毛紅椿優(yōu)樹子代苗期生長性狀測定與選擇

林智勇

(1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院,福建 福州 350012; 2.福建省林業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心,福建 福州 350012; 3.福建閩林司法鑒定中心,福建 福州 350012)

毛紅椿(Toonaciliatevar.pubescens)為楝科(Meliaceae)香椿屬(Toona)落葉大喬木,主要分布于中國江西、四川、安徽、云南、湖南、貴州、廣西、廣東等省。毛紅椿生長迅速、樹干通直、花紋美麗、材質(zhì)曙紅,有“中國桃花心木”之美譽,是珍貴的用材樹種,被列為國家二級重點保護(hù)野生植物[1-3],具有很高的經(jīng)濟(jì)價值和推廣應(yīng)用前景。毛紅椿資源稀少,目前研究主要集中在毛紅椿的育苗造林[4-6]、群落結(jié)構(gòu)及適生環(huán)境[7-9]等方面,對毛紅椿良種選育的研究較少[10-11]。為了深入開展珍稀樹種毛紅椿的良種選育與繁育,加速其開發(fā)利用進(jìn)程,本研究開展毛紅椿優(yōu)樹子代測定研究,分析毛紅椿優(yōu)樹子代的家系生長性狀的差異及遺傳變異規(guī)律,并初選出其優(yōu)良家系,以期為進(jìn)一步開展毛紅椿遺傳育種研究以及生產(chǎn)上推廣應(yīng)用良種優(yōu)苗提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 苗圃地概況

試驗地位于福建省三明市沙縣金德苗木有限公司苗圃,東經(jīng)117°42′11″、北緯26°27′22″。屬亞熱帶季風(fēng)性氣候,年均氣溫15.6～19.6 ℃。極端最低溫-7.1 ℃,極端最高溫40.1 ℃,年均降水量1826 mm,年均相對濕度82%[12]。

1.2 材料與方法

供試的毛紅椿優(yōu)樹種子于2018年11月底—12月初收集后,進(jìn)行種子品質(zhì)檢驗和0～5 ℃冷藏處理,并于翌年3月播種。參試優(yōu)樹子代來源基本情況見表1。14個優(yōu)樹家系的水、肥管理及病蟲害防治措施完全一致。

表1 參試優(yōu)樹子代基本情況

1.3 性狀測定與數(shù)據(jù)分析

1.3.1 性狀測定 采用鋼卷尺、麥思德電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺(精度0.01 mm)、電子稱對1年生苗木的地徑、苗高、主根長、根生物量、莖生物量、葉生物量和全株生物量等生長性狀進(jìn)行測量,每個家系每次調(diào)查50株,3次重復(fù)。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS 18.0進(jìn)行方差分析、LSD多重比較分析及相關(guān)性分析;遺傳變異分析,家系遺傳參數(shù)估算方法參考蘇順德等[13]的方法;綜合評價與選擇,采用隸屬函數(shù)分析法,以地徑、苗高、主根長、根生物量、莖生物量、葉生物量和全株生物量等多個性狀為評價指標(biāo),對參試家系進(jìn)行篩選[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 毛紅椿不同家系生長性狀差異分析

毛紅椿14個家系的苗期生長性狀測定結(jié)果見表2,各項指標(biāo)表現(xiàn)最好的均為7號家系,12號家系次之,最差的為6號家系。7號家系的苗木地徑、苗高、主根長、根生物量、莖生物量、葉生物量和全株生物量分別達(dá)11.53 mm、72.63 cm、22.57 cm、6.45 g、7.15 g、1.87 g、15.47 g,比群體均值提高28.54%、36.32%、35.56%、33.82%、35.42%、38.52%、34.99%;12號家系地徑、苗高、主根長、根生物量、莖生物量、葉生物量和全株生物量比均值提高19.84%、24.38%、23.90%、23.03%、23.86%、25.93%、23.65%。

表2 毛紅椿家系生長情況

方差分析結(jié)果(表3)表明,14個毛紅椿家系間的地徑、苗高、主根長、根生物量、莖生物量、葉生物量和全株生物量差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01)。說明通過毛紅椿優(yōu)樹子代測定進(jìn)行選優(yōu)能取得較好的遺傳增益效果。

表3 毛紅椿家系生長性狀方差分析

2.2 毛紅椿家系生長性狀遺傳變異分析

由各生長性狀的遺傳變異參數(shù)估算結(jié)果(表4)可知,家系地徑變異幅度為5.53～11.53 cm,遺傳力為0.9100,遺傳變異系數(shù)為16.97%;苗高變異幅度為19.73～72.63 cm,遺傳力為0.8720,遺傳變異系數(shù)為22.80%;主根長變異幅度為6.57～22.57 cm,遺傳力為0.8756,遺傳變異系數(shù)為21.78%;根生物量變異幅度為2.19～6.45 g,遺傳力為0.8840,遺傳變異系數(shù)為19.64%;莖生物量變異幅度為2.09～7.15 g,遺傳力為0.8750,遺傳變異系數(shù)為21.77%;葉生物量變異幅度為0.42～1.87 g,遺傳力為0.8774,遺傳變異系數(shù)為25.38%;全株生物量變異幅度為4.70～15.47 g,遺傳力為0.8801,遺傳變異系數(shù)為21.18%。各性狀在家系內(nèi)存在較大的變異,平均變異系數(shù)為21.36%。可見14個家系生長受遺傳控制均較大,且地徑的遺傳力大于苗高。14個毛紅椿家系的葉生物量、苗高變異系數(shù)最大,分別達(dá)25.38%、22.80%,表明苗高和葉生物量在家系間表型變異豐富,初步判斷可利用苗高、葉生物量這2個指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)良家系的早期選擇。

表4 毛紅椿家系性狀遺傳力估算值

2.3 毛紅椿家系性狀相關(guān)分析

14個毛紅椿家系的各性狀指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果(表5)表明,毛紅椿家系的各性狀指標(biāo)之間均呈顯著正相關(guān),尤以主根長與莖生物量的相關(guān)性最大,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9999;主根長與全株生物量的相關(guān)性次之,為0.9994。

表5 毛紅椿家系性狀相關(guān)分析

2.4 優(yōu)良家系苗期初步選擇

采用隸屬函數(shù)分析法對14個毛紅椿家系的各項指標(biāo)進(jìn)行分析并排序,結(jié)果見表6。由表6可知,與毛紅椿家系關(guān)系最為密切的生長指標(biāo)為葉生物量,其次為苗高,其隸屬函數(shù)平均值分別為0.645、0.634。以各家系的隸屬函數(shù)值的綜合評分為選擇指標(biāo),在綜合評分值高于群體均值的家系中,按30%入選率[14],從參試的14個家系中選出7、12、3、8號等4個生長快、生物量高且根系發(fā)達(dá)的優(yōu)良家系,其綜合評分依次為1、0.878、0.706、0.684。

表6 14個毛紅椿家系的隸屬函數(shù)值

3 結(jié)論與討論

14個參試毛紅椿家系各生長性狀在家系間存在較大的遺傳變異,平均遺傳變異系數(shù)為21.36%。其中葉生物量、苗高遺傳變異系數(shù)最高,分別達(dá)25.38%、22.80%。表明這些家系的苗高和葉生物量存在豐富的遺傳變異,利用毛紅椿葉生物量、苗高生長指標(biāo)進(jìn)行苗期選擇具有較大的可靠性。

毛紅椿14個家系中,各項生長性狀指標(biāo)表現(xiàn)最好的為7號家系,12號家系次之,最差的為6號家系。經(jīng)多性狀綜合評價,初步篩選出苗期生長較好的毛紅椿優(yōu)良家系:7、12、3、8號家系,其綜合得分依次為1、0.878、0.706、0.684。這些家系的苗期地徑、苗高、主根長、根生物量、莖生物量、葉生物量和全株生物量等各項生長性狀指標(biāo)均表現(xiàn)良好。本次家系測定顯示苗期生長性狀在家系間存在豐富的遺傳變異,這與肖興翠等[10]、陳娟等[11]得出的毛紅椿40個家系、18個紅椿與毛紅椿家系總體生長較為均勻一致的結(jié)論略有差異,這可能與參試的材料不同有關(guān)。此外,本研究只是早期初步選擇,各家系造林后的生長表現(xiàn)、變異規(guī)律等還有待于進(jìn)一步持續(xù)觀測、評價、選擇。