毛紅椿優樹子代苗期生長性狀測定與選擇

林智勇

(1.福建省林業科學研究院,福建 福州 350012; 2.福建省林業生產力促進中心,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野生植物[1-3],具有很高的經濟價值和推廣應用前景。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]、群落結構及適生環境[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,加速其開發利用進程,本研究開展毛紅椿優樹子代測定研究,分析毛紅椿優樹子代的家系生長性狀的差異及遺傳變異規律,并初選出其優良家系,以期為進一步開展毛紅椿遺傳育種研究以及生產上推廣應用良種優苗提供參考。

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117°42′11″、北緯26°27′22″。屬亞熱帶季風性氣候,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

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

表1 參試優樹子代基本情況

1.3 性狀測定與數據分析

1.3.1 性狀測定 采用鋼卷尺、麥思德電子數顯游標卡尺(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行測量,每個家系每次調查50株,3次重復。

1.3.2 數據處理 采用SPSS 18.0進行方差分析、LSD多重比較分析及相關性分析;遺傳變異分析,家系遺傳參數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,對參試家系進行篩選[14]。

2 結果與分析

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果見表2,各項指標表現最好的均為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極顯著水平(P<0.01)。說明通過毛紅椿優樹子代測定進行選優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估算結果(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,遺傳變異系數為21.18%。各性狀在家系內存在較大的變異,平均變異系數為21.36%?？梢?4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、苗高變異系數最大,分別達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個指標進行優良家系的早期選擇。

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分析

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

表5 毛紅椿家系性狀相關分析

2.4 優良家系苗期初步選擇

采用隸屬函數分析法對14個毛紅椿家系的各項指標進行分析并排序,結果見表6。由表6可知,與毛紅椿家系關系最為密切的生長指標為葉生物量,其次為苗高,其隸屬函數平均值分別為0.645、0.634。以各家系的隸屬函數值的綜合評分為選擇指標,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、生物量高且根系發達的優良家系,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值

3 結論與討論

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,平均遺傳變異系數為21.36%。其中葉生物量、苗高遺傳變異系數最高,分別達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、苗高生長指標進行苗期選擇具有較大的可靠性。

毛紅椿14個家系中,各項生長性狀指標表現最好的為7號家系,12號家系次之,最差的為6號家系。經多性狀綜合評價,初步篩選出苗期生長較好的毛紅椿優良家系: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均表現良好。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論略有差異,這可能與參試的材料不同有關。此外,本研究只是早期初步選擇,各家系造林后的生長表現、變異規律等還有待于進一步持續觀測、評價、選擇。