馬尾松福建省域種源和家系36年生生長性狀變異與評價

湯道平

摘要：[目的]研究來自福建省3個地區(qū)的馬尾松種源和家系生長性狀的遺傳變異規(guī)律，為馬尾松優(yōu)良種源和家系選育提供科學(xué)依據(jù)。[方法]以來自福建省龍巖、泉州和南平3個種源地共92個家系為材料，通過布置完全隨機區(qū)組設(shè)計試驗，分析評價樹高、胸徑和單株立木材積3個生長性狀的遺傳差異規(guī)律，選育優(yōu)良種源和家系。[結(jié)果]龍巖地區(qū)種源平均樹高、胸徑和材積分別為18.76 m、22.23 cm和0.36 m3，其次是泉州地區(qū)種源分別為17.43m、20.77 cm和0.31m3，最后是低于對照的南平地區(qū)種源，樹高、胸徑和材積平均值分別為15.54 m、19.25 cm和0.25 m3。綜合評價表明：泉州和龍巖材料可作為馬尾松優(yōu)良種源地，在家系水平上，3個生長性狀的遺傳力為3.81%～16.08%，同時利用聚類分析法將參試92個家系劃分為優(yōu)良、較優(yōu)、中等和一般4種類型家系，相應(yīng)數(shù)量分別為3、24、41和24個。家系77-561、79-569和79-568的樹高、胸徑和單株立術(shù)材積平均遺傳增益分別達0.61%、4.78%和17.81%，將其評選為優(yōu)良家系。[結(jié)論]從優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良單株并將其分為3類，優(yōu)良單櫬22株，較優(yōu)單株80株，一般單株52株。

關(guān)鍵詞：馬尾松；種源；家系；遺傳力；遺傳增益

中圖分類號：S722 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-1498（2023）03-0179-06

馬尾松（Pinus massoniana Lamb）是松科松屬植物，主要分布于中國華東、華南、華中和西南地區(qū)，遍布17個?。▍^(qū)）。作為我國南方的四大主要用材樹種之一，馬尾松蓄積量位居喬木類第三，用途廣泛，經(jīng)濟價值高，其木材和松脂是木材加工、制漿造紙和林產(chǎn)化工等諸多森林工業(yè)的支柱性原料。馬尾松作為我國南方重要的鄉(xiāng)土樹種，還可以用于生態(tài)公益林建設(shè)，其經(jīng)濟總值估計每年超20億元，在保障我國生態(tài)安全上具有獨特的地位。馬尾松分布范圍廣，可適應(yīng)多種不同氣候條件，這也使其具備豐富的遺傳多樣性。作為在我國木材、松脂和松花粉產(chǎn)業(yè)中具有重要戰(zhàn)略意義的樹種，馬尾松的遺傳改良是提高其經(jīng)濟效益的主要途徑。

生長量是馬尾松作為用材樹種的重要評估指標(biāo)之一，雖然一些研究表明，馬尾松的生長性狀與材性呈負(fù)相關(guān)，但在馬尾松的很多研究中發(fā)現(xiàn)，基本密度等材性性狀的變異程度較低，而生長性狀的變異程度高，在馬尾松遺傳改良中還主要以生長量為選優(yōu)指標(biāo)。樹高和胸徑反映了林木縱向和徑向的生長維度以及固碳能力，利用這2個指標(biāo)計算的單株立木材積可以反映單位面積上的馬尾松生物量，因此，本研究選擇樹高、胸徑和立木材積作為選優(yōu)指標(biāo)，這也有利于發(fā)掘速生優(yōu)異種質(zhì)資源。

優(yōu)異種質(zhì)資源選育是馬尾松遺傳改良的重要研究內(nèi)容，豐富的遺傳變異可以為馬尾松種質(zhì)選育及改良奠定良好的遺傳基礎(chǔ)。福建省是馬尾松重要的優(yōu)良種源區(qū)，作為福建省的主要用材樹種之一，馬尾松人工林面積占福建省馬尾松總面積的56.27%。本研究從福建南平、泉州、龍巖等地區(qū)選擇的230株馬尾松優(yōu)樹進行采種育苗，通過測定馬尾松的生長性狀，分析評價其在種源，家系水平上遺傳變異規(guī)律，篩選優(yōu)良種源，家系，為福建省馬尾松良種選育提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地坐落于福建省漳州市華安縣西陂國有林場路亭管護站008林班7大班4小班（25°6′55″N，117°33′42″E），該縣位于漳州西北部的九龍江中游，年均氣溫21.3℃，年均日照時數(shù)2 000 h，無霜期305 d左右，年均降水量1620 mm，年均蒸發(fā)量1561 mm，平均相對濕度80%。該試驗點海拔250-300 m，坡度24°，土層較厚，腐殖質(zhì)層中厚，Ⅱ類立地級。試驗林下植被主要有烏桕、野桐、鋼竹、芒萁、蕨等，造林面積共計5 hm2。

1.2試驗材料

1982年分別從福建省南平、泉州和龍巖等地區(qū)，以樹高，胸徑、冠幅和通直度為擇優(yōu)指標(biāo)，選擇230株馬尾松優(yōu)樹進行采種育苗，材料基本情況見表1。

2.4優(yōu)良單株評價與選擇

從優(yōu)良家系和較優(yōu)家系中選擇154株單株為優(yōu)良單株。利用系統(tǒng)聚類（離差平方和法）將其分為3類（表6），其中，第1類22株，為優(yōu)良單株，樹高、胸徑和單株立木材積增產(chǎn)明顯，遺傳增益分別為0.54%、3.72%和15，05%；第2類80株，為較優(yōu)單株，生長性狀遺傳增益分別為0.50%、1.62%和6.18%；第3類52株，為一般單株，3個生長陛狀遺傳增益分別為0.23%、0.10%和0.04%。這3類樹高均值最大差值為2.23 m，遺傳增益最大差值為0.31%；胸徑均值最大差值為11.03 cm，遺傳增益最大差值為3.62%；單株立木材積均值最大差值為0.44 m3，遺傳增益最大差值為15.01%。

3討論

本研究發(fā)現(xiàn)，36年生馬尾松在種源和家系水平下，樹高、胸徑和單株立木材積均存在極顯著或顯著差異，表明其遺傳變異較大，這為馬尾松優(yōu)異種質(zhì)篩選提供了很好的遺傳基礎(chǔ)。家系遺傳力相對較低，為3.81%～16.08%，說明該群體在家系水平上受環(huán)境因素影響較大。優(yōu)良種源選擇是選育馬尾松良種的第一個重要環(huán)節(jié)，在進行馬尾松優(yōu)良種源篩選時基于3個種源地平均值與對照平均值進行多重比較，泉州和龍巖2地可作為優(yōu)良種源地。林思京對12年生相同種源，家系材料研究表明，這3個種源地的馬尾松單株立木材積的大小依次為龍巖（0.028 m3）、泉州（0.025 m3）和南平（0.024 m3），而本研究36年生成熟林的單株立術(shù)材積的大小依次為龍巖（0.36 m3）、泉州（0.31 m3）和南平（0.25m3），且三者之間差異顯著。對比2個時期的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，龍巖地區(qū)平均單株材積增幅最大為0.332 m3，其次是泉州地區(qū)增幅為0.285 m3，最后是南平地區(qū)為0.226 m3。從平均單株材積的結(jié)果看，龍巖和泉州的群體符合在改良初期以及成熟的過程中盡快地獲得高材積值的要求。

優(yōu)良單株的選擇為馬尾松改良提供合適造林材料。本研究利用家系單株聯(lián)合選擇，共發(fā)現(xiàn)優(yōu)良單株22株，較優(yōu)單株80株，一般單株52株。家系選擇是林木遺傳改良的重要手段之一。本研究結(jié)合系統(tǒng)聚類分析方法對全部參試的92個家系進行分類，共劃分為優(yōu)良家系、較優(yōu)家系、中等家系和一般家系等4個類別，其中，77-561、79-569和79-568這3個為優(yōu)良家系，且都來自泉州地區(qū)種源。篩選出的3個優(yōu)良家系材積的平均遺傳增益（17.81%）高于18年生馬尾松種子園自由授粉子代測定林21個速生優(yōu)良家系的增益（11.31%），表明這3個家系的遺傳潛力大，可為馬尾松種子園營建提供優(yōu)質(zhì)的建園材料。分析發(fā)現(xiàn)，優(yōu)良家系與優(yōu)良種源有重合現(xiàn)象，3個優(yōu)良家系均來自泉州地區(qū)，較優(yōu)家系也來源于優(yōu)良種源地泉州和龍巖地區(qū)，而南平地區(qū)種源地的家系大部分在中等及以下的級別中，并且較低的家系遺傳力也說明，樹高胸徑和單株立木材積主要受到環(huán)境即種源地的影響，因此，后期優(yōu)良家系選育優(yōu)先考慮主要以種源地進行選優(yōu)和遺傳改良。本研究對進入成熟期的生長數(shù)據(jù)進行分析，以樹高、胸徑和材積為指標(biāo)進行優(yōu)良家系選擇，可為不同類型馬尾松優(yōu)良家系選擇工作提供重要參考。

4結(jié)論

本研究對來自福建省3個種源地的92個馬尾松家系進行評測，將樹高、胸徑和材積作為選優(yōu)指標(biāo)進行種源、家系和單株水平上的選優(yōu)。通過差異比較，選擇泉州和龍巖作為優(yōu)良種源地，其樹高、胸徑和立木材積分別為17.43m、20.77 cm和0.31m3（泉州），18.76m、22.23 cm和0.36 m3（龍巖）。利用系統(tǒng)聚類方法將92個家系劃分為4類，其中，優(yōu)良家系3個，較優(yōu)家系24個，中等家系41個，一般家系24個，其中的77-561、79-569和79-568為優(yōu)良家系。進而評選出第1類優(yōu)良單株22個，其樹高、胸徑和立木材積分別為20.95 m、31.87 cm和0.74 m3；第2類較優(yōu)單株80個，其樹高、胸徑和立木材積分別為20.71 m、25.48 cm和0.48m3；第3類一般單株52個，其樹高、胸徑和立木材積分別為18.72m、20.84 cm和0.30m3。