不同世代不同類型杉木種子千粒重的差異分析

韓 璐，歐 斌★，崔子佳，彭 麗，歐述榮

（1.江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州341000；2.贛州市森源科技種苗場(chǎng)，江西 安遠(yuǎn)342100）

杉木Cunninghamia lanceolata是杉科Taxodiaceae杉屬Cunninghamia單種[1-3]，是我國(guó)特有的優(yōu)良針葉樹種，也是南方重要的用材樹種之一，其干形通直圓滿、紋理美觀，心材中含有精油，抗腐拒蛀，質(zhì)地輕且生長(zhǎng)迅速，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4]。為了充分挖掘杉木遺傳資源，我國(guó)早在20 世紀(jì)五六十年代就開始對(duì)杉木的遺傳改良以及良種繁育進(jìn)行了較為深入的研究，經(jīng)過60年的努力，杉木遺傳改良的工作已經(jīng)取得了較大的突破[5-8]，各地營(yíng)建了杉木1 代種子園、2 代種子園、2.5 代種子園、3 代種子園。千粒重是體現(xiàn)種子大小與飽滿程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是衡量種子質(zhì)量的重要依據(jù)之一。一般情況下，千粒重越大，種子越飽滿，苗木生長(zhǎng)越好，反映種子播種品質(zhì)越好。良種體現(xiàn)在種子遺傳品質(zhì)優(yōu)和播種品質(zhì)好兩個(gè)方面品質(zhì)優(yōu)良，因此，在林木播種繁育中，千粒重是優(yōu)良種源的主要考核指標(biāo)之一[9]。

本研究通過比較11 種不同世代不同類型杉木種子千粒重的差異，旨在選用良種育苗的同時(shí)，能夠選用千粒重大的良種；在種子園（母樹林）的生產(chǎn)中，重視提高種子品種（千粒重）的技術(shù)應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)速生豐產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、提高造林質(zhì)量和林木生產(chǎn)力有著積極意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為贛州市森源科技種苗場(chǎng)2011年采集的11 個(gè)不同世代不同類型杉木良種種子，分別為信豐良種場(chǎng)從洋口林場(chǎng)引進(jìn)無性系建立的杉木3 代種子園種子（以下簡(jiǎn)稱信豐3 代）；信豐良種場(chǎng)從洋口林場(chǎng)引進(jìn)無性系建立的杉木2.5 代種子園種子（以下簡(jiǎn)稱信豐2.5 代）；信豐杉木一代種子園種子（以下簡(jiǎn)稱信豐1 代）；宜春初級(jí)種子園種子營(yíng)造的母樹林種子1 號(hào)（以下簡(jiǎn)稱母樹林1）；宜春初級(jí)種子園種子營(yíng)造的母樹林種子2 號(hào)（以下簡(jiǎn)稱母樹林2）；宜春初級(jí)種子園種子營(yíng)造的母樹林種子3 號(hào)（以下簡(jiǎn)稱母樹林3）；宜春初級(jí)種子園種子營(yíng)造的母樹林種子4 號(hào)（以下簡(jiǎn)稱母樹林4）；湖南郴州種源種子（以下簡(jiǎn)稱郴州種源）；湖北咸寧種源種子（以下簡(jiǎn)稱咸寧種源）；廣西憑祥種源種子1 號(hào)（以下簡(jiǎn)稱憑祥種源1）；廣西憑祥種源種子2 號(hào)（以下簡(jiǎn)稱憑祥種源2）。

1.2 試驗(yàn)方法

抽樣方法，用四分法抽樣，每個(gè)世代（類型）的種子抽10 個(gè)樣（10 次重復(fù)），每個(gè)樣100 粒，計(jì)1 000粒種子。種子氣干后稱重，電子天平稱重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2007，SPSS20.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)不同杉木的千粒重進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析，用Duncan法進(jìn)行多重比較、Ward 法進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同世代不同類型的杉木種子千粒重的差異分析

對(duì)不同世代不同類型杉木種子的千粒重進(jìn)行測(cè)定分析（見表1）。由表1 可知：11 個(gè)不同世代不同類型的杉木種子的千粒重平均為6.93 g；千粒重平均變異系數(shù)為5.11%，變幅為2.07%～5.11%，變化區(qū)間為6.13～7.85 g；初級(jí)良種母樹林2 號(hào)的種子千粒重最大，為7.51 g，比總體平均值高出8.4%；其次是咸寧種源，千粒重均值為7.26 g；信豐3 代杉木良種千粒重最小，為6.40 g，比總體平均值低7.6%。說明不同世代不同類型杉木種子之間的千粒重存在較豐富的變異。

表1 不同世代不同類型杉木種子的千粒重比較Tab. 1 Comparison of thousand seed weights of different types of C. lanceolata seeds in different generations

根據(jù)不同世代不同類型杉木種子的千粒重，對(duì)其進(jìn)行方差分析和多重比較（見表1）。方差分析結(jié)果表明，不同世代不同類型種子的千粒重之間達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），表明各杉木種子之間千粒重有較大差異。多重比較分析結(jié)果表明，初級(jí)良種母樹林2 號(hào)的種子平均千粒重最大，顯著大于其余10 個(gè)杉木良種。不同類型不同世代良種種子千粒重均值排序?yàn)椋耗笜淞?＞咸寧種源＞母樹林1＞母樹林4＞信豐1 代＞郴州種源＞憑祥種源1＞母樹林3＞憑祥種源2＞信豐2.5 代＞信豐3 代。由此可見，隨著杉木種子園世代的提高，其種子千粒重有不斷下降的趨勢(shì)。而種子千粒重與種子品質(zhì)尤其是發(fā)芽率密切相關(guān)，這與高世代種子園種子發(fā)芽率低于一代種子園種子相吻合。

2.2 杉木不同良種聚類分析

對(duì)參試的11 個(gè)不同世代不同類型杉木種子千粒重進(jìn)行Ward 法聚類分析，在歐式遺傳距離為3.5 處將其分割，可分為4 大類群（圖1）。

第Ⅰ類群包括初級(jí)良種母樹林3、憑祥種源2、信豐2.5 代、憑祥種源1，占參試總數(shù)的36.36%，該類群千粒重屬于中等水平，其均值為6.75 g，第Ⅱ類群包括信豐1 代、初級(jí)良種母樹林4、郴州種源，占參試總數(shù)的27.27%，該類群千粒重屬于中上水平，其均值為6.97 g；第Ⅲ類群包括信豐3 代，占參試總數(shù)的9.10%，該類群千粒重處于較低水平，其均值為6.4 g；第Ⅳ類群包括初級(jí)良種母樹林1、初級(jí)良種母樹林2、咸寧種源，占參試總數(shù)的27.27%，該類群千粒重表現(xiàn)最好，其均值為7.31g。綜上均值比較結(jié)果顯示，4 大類群千粒重從大到小依次排序?yàn)椋侯惾孩簦绢惾孩颍绢惾孩瘢绢惾孩螅ū?）。

從圖1 不難看出，同一類型的種子，如初級(jí)良種母樹林所采種子1~4 號(hào)，這4 類種子只是采種林分不同，而它們卻被聚類在不同類群中，這可能是由于取樣的方法不同或者小地形所形成的環(huán)境差異所導(dǎo)致。

圖1 不同世代不同類型杉木良種千粒重聚類分析Fig. 1 Thousand seed weights clustering analysis of different types of C. lanceolata varieties in different generations

表2 杉木各類群性狀特征Tab. 2 Characters of various groups of C. lanceolata

2.3 杉木千粒重與不同世代種子園種子之間相關(guān)性分析

對(duì)杉木種子千粒重與不同世代之間做相關(guān)性分析，結(jié)果表明，種子千粒重與杉木不同世代種子園種子具有負(fù)相關(guān)性，即千粒重相對(duì)較大的種子，其種子園世代卻較低，但其并未達(dá)到顯著水平（表3），說明隨著杉木種子園世代的不斷提高，其種子的千粒重有不斷下降的趨勢(shì)。

3 結(jié)論與討論

不同世代不同類型杉木種子間千粒重存在極顯著差異。參試的11 種杉木良種千粒重均值排序?yàn)椋耗笜淞?＞咸寧種源＞母樹林1＞母樹林4＞信豐1 代＞郴州種源＞憑祥種源1＞母樹林3＞憑祥種源2＞信豐2.5 代＞信豐3 代。其中初級(jí)良種母樹林2 號(hào)的千粒重可達(dá)7.51 g，顯著大于其余各良種。聚類分析在歐式遺傳距離為3.5 處可將11 個(gè)良種劃分為4 個(gè)類群，其中表現(xiàn)最好的類群千粒重均值可達(dá)7.31 g，該類群分別由初級(jí)良種母樹林1、初級(jí)良種母樹林2、咸寧種源所組成。說明隨著杉木種子園世代的不斷提高，其種子的千粒重有不斷下降的趨勢(shì)。

表3 杉木種子千粒重與不同世代之間相關(guān)性分析Tab. 3 Correlation analysis between Thousand seed weight of C. lanceolata seeds and different generations

種源與環(huán)境互作效應(yīng)是確定種源推廣應(yīng)用區(qū)域的重要依據(jù)[10]，種子園的種子并不一定千粒重就大于普通種子，高世代種子園并非比低世代的千粒重大。對(duì)種子園的種子品質(zhì)評(píng)價(jià)，應(yīng)以其實(shí)際遺傳改良程度和種子播種品質(zhì)為依據(jù)。不能以種子園世代高低論種子品質(zhì)的優(yōu)劣[11]。研究結(jié)果表明，信豐1 代杉木良種種子的千粒重顯著大于信豐2.5 代，而信豐2.5 代杉木良種種子千粒重又顯著大于信豐3 代，即杉木種子千粒重與不同世代之間存在負(fù)相關(guān)性，但相關(guān)性并未達(dá)到顯著水平。這可能是由于種子園建園無性系種源來源不同產(chǎn)生的，信豐2.5 代和信豐3 代良種種子都是由從洋口林場(chǎng)所引進(jìn)的無性系而建立的種子園所采，而信豐1 代良種種子則是由贛南地區(qū)優(yōu)良無性系建立的種子園所采，說明杉木種子的千粒重不僅受基因型的影響，同時(shí)還受環(huán)境的影響。信豐1 代杉木能較好的適應(yīng)本地的氣候特點(diǎn)和土壤條件，從而產(chǎn)出種子品質(zhì)更加優(yōu)良的種子。信豐2.5 代杉木良種種子千粒重顯著大于信豐3 代，這很有可能意味著隨著種子園世代的不斷升高，種子的品質(zhì)改良程度未必能隨之增大。

本試驗(yàn)研究主要對(duì)不同世代不同類型杉木種子的千粒重這一種子品質(zhì)進(jìn)行研究，而另一個(gè)重要的指標(biāo)發(fā)芽率尚未涉及，因此，要想更加全面的評(píng)價(jià)不同世代不同類型杉木種子的種子品質(zhì)，還需進(jìn)行后期種子發(fā)芽率指標(biāo)的測(cè)定。