南方红豆杉优树自由授粉家系苗期生长变异.doc

南方红豆杉优树自由授粉家系苗期生长变异 欧建德1，王金盾2，潘军3，周东雄2 （1明溪县林业局，福建明溪365200；2三明市林业科技推广中心，福建三明365000；3三明农业学校，福建沙县365500） 摘要：为提高南方红豆杉遗传品质，对23个材用型南方红豆杉家系（含对照）在福建明溪进行苗期试验。结果表明：南方红豆杉的苗高、地径、最长侧枝长度在家系间均存在显著性差异；家系间在苗高、地径、最长侧枝长度等性状存在显著性正相关；22个南方红豆杉优树自由授粉家系在苗高、地径、最长侧枝长度等性状方面均显著性优于对照；南方红豆杉苗期苗高、地径、最长侧枝长度等性状均有较高的遗传力，中等的变异系数和较高的遗传增益；采用22个优树自由授粉家系进行繁育苗木可以达到遗传改良目的。 关键词：南方红豆杉；自由授粉家系；优树；苗期；遗传变异；广义遗传力；多层次选择 ：S722.3文献标志码：A论文编号：xx-0148 TheSeedlingVariationofPlusTreeOpenPollinationFamilyofTaxuschinensisvar.maireiOuJiande1,WangJindun2,PanJun3,ZhouDongxiong2 (1MingxiForestryBureau,Mingxi365200,Fujian,China;2SanmingForestryScienceandTechnologyPromotionCenter,Sanming365000,Fujian,China;3SanmingAgriculturalSchool,Shaxian365500,Fujian,China) Abstract:InordertoimprovethegeicqualityofTaxuschinensisvar.mairei,atrialfor1-year-oldseedlingofT.chinensisvar.maireicontaining23timbertypefamilies(includedCK)wasconductedinMingxiCountyofFujianProvince.Theresultsshowedthatthereweresignificantdifferencesintheseedlingheight,diameteratgroundandthelengthofthelongestlateralbranchamongthefamilies;thereweresignificantpositivecorrelationbetweentheseedlingheight,diameteratgroundandthelengthofthelongestlateralbranchamongthefamilies.The22plustreeopenpollinationfamilyseedlingtraitsweresignificantlybetterthantheCK.Theseedlingheight,diameteratgroundandthelengthofthelongestlateralbranchhadhigherbroadheritability,mediumcoefficientofvariationandhighergeicgain.22plustreeopenpollinationfamiliesbreedingseedlingscouldrealizethepurposeofgeicimprovement. Keywords:Taxuschinensisvar.mairei;OpenPollinationFamily;PlusTree;Seedling;GeicVariations;BroadHeritability;Multi-levelSelection 0引言 南方红豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)是中国重要药用、材用和观赏型树种1，其材质坚硬、心材赤红、纹理致密、形象美观，用于高档家具和装饰装璜等，是珍贵的用材树种，经济价值高，极具开发前景。良种的稀缺和生长缓慢等困挠南方红豆杉人工用材林建设，进行南方红豆杉遗传改良，选育出速生丰产性能良好的品种显得尤其紧追。有关南方红豆杉的遗传改良大多围绕药用和观赏利用方面进行1-9，而在用材林方面的研究较少，仅有王艺等进行地理种源方面研究10-12，尤其是在多层次选择方面的研究尚属空白。福建明溪作为南方红豆杉早期速生优良种源之一12，为丰富这一珍贵树种的基因资源，提高其遗传品质1，获得较理想的遗传增益，在福建明溪优良种源基础上，笔者进行材用型南方红豆杉优树选择，为探明优树家系间的遗传规律，在福建明溪进行优树自由授粉家系苗期试验和评价，进而为南方红豆杉用材林的遗传改良提供理论依据。 1材料与方法 1.1试验时间、地点 研究田间试验于xx年在福建明溪南山上坊基地进行。 试验区属亚热带季风气候，温和湿润，雨量充沛，日照充足，水热条件好，年均温17.8，极端最高气温39，极端最低气温-11，全年日照时数1762h。试验地点为福建省明溪县南山上坊基地，属武夷山南侧支脉，海拔300m，地形开阔，土壤为沙壤，pH5.0，肥力中等。 1.2试验材料 测定用的种子采自课题组从福建明溪地理种源基础上选择出的22株材用型自由授粉优树植株。对照选用福建明溪地理种源商品种。 1.3试验方法 1.3.1试验设计采用完全随机区组试验设计，处理为23个，分别是选自福建明溪地理种源的22个用材林的优树自由授粉家系和福建明溪商品种(CK)，3个重复，小区间用1行杉木间隔。 1.3.2调查与数据分析于育苗当年12月逐株对苗高、地径和最长侧枝长度等性状指标进行测量，每小区随机调查30株。对调查数据进行方差分析、广义遗传力估算、对照遗传增益估算等。 广义遗传力：h2=1-1/F； 对照遗传增益：G=Sh2/X； 式中：h2为家系广义遗传力，G为对照遗传增益，F为均方比（F值），S为选择差，X为对照群体平均值1。 方差分析模型及遗传参数的估算方法参见文献13。 2结果与分析 2.1苗期性状分析 为避免因苗期密度不同而导致的苗木冠幅差异,本研究选择与南方红豆杉生长快慢、冠幅大小有着显著性正相关的苗高、地径、最长侧枝长度等性状作为分析指标。考虑到用材林的选育目标，以上3个指标均为正指标，即数值越大越好。将不同南方红豆杉优树自由授粉家系在苗高、地径、最长侧枝长度等性状统计列于表1。由表1可知，苗高在15.4735.07cm，极大值/极小值=2.27；地径在0.2030.403cm，极大值/极小值=1.99；最长侧枝长度在7.5718.17cm，极大值/极小值=2.40。表明不同南方红豆杉优树自由授粉家系在苗高、地径、最长侧枝长度等性状有着较大差异。方差分析结果如表2。 由表2可知，不同优树自由授粉家系在苗高、地径、最长侧枝长度等性状存在极显著性差异。进一步进行DLSD多重比较，结果列于表1。由结果（表1）发现，不同优树自由授粉家系在苗高、地径、最长侧枝长度等性状均较空白对照表现更优；Mxc-1、Mxc-2、Mxc-3、Mxc-4、Mxc-5、Mxc-6等优树家系的苗高表现最好；Mxc-1、Mxc-2、Mxc-5、Mxc-6、Mxc-7、Mxc-9、Mxc-10等优树家系的地径表现最好；Mxc-1、Mxc-2、Mxc-3、Mxc-5、Mxc-7等5个优树家系的最高侧枝长度表现最好。从多重比较的结果表明，22个南方红豆杉优树家系苗期的苗高、地径、最长侧枝长度等性状均明显优于福建明溪地理种源的商品种，验证了前期优树选择的准确性和科学性。 2.2苗期性状相关性分析 相关系数是研究数量性状相关变异的一个重要参数，优树家系苗期各性状遗传相关分析结果列于表3。由表3可知，苗高与地径和最长侧枝长度极显著性正相关，地径与最长侧枝长度极显著性正相关，说明苗高、地径、最长侧枝长度等3个性状间有着一定依赖关系。 2.3遗传参数估算 经统计计算，将南方红豆杉优树家系1年生苗木的苗高、地径、最长侧枝长度等生长性状的均值、变幅、标准差、变异系数、广义遗传力等参数列于表4。研究结果（表4）表明，优树家系1年生苗高、地径、最长侧枝长度的平均值分别为23.72cm、0.301cm、11.96cm，较对照分别提高了53.33%、48.28%、57.99%。苗高变异系数为26.45%，地径的变异系数为17.21%，最长侧枝长度为29.68%，均为中等变异程度，说明家系间生长性状存在明显的差异，为选择速生的南方红豆杉优树家系提供可能。南方红豆杉家系的苗高、地径、最长侧枝长度等3个苗期性状的遗传力分别是0.9739、0.9194和0.9689，表明这些性状受到较强遗传力控制，为南方红豆杉的改良提供可靠保证。 2.4优树家系遗传增益 不同优树自由授粉家系在苗高、地径、最长侧枝长度等性状方面均有着不同的对照遗传增益（表5）。在苗高生长性状指标方面的对照遗传增益介于7.30%123.39%；在地径方面的对照遗传增益介于18.12%90.58%；在最长侧枝长度方面的对照遗传增益介于5.50%135.67%。南方红豆杉优树家系苗高平均遗传增益值55.17%，地径的平均遗传增益值46.03%，最长侧枝长度平均遗传增益值58.77%。南方红豆杉的22个优树家系的苗期生长性状有着较高的遗传增益。 3结论 南方红豆杉优树家系在苗高、地径、最长侧枝长度3个生长性状方面存在极显著性差异,且性状间存在显著性正相关。优树家系1年生苗高、地径、最长侧枝长度的平均值分别为23.72cm、0.301cm、11.96cm，较对照分别提高了53.33%、48.28%、57.99%。在苗高、地径、最长侧枝长度等性状方面的遗传力分别是0.9739、0.9194和0.9689，表明南方红豆杉在以上3个性状受到较强的遗传控制，为遗传改良提供可靠保证；在苗高性状方面的变异系数为26.45%，地径的变异系数为17.21%，最长侧枝长度为29.68%，均为中等变异程度，为家系选择提供可能。 南方红豆杉优树家系在苗高、地径、最长侧枝长度方面的平均遗传增益值分别为55.17%、46.03%、58.77%，说明在当前南方红豆杉良种稀缺的情况下，进行优树选择并经自由授粉家系苗期测定后，可以采用22个南方红豆杉优树家系种子进行苗木繁育，可获得较理想的遗传增益，初步实现遗传改良的目标。 4讨论 本研究结果表明，南方红豆杉优树家系在苗高、地径、最长侧枝长度方面有着较高的广义遗传力、中等的变异系数和较高的遗传增益，采用优树家系进行苗木繁育可以达到遗传改良目的，这与欧建德等人的研究结论一致1。南方红豆杉的苗高的家系遗传力和遗传变异系数均高于地径，这与郑仁华等在光皮桦、栲树方面的研究结论一致14-15。 张景平等12研究结果表明，南方红豆杉的最长侧枝长与冠幅等性状间呈极显著正相关。本研究采用最长侧枝长度性状取代冠幅指标进行南方红豆杉1年生苗木生长评价，具有测量方便，且克服因苗期密度因素产生苗木冠幅差异的特点。 福建明溪作为早期速生优良种源之一12，为获得多层次的遗传增益，在福建明溪种源基础上选择优树并进行优树家系苗期测定，对南方红豆杉用材林的遗传改良具有现实意义。由于本研究基于1年生苗木表现，不能代表整个树体成长的过程，仅为家系早期选择提供参考，有关选择效果尚待进一步的子代测定研究。 参考文献 1欧建德.观赏型南方红豆杉优树自由授粉家系苗期变异初探J.西南林业大学学报,xx,33(2):96-99. 2张蕊,周志春,金国庆等.南方红豆杉种源遗传多样性和遗传分化J.林业科学,xx,45(1):50-56. 3欧建德.不同地理种源南方红豆杉幼林观赏性状遗传变异初探J.西南林业大学学报,xx,32(4):41-44,65. 4欧建德.南方红豆杉叶片性状的遗传变异及相关性研究J.安徽农学通报,xx,18(9):30-31,86. 5欧建德.观赏型南方红豆杉地理种源试验及优良地理种源的选择初步研究J.西北林学院学报,xx,27(4):134-140. 6欧建德.南方红豆杉叶片性状的遗传变异及相关性研究J.安徽农学通报,xx,18(9).30-31,86. 7欧建德.张卫明,吴载璋,等.观赏型南方红豆杉优树选择标准与方法的初步研究.J.现代农业科技xx.18.146-147,149. 8张蕊,周志春,余能健,等.不同种源南方红豆杉幼林生长和紫杉醇含量的研究J.林业科学研究,xx,24(1):56-62. 9柯春婷,仝川,王玉震,等.不同地理种源南方红豆杉中紫杉醇和10-DAB含量及影响因子J.生态学杂志,xx,28(2):231-236. 10王艺,张蕊,冯建国,等.不同种源南方红豆杉生长差异分析及早期速生优良种源筛选J.植物资源与环境学报,xx,21(4):41-47. 11焦月玲,周志春,余能健,等.南方红豆杉苗木性状种源分