鄧恩桉家系生長性狀遺傳分析

盧陸峰，蒙素訊，蒙玉鳩，唐慶蘭，郭東強(qiáng)*

鄧恩桉家系生長性狀遺傳分析

盧陸峰1,2，蒙素訊1,3，蒙玉鳩1,2，唐慶蘭1，郭東強(qiáng)1*

(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院/中南速生材繁育國家林業(yè)和草原局重點實驗室/廣西優(yōu)良用材林資源培育重點實驗室，廣西 南寧 530002；2. 廣西環(huán)江毛南族自治縣華山林場，廣西 環(huán)江 547100；3.梧州市中森林業(yè)勘察設(shè)計有限公司環(huán)江分公司，廣西 環(huán)江 547100)

以廣西環(huán)江縣9年生鄧恩桉46個家系試驗林為研究對象，基于不同家系間的生長性狀與干形差異進(jìn)行分析與評價。結(jié)果表明：試驗林平均胸徑為18.9 cm，平均樹高為20.5 m，平均單株材積為0.295 2 m3。各家系間胸徑生長差異極顯著，單株材積生材差異顯著，樹高生長差異不顯著。結(jié)合生長性狀指標(biāo)和干形得分，以10%的入選率評價得出17、44、35、12和3號家系可作為進(jìn)一步優(yōu)良家系選擇的重要遺傳材料，并從5個家系中篩選出79株優(yōu)良單株，其中17號家系表現(xiàn)最佳，其平均胸徑、平均樹高和平均單株材積分別為21.1cm、23.5 m和0.109 5 m3，材積較均值提高38.7%。

鄧恩桉；優(yōu)良家系；遺傳增益；遺傳力

桉樹(spp.)是我國南方重要的速生豐產(chǎn)林造林樹種，在保障國家木材供應(yīng)中起到了支柱作用[1-4]，當(dāng)前國內(nèi)桉樹主要引種栽培區(qū)域主要集中于廣西、廣東、海南、福建等省區(qū)。隨著我國木材需求的日漸增加，在實現(xiàn)現(xiàn)有桉樹人工林提質(zhì)增效的同時，選育適合冷涼地區(qū)種植的桉樹良種也受到研究者的重視[5-9]。鄧恩桉()具有耐寒性強(qiáng)、生長快、材質(zhì)好的特點，自引種以來在我國南方冷涼地區(qū)生長表現(xiàn)良好[10-11]。鄧恩桉作為夏雨型樹種，通常分布在海拔400 ～ 650 m的區(qū)域，是中亞熱帶培育與栽培的優(yōu)良耐寒樹種之一，其耐寒性隨林齡的增加其優(yōu)勢表現(xiàn)得更為顯著[12]。20世紀(jì)80年代末，我國從澳大利亞引進(jìn)鄧恩桉并開展種源試驗，相關(guān)研究主要集中在林木生長規(guī)律、木材物理化學(xué)性質(zhì)、加工利用等方面[13-16]，有關(guān)家系生長和遺傳規(guī)律的研究較少。因此，本文對9年生鄧恩桉46個家系進(jìn)行性狀測定并篩選，以期為選育適應(yīng)于廣西地域特點的鄧恩桉良種奠定材料基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西環(huán)江縣華山林場華山分場(25°7′ N，108°17′ E)，海拔高度340 m。為低丘地帶，屬于中亞熱帶氣候，日照充足，干濕季節(jié)明顯，年平均氣溫為19.8 ℃，極端絕對低溫0.5 ℃，年降雨量1 402.1 mm，集中于4—9月份。

1.2 試驗材料

鄧恩桉家系試驗用種于2009年從澳大利亞科工組織林業(yè)與林產(chǎn)品中心下屬的種子中心引進(jìn)，總共引進(jìn)50個家系，分別采自澳大利亞新南威爾士和昆士蘭州區(qū)域，原產(chǎn)地自然條件情況見表1。

1.3 試驗林營造

2010年播種育苗，2011年選擇生長健壯，高度為20 ～ 30 cm的苗木進(jìn)行造林。造林按照完全隨機(jī)排列，4株小區(qū)，8次重復(fù)。造林密度為1 666株·hm?2，株行距2 m × 3 m。機(jī)耕整地后人工挖穴，規(guī)格為60 cm(穴面寬) × 40 cm(穴底寬) × 30 cm(穴深)，每穴施放500 g桉樹專用肥作基肥。第二年、第三年4月結(jié)合除草各追肥一次，施桉樹專用肥500 g。

表1 參試家系的種源產(chǎn)地、地理位置信息表

1.4 試驗林調(diào)查

對9年生鄧恩桉家系進(jìn)行每木測量，測量其胸徑、樹高，并采用目測法對干形進(jìn)行打分。干形評分采用如下標(biāo)準(zhǔn)：干形通直無明顯彎曲的4分，有1處彎曲的打3分，有2處明顯彎曲的打2分，有3處級以上彎曲的打1分。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)4個家系保存率較低，無法滿足數(shù)據(jù)分析要求，作剔除處理。

采用文獻(xiàn)[17]的方法計算單株材積。

=0.000 109 154×[0.187 892?0.005 691 86×(D+H)]

×[0.652 6+0.007 847 54×(D+H)]

式中為單株材積(m3)，為胸徑(cm)，為樹高(m)。

遺傳參數(shù)計算采用如下公式計算[18]：

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2010和SPSS 19.0進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長性狀的遺傳差異

由表2可知，參試的46個家系其胸徑生長存在極顯著差異，單株材積生長存在顯著差異，樹高生長差異不顯著。結(jié)果表明9年生鄧恩桉的胸徑和單株材積在家系水平上具有一定的選擇潛力，而單株材積受胸徑和樹高影響，如僅以木材收獲量為選育目標(biāo)，可將單株材積作為其家系選擇的重要考量因素。

2.2 生長性狀的遺傳參數(shù)估算

如表3所示，林分的平均胸徑、樹高和單株材積分別為18.9 cm、20.5 m和0.295 2 m3。有13個家系單株材積生長大于林分總體均值，其中平均材積生長大于林分總體均值10%以上的家系有17號、44號、35號、12號、3號、4號、28號，以17號家系的生長量最大，胸徑、樹高和單株材積分別為21.1 cm、23.5 m和0.109 5 m3，材積較均值提高38.7%。

生長性狀中，胸徑、樹高和單株材積遺傳力分別為0.83、0.75和0.78。生長量超過試驗均值的家系中，變異系數(shù)基本一致，較為穩(wěn)定，變異系數(shù)最小的是3號家系，為6.9%，變異系數(shù)最大的家系是12號家系，為13.8%。超出平均生長的家系中，遺傳增益最大的17號家系，達(dá)39.89%，最小的16號家系遺傳增益達(dá)16.7%。

表2 鄧恩桉家系生長性狀分析

表3 鄧恩桉家系遺傳性狀

2.3 優(yōu)良家系與單株評價

由表4可知，生長超出林分均值的家系生長干形得分均在3分以上，說明干形較好，以材積為主要依據(jù)，按照10%的入選率[22]，篩選的優(yōu)良家系為17號、44號、35號、12號、3號。入選家系的年均生長量達(dá)為0.039 9 ～ 0.045 5 m3，按照當(dāng)前1 666株·hm-2，以90%保存率計算，單位面積年均蓄積量為59.85 ～ 68.25 m3。

參照文獻(xiàn)[12]，從初步評價篩選出的5個家系中，以材積生長量大于平均值1個標(biāo)準(zhǔn)差的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合干形得分情況進(jìn)行選擇。共選擇出79株優(yōu)良單株，材積生長量大于平均值1.8 ～ 3.1倍，入選最多的家系是3號，共有18株(表5)。

表4 鄧恩桉優(yōu)良家系干形評分

表5 鄧恩桉優(yōu)良單株選擇

3 結(jié)論與討論

本研究的鄧恩桉家系生長性狀差異大，表型變異豐富，可為優(yōu)良家系選擇和良種選育奠定基礎(chǔ)。林木的生長表現(xiàn)由環(huán)境條件和遺傳因素共同決定[19]，研究結(jié)果顯示，鄧恩桉家系胸徑、樹高、單株材積的遺傳力較大，表明遺傳差異主要受遺傳控制，改良潛力大，由此可進(jìn)一步開展該立地條件下的家系評價及優(yōu)良家系選擇。

林睦就等[12]通過收集鄧恩桉天然分布區(qū)的18個種源及當(dāng)?shù)睾Y選出的99個家系在湖南省永州市進(jìn)行引種試驗，發(fā)現(xiàn)鄧恩桉家系間差異極顯著，優(yōu)良家系的遺傳增益大于最佳種源3.5倍，家系選擇優(yōu)于種源選擇。說明可通過基于家系水平的鄧恩桉性狀評價，挖掘優(yōu)良遺傳材料?；诰C合生長性狀和干形得分，本研究從家系水平對遺傳材料進(jìn)行了綜合評價篩選出5個優(yōu)良家系和79株優(yōu)良單株，5個優(yōu)良家系分別為17號、44號、35號、12號和3號，其中木材產(chǎn)量最高的家系是17號家系，其胸徑、樹高和單株材積分別為21.1 cm、23.5 m和0.109 5 m3，材積較均值提高38.7%。這些家系和優(yōu)良單株可為本地區(qū)鄧恩桉遺傳改良及優(yōu)質(zhì)高效人工林的營建提供依據(jù)和實踐參考。

基于林木生長規(guī)律和木材用途的差異，優(yōu)良種質(zhì)的篩選林齡選擇也會有所不同[20]。本研究僅有一個試驗點的數(shù)據(jù)，缺乏不同地域試驗比較，其穩(wěn)定性和可靠性仍需進(jìn)一步監(jiān)測與驗證。下一步應(yīng)結(jié)合材性和耐寒性等指標(biāo)，開展針對不同地域間與不同生長時期的鄧恩桉家系生長評價。

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Superior Family Selection of

LU Lufeng1,2, MENG Suxun1,3, MENG Yujiu1,2, TANG Qinglan1, GUO Dongqiang1*

()

Based on the growth traits and stem form differences amongfamilies, the growth traits and stem form differences of 9-year-oldfamilies in Huanjiang County of Guangxi were analyzed and evaluated. The results showed that the average DBH, tree height and the average individual volume was 18.9 cm, 20.5 m, 0.295 2 m3respectively. There were significant differences in DBH and individual volume growth among families, but no significant differences in tree height growth. Based on the growth trait index and stem shape score, families 17, 44, 35, 12 and 3 can be used as important genetic materials for further selection of excellent families, with a selection rate of 10% there were 79 excellent individuals were selected from these 5 families. Among these, family no. 17 performed best with an average DBH, height and volume of 21.1 cm, 23.5 m and 0.109 5 m3respectively, with the latter trait being 38.7 % higher than the average.

; superior family; genetic gain; heritability

S758.5+2

A

10.13987/j.cnki.askj.2022.04.005

廣西林業(yè)科技項目(桂科林字〔2016〕第16號)；中央財政林業(yè)科技推廣示范項目(〔2021〕TG16號)

盧陸峰(1986— )，男，工程師，從事人工林栽培工作。E-mail:237852265@qq.com

郭東強(qiáng)(1986— )，男，高級工程師，從事林木育種和栽培研究。E-mail:79244381@qq.com