠幅、分枝數(shù)、側(cè)枝長極顯著正關；地徑與冠幅、分枝數(shù)極顯著正相關，與年降水量顯著正相關；但株高和地徑與地理因子無顯著相關，與陳羨德等［20］得到苦楝幼林的樹高、胸徑、材積與緯度呈負相關略有不同，需進一步增加種源數(shù)目及觀測年份以便得到更加精準的結(jié)論。隨年降水量的增多，地徑增大，這與陳羨德等［20］、何霞等［2］的研究結(jié)論符合。

在對苦楝種源株高和地經(jīng)的遺傳力進行估算的基礎上，對10個苦楝種源進行選優(yōu)，以株高為標準，最終從10個種源中篩選出梧州、南昌、興寧、歙縣4個種源，從所選的優(yōu)良種源來看，株高大于平均值12.34%～46.7%，地徑大于平均值3.71%～29.69%。