廣西10年生雜交桉無性系木材纖維特征及變異研究

蘭俊，覃林波，黎巍，陸珍先，施東強(qiáng)，劉鑫

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廣西10年生雜交桉無性系木材纖維特征及變異研究

蘭俊，覃林波，黎巍，陸珍先，施東強(qiáng)，劉鑫＊

(廣西國有東門林場，廣西 扶綏 532108)

對10個10 a生桉樹雜交桉無性系木材纖維特征進(jìn)行檢測分析，結(jié)果表明：10 a生無性系木材纖維長度變化范圍為878.24 ~ 1 068.75 μm，變異系數(shù)為5.09%，均值為981.05 μm。纖維長度最大的無性系為GL9，最小的無性系為SH1；木材纖維寬度變化范圍為14.26 ~ 17.94 μm，均值為16.20 μm，變異系數(shù)為7.15%，木材纖維寬度最大的無性系為DH33-27，最小無性系為SH1；纖維雙壁厚變化范圍為6.47 ~ 7.58 μm，均值為6.98 μm，變異系數(shù)為5.22%，最大的無性系為DH32-13，最小無性系為SH1。各無性系3個不同部位纖維長、寬度、雙壁厚徑向變異上整體表現(xiàn)為：邊材>中材>心材。木材纖維3個指標(biāo)對應(yīng)的無性系重復(fù)力和單株重復(fù)力均在0.96以上，穩(wěn)定性極高。

雜交桉無性系；纖維特征；變異；重復(fù)力

雜交桉是通過人工控制授粉或自然雜交授粉而獲得的桉樹雜交種，適應(yīng)于無霜凍氣候地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)效益高，培育周期短，是我國華南地區(qū)中唯一一個農(nóng)戶自發(fā)種植的品種。大部分雜交桉無性系通過引種栽培、人工控制授粉、選擇優(yōu)良子代組培或扦插繁育獲得，充分集合了人工選擇后適應(yīng)性強(qiáng)、速生性明顯[1]、干形好、抗性強(qiáng)等多方面的優(yōu)良特征，在我國南方其木材主要用于做旋切板和制造紙漿[2]。我國關(guān)于桉樹木材纖維的研究有：陳茜文等[3]對4種桉樹研究指出纖維長度、寬度隨年輪增加而增大直到近似穩(wěn)定狀態(tài)。覃引鸞[4]指出5 ~ 7 a生尾巨桉()的韌皮纖維寬度、雙壁厚、壁腔比縱向上逐漸減小，韌皮纖維長度、長寬比縱向上變異規(guī)律性不明顯。段經(jīng)奎等[5]對不同種植地、不同海拔的4個桉樹品系纖維形態(tài)進(jìn)行了研究，指出不同種植地、海拔對桉木化學(xué)成分、纖維形態(tài)有影響。趙青毅[6]對13個桉樹無性系木材纖維形態(tài)進(jìn)行了測定，得出近4 a生的纖維產(chǎn)量為21.9 kg.株-1、纖維長度為0.926 mm。本研究通過對廣西東門林場10 a生雜交桉無性系試驗林胸徑處木材纖維跟蹤測定分析，期待獲得的纖維數(shù)據(jù)為雜交桉無性系優(yōu)質(zhì)材定向培育與選擇提供基礎(chǔ)信息和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料來自廣西東門林場19林班38小班2008年6月營建的雜交桉無性系對比試驗林，面積3.05 hm2，參試無性系10個，分別為尾巨桉DH32-13、DH32-26、DH33-27；巨尾桉()GL9、GU5；尾葉桉() U223、U222；尾赤桉()LH1、SH1；尾細(xì)桉()M1。每個無性系選取5株平均木在樹干胸徑處位置由南向北鉆取木芯。

1.2 試驗方法

取完木心后按照邊、中、心材分段，分別裝入保鮮袋密封，標(biāo)記。實驗室先用 V(冰醋酸)∶V(工業(yè)雙氧水)=1∶1(體積分?jǐn)?shù)＞27.5%)的混合液對木材纖維進(jìn)行離析處理，用顯微技術(shù)測定纖維長、寬、雙壁厚。每個試件隨機(jī)測量 30根完整纖維的長度、寬度、雙壁厚數(shù)據(jù)[7]。

1.3 統(tǒng)計與分析

利用方差分析表計算得出樣本均值、樣本標(biāo)準(zhǔn)差，變異系數(shù)/%=樣本標(biāo)準(zhǔn)差/樣本均值×100%[8]。

2 　結(jié)果與分析

2.1 纖維長度變異分析

由表1可知，各參試材料纖維長度變化幅度為878.24 ~ 1 068.75 μm，變異系數(shù)為5.09%，均值為981.05 μm，纖維長度最大無性系為GL9，最小無性系為SH1，變異系數(shù)最大為GU5，變異系數(shù)為11.34%，變異系數(shù)最小無性系為LH1，變異系數(shù)為6.54%。纖維長度在900 μm以下的只有SH1；5個無性系纖維長度在900 ~ 1 000 μm之間，分別為GU5、DH32-13、M1、U222、LH1；4個無性系纖維長度在1 000 μm以上，分別為DH32-26、DH33-27、GL9和U223。

林木邊材纖維長度均值為1 057.99 μm，變化幅度為930.67 ~ 1 162.70 μm，變異系數(shù)為6.33%，邊材纖維長度最大無性系為GL9，最小無性系為SH1，最大無性系比最小無性系高出24.93%；中材纖維長度均值為987.74 μm，變化幅度為887.25 ~ 1 101.06 μm，變異系數(shù)為6.86%，中材纖維長度最大無性系為GL9，最小無性系為SH1；心材纖維長度均值為896.57 μm，變化幅度為816.79 ~ 984.32 μm，變異系數(shù)為6.01%，心材纖維長度最大無性系為U223，最小無性系為SH1。中材部位變異程度較邊材和心材大，對比之下纖維長度的波動較大。

從整體上看，各無性系纖維長度徑向變異規(guī)律基本表現(xiàn)為：邊材>中材>心材。

2.2 纖維寬度變異分析

參試無性系木材纖維寬度變化幅度為14.26 ~ 17.94 μm(表2)，均值為16.20 μm，變異系數(shù)為7.15%，木材纖維寬度最大無性系為DH33-27，最小無性系為SH1，最大比最小高25.81%。而變異系數(shù)較接近，變異系數(shù)最大為SH1，變異系數(shù)為13.07%，其纖維寬度變化最不穩(wěn)定。

邊材纖維寬度變化范圍為14.98 ~ 19.02 μm，均值為17.05 μm，變異系數(shù)為7.24%，纖維寬度最大無性系為GU5，最小無性系為SH1，二者相差26.97%；中材部位纖維寬度變化范圍為13.94 ~ 17.91 μm，均值為16.09 μm，變異系數(shù)為7.70%，纖維寬度最大無性系為DH33-27，最小無性系為SH1，二者相差28.48%；在心材部位，纖維寬度變化范圍為13.88 ~ 17.16 μm，均值為15.46 μm，變異系數(shù)為7.29%，心材纖維寬度最大無性系為DH32-27，最小無性系為SH1，二者相差19.11%。

各無性系3個部位纖維寬度基本上分布在13 μm以上，19 μm以下，相對集中，整體趨勢呈現(xiàn)為自心材部位向外遞增。

表1 木材纖維長度變異分析

表2 木材纖維寬度變異分析

2.3 纖維雙壁厚變異分析

木材纖維細(xì)胞雙壁厚在木材的制漿、密度、重量中起到很關(guān)鍵的作用，雙壁厚越大，紙張越酥松，反之，張力越大[9]。對試驗中的10個無性系纖維雙壁厚進(jìn)行檢測，結(jié)果見表3。

由表3可知，參試無性系的纖維雙壁厚均值變化范圍為6.47 ~ 7.58 μm，均值為6.98 μm，變異系數(shù)為5.86%，纖維雙壁厚度最大無性系為DH32-13，最小無性系為SH1。

各無性系邊材纖維雙壁厚均值變化范圍為6.95 ~ 8.29 μm，均值為7.68 μm，變異系數(shù)為6.15%，纖維雙壁厚最大無性系為DH33-27，最小無性系為LH1。各無性系中材纖維雙壁厚均值變化范圍為6.16 ~ 7.76 μm，均值為6.91 μm，變異系數(shù)為8.14%，纖維雙壁厚最大無性系為DH32-26，最小無性系為U223。在心材部分，各無性系纖維雙壁厚均值變化范圍為5.19 ~ 6.93 μm，均值為6.29 μm，變異系數(shù)為7.67%，纖維雙壁厚最大無性系為GL9，最小無性系為SH1。各無性系的纖維雙壁厚中，中材、心材和邊材的變化幅度基本表現(xiàn)為邊材>中材>心材。

表3 木材纖維雙壁厚變異分析

2.4 參試無性系纖維性狀遺傳參數(shù)分析

參試材料纖維長度、寬度和纖維雙壁厚在無性系間和無性系內(nèi)均差異極顯著(表4)。重復(fù)力是反映群體或個體表型持續(xù)穩(wěn)定的程度，對各無性系木材纖維特性重復(fù)力計算對桉樹定向目標(biāo)培育推廣十分有意義。從表5看出3個性狀的變異系數(shù)差異不大，變幅為5.09% ~ 7.15%，木材纖維3個性狀重復(fù)力均在0.99以上，單株重復(fù)力也均在0.96以上，說明各無性系纖維長度、寬度、雙壁厚度遺傳穩(wěn)定性極好。

表5 各無性系纖維性狀遺傳參數(shù)分析結(jié)果

表4 桉樹無性系纖維性狀方差分析

注：**表示＜0.01

3　 結(jié)論

(1) 10 a生雜交桉無性系試驗林木材纖維長度最大可達(dá)1 068.75 μm，纖維寬度可達(dá)17.94 μm，纖維雙壁厚可達(dá)7.58 μm，木材纖維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可作為雜交桉優(yōu)質(zhì)材定向培育、中大徑材中長期培育[10]與選擇的參考標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 各雜交桉的纖維分布均勻，具備一定的規(guī)律性和同一性。根據(jù)國際木材解剖學(xué)會制定的標(biāo)準(zhǔn)，SH1為短纖維材，其他9個無性系的纖維長度均進(jìn)入中等級別水平，均是良好的造紙纖維材樹種。纖維長度的豐富變異為桉樹優(yōu)質(zhì)材定向培育及改良提供了指導(dǎo)。

(3) 各無性系3個不同部位纖維長、寬度、雙壁厚徑向變異上整體表現(xiàn)為：邊材>中材>心材。各無性系木材纖維3個性狀的變異系數(shù)變幅為5.09% ~ 7.15%，木材纖維3個性狀重復(fù)力均在0.99以上，單株重復(fù)力也均在0.96以上，各無性系纖維長度、寬度、雙壁厚度遺傳穩(wěn)定性極好。

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Studies on the Variation of Wood Fiber Characteristics in 10-year-oldHybrid Clones in Guangxi

LAN Jun, QIN Linbo, LI Wei, LU Zhenxian, SHI Dongqiang, LIU Xin

(,,,)

Wood fiber characteristics of 10hybrid clones were analyzed. The results showed that the wood fiber lengths among 10-year-old trees of these clones ranged from 878.24 to 1 068.75 μm, with the coefficient of variation and mean value being 5.09% and 981.05 μm respectively. Clone GL9 had the longest wood fibers, while clone SH1 had the shortest fibers. Wood fiber widths ranged from 14.26 to 17.94 μm, with the coefficient of variation and the mean value being 7.15% and 16.20 μm respectively. Clone DH33-27 had the widest wood fibers while the clone with the narrowest fibers was SH1. Fiber double wall thickness ranged from 6.47 to 7.58 μm with the mean value being 6.98 μm and the coefficient of variation being 5.22%. The fiber double wall thickness of clone DH32-13 was the highest while fibers of clone SH1 had the lowest double wall thickness. Overall, fiber length, width and double wall thickness in different parts of the tree stems generally followed the pattern of sapwood > middle wood > heart wood. The clonal repeatability and the individual repeatability of the three wood fiber traits were all above 0.96, indicating high clonal stability of these traits.

hybrid clones; fiber characteristics; variation; repeatability

S781.3

A

廣西科技計劃項目“桉樹定向目標(biāo)優(yōu)質(zhì)無性系選育與栽培”(桂科AB16380036)

蘭俊(1981― )，男，高級工程師，碩士，主要從事林木遺傳育種與森林培育研究工作，E-mail:57714915@qq.com

劉鑫(1979— )，男，工程師，主要從事森林培育與經(jīng)營管理工作，E-mail:1004151045@qq.com