張新波，盧銀喜，賀海清

(1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012;2.山西省呂梁山國有林管理局，山西 臨汾 041000)

油松雙親本子代測(cè)定及其優(yōu)良家系選擇的研究

張新波1，盧銀喜2，賀海清2

(1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012;2.山西省呂梁山國有林管理局，山西 臨汾 041000)

通過對(duì)20年生油松雙親本子代測(cè)定林生長性狀的調(diào)查，對(duì)不同家系進(jìn)行方差分析，探索了油松雙親本家系樹高、胸徑生長量性狀遺傳變異和選擇規(guī)律。從99個(gè)雙親本家系中共篩選出10個(gè)優(yōu)良家系，估算其平均樹高、胸徑的遺傳增益分別為9.6%和15.17%．這為建立第2代油松種子園提供了雙親本優(yōu)良家系的繁殖材料。

油松;雙親本子代測(cè)定林;優(yōu)良家系;遺傳增益

雜交育種是19世紀(jì)植物育種工作的活躍領(lǐng)域。德國植物學(xué)教授Klotzch于1845年首次試驗(yàn)了歐洲赤松(Pinus sylvestris)和歐洲黑松(Pinus nigra Am)間的雜交。19世紀(jì)末，英國學(xué)者A．Henry開始在楊樹(Populus)中進(jìn)行雜交試驗(yàn)，于1912年開展了楊樹、櫟樹(Quercus)及白蠟樹(Fraxinus chinensis Roxb．)的種間雜交，并第一個(gè)育成了楊樹的人工雜種。到20世紀(jì)初，美國、意大利、德國開始了楊樹雜交試驗(yàn)，其中意大利楊樹育種成績顯著，著名的歐美楊無性系I-214就是在20世紀(jì)20年代育成的。20世紀(jì)50年代，我國學(xué)者開展了楊樹、松樹、榆樹(Ulmaceae)、白樺(Betula platyphylla Suk．)等樹種屬內(nèi)種間雜交育種工作。關(guān)于種內(nèi)測(cè)交試驗(yàn)，陸續(xù)從杉木(Cunninghamia lanceolata)開始做了全同胞測(cè)交試驗(yàn)。有關(guān)油松(Pinus tabulaeformis Carr．)開展雙親本家系測(cè)交試驗(yàn)的報(bào)道甚少，雙親本家系生長表現(xiàn)如何，家系間生長性狀有無差異，能否從中精選出優(yōu)良家系，其遺傳力、遺傳增益有無選擇效果等問題一直沒有解決。對(duì)此，山西省林業(yè)科學(xué)研究院自20世紀(jì)80年代開始了雙親本測(cè)交試驗(yàn)，通過20年的生長觀測(cè)，取得了明顯的效果。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山西省隰縣黃土鎮(zhèn)上莊油松種子園大南溝，海拔1 670 m，屬大陸性季風(fēng)氣候。年均溫6℃，年降水量500 mm～600 mm，無霜期120 d．坡面完整，坡位中部，坡向偏北。土壤類型為山地褐土，土層厚80 cm，土壤肥沃，腐殖質(zhì)含量1.6%．植被區(qū)劃為油松遼東櫟(Quercus liaotungensis Koidz．)自然地理區(qū)，主要樹種有油松、遼東櫟、山桃(Prunus da-vidiana Carr．)、山杏(Prunus armeniaca)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、黃刺玫(Rosa xanthina Lindl．)等。

2 試驗(yàn)材料

收集20年生油松雙親本子代測(cè)定林的材料，共99個(gè)測(cè)交組合，包括復(fù)8(♀)×復(fù)18(♂)，復(fù)13×復(fù)9，復(fù) 15×內(nèi) 70，初 14×內(nèi) 76，初 7×內(nèi) 71，初15×復(fù)9，復(fù)4×初5，復(fù)11×內(nèi)70，初4×內(nèi)71，復(fù)10×內(nèi)76，初12×內(nèi)66，復(fù)13×初7，初10×內(nèi)2，初15×初6，初13×初14，初5×內(nèi)76，初18×復(fù)11，復(fù)13×復(fù)15，復(fù)1×初12，初7×復(fù)16，復(fù)12×克Ⅱ，復(fù)12×克Ⅲ，初13×復(fù)16，初17×復(fù)10，復(fù)13×內(nèi)5，復(fù)12×內(nèi)40，復(fù)13×初19，復(fù)12×內(nèi)76，復(fù)4×初4，初14×初4，復(fù)12×內(nèi)71，復(fù)16×靈9，初15×內(nèi)71，初2×內(nèi)38，初7×初4，初15×復(fù)16，初16×復(fù)17，復(fù)15×復(fù)12，初12×內(nèi)76，初14×內(nèi)66，復(fù) 13×內(nèi) 66，復(fù) 15 ×內(nèi) 71，初 15×復(fù) 11，初12×內(nèi)71，復(fù)1×內(nèi)2，復(fù)1×克Ⅲ，初15×內(nèi)70，初15×初18，初15×初4，復(fù)15×初5，初4×復(fù)12，初7×克Ⅱ，初14×克Ⅲ，復(fù)14×內(nèi)76，初6×內(nèi)66，復(fù)13×復(fù)12，初4×初19，初14×內(nèi)70，初6×初19，復(fù)8×初7，復(fù)13×初14，復(fù)13×內(nèi)71，初4×內(nèi)70，初14×克Ⅱ，復(fù)15×克Ⅲ，復(fù)8×復(fù)17，初18×初6，復(fù)13×克Ⅱ，復(fù)13×內(nèi)40，克Ⅲ ×內(nèi)12，初10×初12，復(fù)12×內(nèi)3，復(fù)1×初19，初3×初14，初18×初19，初15×初 14，初 3 ×初 15，初 15×內(nèi) 57，初15×初7，初14×復(fù)16，復(fù)12×內(nèi)64，初2×內(nèi)60，初14×內(nèi)57，復(fù)1×初10，初14×初19，初15×復(fù)17，初3×內(nèi)57，復(fù)13×復(fù)16，初2×內(nèi)66，復(fù)9×內(nèi)70，復(fù) 13×內(nèi) 70，初 14 ×復(fù) 12，復(fù) 15×復(fù) 16，復(fù)15×內(nèi)76，初15×復(fù)12，復(fù)12×初4，復(fù)17×內(nèi)71，復(fù)13×內(nèi)66，初4×復(fù)16，均來自上莊油松初級(jí)種子園。無性系通過單列測(cè)交測(cè)定法(如表1)設(shè)計(jì)制種，套袋隔離，單采、單收，分別編號(hào)育苗、造林、期末調(diào)查。油松99個(gè)雙親本家系子代測(cè)定林按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

表1 單列雜交設(shè)計(jì)示意圖

3 結(jié)果分析

3.1 油松雙親本子代生長量方差分析

20年生油松雙親本測(cè)定林按隨機(jī)區(qū)組配置，計(jì)99個(gè)家系，6次重復(fù)，8株1小區(qū)，小區(qū)總數(shù)達(dá)594個(gè)，株行距1.5 m×2.0 m．收集區(qū)組Ⅰ，區(qū)組Ⅱ，區(qū)組Ⅲ，區(qū)組Ⅵ的數(shù)據(jù)，分別對(duì)油松99個(gè)家系樹高、胸徑等調(diào)查資料進(jìn)行雙因素方差分析，結(jié)果見表2．

表2 20年生油松雙親本子代林99個(gè)家系生長量方差分析

由表2可知，除區(qū)組間差異極顯著外，樹高的F 實(shí)際值為3.78，大于F0.01理論值1.45;胸徑的F實(shí)際值為6.13，也大于F0.01理論值1.45.說明，油松99個(gè)雙親本家系間生長量差異很明顯，均達(dá)極顯著水平。

3.2 油松雙親本家系生長量評(píng)價(jià)指標(biāo)

對(duì)99個(gè)油松雙親本家系的樹高(m)、胸徑(cm)分別計(jì)算其算術(shù)平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，依據(jù)算術(shù)平均數(shù)加標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)，作為評(píng)價(jià)各家系生長量的標(biāo)準(zhǔn)，并劃分為優(yōu)良、良好、中等、一般4個(gè)判定等級(jí)，結(jié)果見表3．

表3 油松優(yōu)良雙親本家系生長量評(píng)價(jià)指標(biāo)

從表3可知，樹高達(dá)優(yōu)良等級(jí)的家系為15個(gè)，達(dá)良好等級(jí)的家系為14個(gè)，達(dá)中等等級(jí)的家系為22個(gè)，達(dá)一般等級(jí)的家系為48個(gè)。其中，大于等于算術(shù)平均數(shù)加1倍標(biāo)準(zhǔn)差的家系為初14×復(fù)12，初10×內(nèi)2，初15×初6，克Ⅲ ×內(nèi)12，復(fù)8×復(fù)17，初14×內(nèi)76，初14×初19，初15×復(fù)12，初15×初7，初16×復(fù)17，初12×內(nèi)66，初3×內(nèi)57，初 5×內(nèi)76，初12×內(nèi)71，復(fù)12×克Ⅱ，評(píng)定出15個(gè)優(yōu)良家系。在樹高評(píng)定家系優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，再以胸徑指標(biāo)評(píng)價(jià)油松家系，即胸徑達(dá)優(yōu)良等級(jí)的家系為29個(gè)，達(dá)良好等級(jí)的家系為15個(gè)，達(dá)中等等級(jí)的家系為19個(gè)，達(dá)一般等級(jí)的家系為36個(gè)。綜合樹高指標(biāo)和胸徑指標(biāo)雙重標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)的油松家系結(jié)果，加上油松親本都是優(yōu)樹經(jīng)過初選、復(fù)選而來的，考慮到了形質(zhì)指標(biāo)和結(jié)實(shí)狀況。因此，最終確定初14×復(fù)12，初10×內(nèi)2，初15×初6，克Ⅲ ×內(nèi)12，復(fù)8×復(fù)17，初14×內(nèi)76，初14×初19，初12×內(nèi)66，初3×內(nèi)57，初5×內(nèi)76為優(yōu)良家系。

3.3 油松雙親本家系新品種選定

20年生油松雙親本子代林99個(gè)組合中，精選出10個(gè)優(yōu)良家系組合，其樹高、胸徑、材積生長情況見表4．對(duì)這10個(gè)精選出的優(yōu)良家系，分別冠以新品種名稱，其中“晉雙*號(hào)”中的“晉”字指山西省培育的;“雙”字指來自雙親本的家系;“*號(hào)”字是按家系生長量的大小排號(hào)。油松優(yōu)良家系依次冠名新品種克Ⅲ×初12為晉雙1號(hào)，初10×內(nèi)2為晉雙2號(hào)，初14×復(fù)12為晉雙3號(hào)，初15×初6為晉雙4號(hào)，依次類推，新定名的這10個(gè)油松雜種作為生長量豐產(chǎn)性的新品種。

表4 油松雙親本新品種

3.4 子代生長量遺傳力和遺傳增益估算

3.4.1 油松雙親本子代生長量遺傳力估算

將表4中，油松家系樹高均方值、區(qū)組均方值、機(jī)誤均方值代入狹義遺傳力公式中，

其20年生油松99個(gè)雙親本家系，樹高的狹義遺傳力為0.629 9．同理，將油松家系胸徑均方值、區(qū)組均方值、機(jī)誤均方值代入上式中，其20年生油松99個(gè)雙親本家系胸徑的狹義遺傳力為0.34．

3.4.2 油松雙親本子代生長量遺傳增益估算

將i為0.8(入選率為0.5時(shí))，油松雙親本家系樹高狹義遺傳力為0.629 9，99個(gè)家系總體樹高標(biāo)準(zhǔn)差為0.324，總體樹高平均數(shù)為3.4代入遺傳增益公式中，

其20年生油松99個(gè)雙親本家系樹高遺傳增益為9.6%．同理，將i為0.8(入選率為0.5時(shí))，油松雙親本家系胸徑狹義遺傳力為0.34，99個(gè)家系總體胸徑標(biāo)準(zhǔn)差為1.575，總體胸徑平均數(shù)為5.65代入上式中，其20年生油松99個(gè)雙親本家系胸徑遺傳增益為15.17%．由此說明，建立雙親本雜交二代油松種子園，其后代的良種遺傳增益是明顯的。油松雙親本后代在20年生時(shí)，樹高遺傳增益為9.6%，胸徑遺傳增益達(dá)15.17%．

4 結(jié)論和討論

1)通過對(duì)20年生油松雙親本子代測(cè)定試驗(yàn)林的研究，探索了油松雙親本家系樹高、胸徑生長量性狀遺傳變異和選擇規(guī)律。

2)精選出生長性狀優(yōu)良，遺傳穩(wěn)定性強(qiáng)的10個(gè)油松雙親本家系，并冠以新品種名稱，分別為晉雙1號(hào)、晉雙2號(hào)、晉雙3號(hào)、晉雙4號(hào)、晉雙5號(hào)、晉雙6號(hào)、晉雙7號(hào)、晉雙8號(hào)、晉雙9號(hào)、晉雙10號(hào)。這為建立油松第2代種子園提供了必要的新家系材料。

3)通過20年的觀測(cè)，油松99個(gè)雙親本家系子代測(cè)定林的生長性狀遺傳增益明顯，受來自環(huán)境的影響較小。其中油松樹高的遺傳增益達(dá)9.6%，油松胸徑遺傳增益為15.17%．解決了油松雙親本家系生長性狀具有明顯遺傳增益的難題，采用常規(guī)育種的方法精選優(yōu)良雙親本家系富有成效。

4)建議繼續(xù)開展油松選擇的研究工作，為建立油松多世代無性系種子園提供科學(xué)依據(jù)和升級(jí)家系材料。加大油松良種繁育研究工作，油松良種的推廣研究，油松良種造林模式研究，油松良種林在人工林中多樹種、多林種、多結(jié)構(gòu)的研究。

［1］金國慶，秦國峰，劉偉宏，等．馬尾松生長性狀交配效應(yīng)的遺傳分析及雜交組合選擇［J］．林業(yè)科學(xué)，2008(6):28-33．

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Studies on Parent Progeny Test and Fine Family Selection of Pinus tabulaeformis Carr．

Zhang Xinbo1，Lu Yinxi2，He Haiqing2
(1.Shanxi Academy of Forestry Science，030012 Taiyuan，China;2.National Forestry Management Bureau of Lvliang Mountain，041000 Linfen，China)

Genetic gain and efficiency were evaluated through the investigation of the growth of test stands of parent progeny of 20 year Pinus tabulaeformis Carr．．10 fine families were selected from 99 parent families，in which the genetic gain of the mean height was 9．6%，and the diameter was 15．17%．The result could be helpful to select propagation material during establishing second generation seed orchard，which had great significance for increasing the total wood production from second generation seed orchard．

Pinus tabulaeformis Carr．;Test stands of parent progeny;Fine family;Genetic gain

S791.254

A

1007-726X(2013)01-0017-04

2012-12-21

中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目［財(cái)農(nóng)(2011)3號(hào)］

張新波(1956— )，男，陜西富平人，1983年畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)，教授級(jí)高級(jí)工程師。