江南油杉半同胞家系生長及遺傳特性評價(jià)

鄧宗杰

（福建省清流國有林場，福建清流 365300）

江南油杉（Keteleeria cyclolepis）為松科（Pinaceae）油杉屬常綠大喬木，具有土壤適應(yīng)性強(qiáng)、樹干通直、紋理優(yōu)美、材質(zhì)優(yōu)良及樹形美觀等優(yōu)點(diǎn)，是我國南方地區(qū)珍貴的用材樹種和園林綠化樹種[1-2]。由于江南油杉自身生物學(xué)特性，其天然林自然更新較困難，加上近年來的人為破壞[3]，江南油杉天然林較少，已被列入福建省保護(hù)樹種。江南油杉因不易感染松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus）病，可作為馬尾松（Pinus massoniana）的重要替代樹種，開展江南油杉種質(zhì)資源收集和良種選育研究工作十分必要。黃榮林等[4]、鄧文劍等[5]、何文廣[6]和黃秋燕[7]分別對1～4年生江南油杉家系的生長遺傳特性進(jìn)行研究，但研究涉及的林齡較小，5年林齡的江南油杉遺傳特性暫未見研究。本研究以福建本地種源的江南油杉半同胞家系優(yōu)樹子代為研究對象，通過對5年生江南油杉優(yōu)樹子代測定林的生長特征進(jìn)行分析，為優(yōu)良個(gè)體和優(yōu)良親本的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省清流縣，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫17.8℃，年均無霜期229～274天，年均降水量1 770 mm。試驗(yàn)林位于清流國有林場十二排管護(hù)站黃石坑片區(qū)034林班06大班010小班（116°50'E，26°59'N），造林前為杉木（Cunninghamia lanceolata）林，造林面積為15.4 hm2。海拔425～605 m，平均坡度25°，土壤為山地紅壤，成土母質(zhì)為花崗巖堆積母質(zhì)，土層較厚，立地質(zhì)量等級為Ⅱ類。

1.2 試驗(yàn)材料

前期在福建省內(nèi)進(jìn)行江南油杉分布和生長等情況調(diào)查，選擇干型、冠幅和自然整枝等生長表現(xiàn)好、健康無病的林木個(gè)體作為優(yōu)樹，開展采種、育苗和栽植等工作。2014年11—12月，收集種子，進(jìn)行處理，儲(chǔ)藏；2015年進(jìn)行容器育苗；2015年底，進(jìn)行冬整地，挖穴規(guī)格為50 cm×30 cm×30 cm，株行距為2.0 m×2.0 m。造林時(shí)間為2016年2月，選擇合格苗木在試驗(yàn)地營建江南油杉半同胞家系優(yōu)樹子代林。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參試家系為32個(gè)半同胞家系（表1），田間試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共32個(gè)處理，每處理6次重復(fù)，各重復(fù)內(nèi)每個(gè)家系5株單列小區(qū)，重復(fù)間種植福建柏（Fokienia hodginsii）作為隔離行。

表1 江南油杉家系及其種源地Tab.1 Families and provenances of K.cyclolepis

1.4 指標(biāo)測定

2021年2 月，開展江南油杉半同胞家系優(yōu)樹子代林生長情況調(diào)查，利用測桿、圍尺等工具對樹高、地徑和冠幅等進(jìn)行每木檢尺，計(jì)算遺傳增益（△G）。計(jì)算公式為[8]：

式中，h2為家系遺傳力；F為家系方差分析的F值；S為選擇差；為總體平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理和制表等，采用DPS數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行遺傳變異參數(shù)估算、方差分析、多重比較和聚類分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同家系生長性狀分析

不同家系的樹高均值為199.67～411.80 cm，最大值是最小值的2.06倍，總體均值為309.42 cm，年均生長量為61.88 cm；不同家系地徑均值為4.16～8.02 cm，最大值是最小值的0.97倍，總體均值為6.58 cm，年均生長量為1.32 cm；不同家系冠幅均值為109.50～179.27 cm，最大值是最小值的1.64倍，總體均值為149.95 cm，年均生長量為29.99 cm（表2）。

表2 江南油杉不同家系生長性狀Tab.2 Growth traits of different K.cyclolepis families

不同家系的樹高、地徑和冠幅均差異極顯著（P＜0.01）。XY5家系的樹高與MH1家系差異顯著（P＜0.05），與YT2、CX2、MH5和YT1家系均差異極顯著（P＜0.01）；YT1家系的樹高與YP3、YP2家系均差異顯著（P＜0.05），與YP4、FQ1和CX8家系差異均極顯著（P＜0.01）；YP4、FQ1和CX8家系的樹高與CX2和MH5家系均差異顯著（P＜0.05）。YT1家系的地徑與CX6、CX8、SW1和XY5家系均差異顯著（P＜0.05）。XY5家系的冠幅與MH5、YT1和YT2家系均差異顯著（P＜0.05），CX8家系的冠幅與YT1家系差異顯著（P＜0.05）。

2.2 不同家系生長性狀差異及遺傳變異分析

樹高的變異系數(shù)為15.38%，地徑的變異系數(shù)為14.78%，冠幅的變異系數(shù)為11.51%；樹高的家系遺傳力為0.67，地徑的家系遺傳力為0.56，冠幅的家系遺傳力為0.52（表3）。不同家系子代林幼樹樹高變異系數(shù)和家系遺傳力均最高，冠幅均最低。

表3 江南油杉家系生長特性分析及遺傳變異估算Tab.3 Analysis on growth traits and estimation of genetic variations of K.cyclolepis families

2.3 優(yōu)良家系的評價(jià)與初選

通過聚類分析，將32個(gè)家系分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4個(gè)類別，4個(gè)類別中的家系樹高、地徑和冠幅均表現(xiàn)為Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ；優(yōu)、良、中、差家系類別分別為Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ和Ⅳ（表4）。其中，Ⅲ類家系含有CX6、SW2、XY4、CX10、YP2、SW1、FQ1、YP3、CX8、YP4和XY5家系，該類家系樹高、地徑和冠幅均值分別為354.44、7.42和165.20 cm，遺傳增益均值分別為9.75%、7.17%和5.29%。上述11個(gè)家系被初選為綜合生長性狀表現(xiàn)較優(yōu)秀的家系。

表4 江南油杉不同家系生長性狀聚類Tab.4 Clustering of growth traits of different K.cyclolepis families

3 結(jié)論與討論

本研究對江南油杉10個(gè)種源地的32個(gè)半同胞家系優(yōu)樹子代林造林5年的生長狀況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)江南油杉樹高最高可達(dá)411.80 cm，地徑最大可達(dá)8.02 cm，冠幅最大可達(dá)179.27 cm，年均生長量分別為61.88、1.32和29.99 cm。32個(gè)家系的樹高、地徑和冠幅均差異極顯著，變異系數(shù)分別為15.38%、14.78%和11.51%，家系遺傳力分別為0.67、0.56和0.52，說明江南油杉不同家系的生長表現(xiàn)良莠不齊。采用聚類分析法將參試的32個(gè)家系分成優(yōu)、良、中和差4個(gè)類別；其中，CX6、SW2、XY4、CX10、YP2、SW1、FQ1、YP3、CX8、YP4和XY5家系的生長性狀表現(xiàn)屬優(yōu)秀類別，樹高、地徑和冠幅的平均遺傳增益分別為9.75%、7.17%和5.29%。選出的11個(gè)家系的種源地分別為福建省莆田市城廂區(qū)（3個(gè)）、南平市延平區(qū)（3個(gè)）、南平市邵武市（2個(gè)）、莆田市仙游縣（2個(gè)）和福州市福清市（1個(gè)），莆田和南平地區(qū)可能是江南油杉較優(yōu)良的種源地。

蔣燚等[9]認(rèn)為江南油杉遺傳多樣性豐富，種源和家系均有較高的遺傳力。本研究中，參試的各種源地的家系數(shù)量不夠多且不均衡，子代林林齡尚小，今后還需進(jìn)一步擴(kuò)大種源和家系的參試數(shù)量并開展長期跟蹤調(diào)查，選出生長遺傳特性更好，更穩(wěn)定的優(yōu)良家系。