紅椿半同胞家系苗期特性分析

宋 鵬，張懿琳，辜云杰*，羅建勛，徐 遠(yuǎn)

（1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610081；2.四川省筠連縣林業(yè)局，四川 筠連 645250）

紅椿（Toona ciliata），楝科（Meliaceae）香椿屬（Toona）落葉或近常綠高大喬木，國家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物，該樹種材色紅褐，花紋美麗，質(zhì)地堅(jiān)韌，最適宜制作高級(jí)家具，是珍貴的工業(yè)用材樹種，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開發(fā)前景[1]。近年來，紅椿發(fā)展得到各方面的重視，四川省把紅椿作為全省優(yōu)先發(fā)展的 6個(gè)珍貴用材樹種之一，在川中丘陵區(qū)、川南地區(qū)優(yōu)先發(fā)展。四川省開展了紅椿種子育苗、扦插育苗以及生長特性等方面研究，但對(duì)遺傳改良方面的研究處于起步階[2]。本研究以紅椿46個(gè)半同胞家系的1年生苗為研究對(duì)象，通過對(duì)紅椿半同胞家系苗期生長性狀的測(cè)定，比較紅椿不同半同胞家系間苗期形態(tài)指標(biāo)的差異，旨在初步篩選出優(yōu)良的紅椿半同胞家系，以期為紅椿優(yōu)良家系的苗期選擇提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于四川省宜賓市筠連縣林業(yè)局國營苗圃，氣候溫和濕潤，雨量充沛，四季分明，屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫15.3 ～ 17.4℃，無霜期325 ～ 71 d，相對(duì)濕度80%左右，年均降水量為1 200 mm，多集中于6－8月份，＞0℃積溫6 416℃，≥10℃的活動(dòng)積溫5 500℃，土壤以山地黃壤為主，pH值6.6 ～ 7.2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試的46個(gè)紅椿半同胞家系于2011年11月中旬至12月上旬采自江西井岡山、云南保山和曲靖、重慶秀山和彭水、四川筠連和蓬溪等地，待種子完全成熟且部分脫落時(shí)采集。

1.3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)和播種方法

在2012年3月20－21日，將處理好的紅椿種子采用隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分別進(jìn)行播種育苗，播種方法為條狀散播，行距25 ～ 30 cm，播種深度為1.5 ～ 2.0 cm，分家系播種，每家系播種5行。幼苗出土后，適時(shí)除草、松土，按常規(guī)方法進(jìn)行育苗和苗期管理。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目和統(tǒng)計(jì)方法

測(cè)定項(xiàng)目：2012年11月30日對(duì)紅椿1年生苗的株高、地徑、冠幅以及主根長度、主根粗度、二級(jí)側(cè)根數(shù)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)定時(shí)每個(gè)家系隨即選取19株進(jìn)行測(cè)定，用游標(biāo)卡尺和鋼卷尺分別測(cè)定苗高、地徑、冠幅、主根長度和粗度，二級(jí)側(cè)根數(shù)目測(cè)。并從每個(gè)家系中選擇6株苗木，測(cè)定其地上部分和地下部分鮮重。

統(tǒng)計(jì)方法：分別計(jì)算不同家系苗期性狀指標(biāo)、遺傳力、變異系數(shù)。采用Excel和SAS軟件進(jìn)行有關(guān)參數(shù)計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅椿苗期主要性狀差異分析

紅椿46個(gè)半同胞家系1年生苗期性狀見表1。

表1 46個(gè)紅椿家系苗期性狀Table1 Growth traits of T.ciliata seedlings of 46 half-sib families

表1 續(xù)

從表1可看出，紅椿46個(gè)家系的地上部分（苗高、地徑和冠幅）、地下部分（主根長度、主根粗度和二級(jí)側(cè)根數(shù)）等性狀均有較大差異。

地徑最粗的是彭水1號(hào)為1.57 cm，比試驗(yàn)中地徑最小井岡山5號(hào)（0.69 cm），高出127.54%；苗高最高的為彭山1號(hào)為143.11 cm，比最矮的筠連10號(hào)（63.05 cm），高出126.98%；冠幅最大的為井岡山24號(hào)為105.68 cm，比試驗(yàn)中冠幅最小的筠連1號(hào)（57.37 cm）高出84.21%；主根粗度最大的筠連1號(hào)為1.36 cm，比最小的井岡山5號(hào)（0.62 cm）粗119.35%；主根長度最長的筠連3號(hào)29.42 cm，比最小的井岡山5號(hào)（14.63 cm）高101.09%；二級(jí)側(cè)根數(shù)最多的筠連3號(hào)為5.79條，比最小的井岡山8號(hào)（1.05條）高451.43%。

以苗期各性狀小區(qū)平均值進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組方差分析，結(jié)果見表2。

表2 苗期主要性狀方差分析Table2 ANOVA on seedling traits

從表2可以看出：紅椿家系地徑、苗高、冠幅、主根長度、主根粗度和二級(jí)側(cè)根數(shù)等性狀在家系間存在極顯著差異，表明各家系間苗期生長性狀有著較大差異，為家系選擇提供了可能。

2.2 紅椿家系苗期生長性狀遺傳參數(shù)

遺傳力是樹木生長性狀的主要遺傳參數(shù)，對(duì)某樹種進(jìn)行遺傳改良，首先就應(yīng)了解這個(gè)樹種的遺傳特性，以便制定相應(yīng)的育種策略。表3是紅椿家系苗期各性狀遺傳參數(shù)值。從表3可以看出，地徑的遺傳力為0.81，苗高的遺傳力為 0.94，冠幅的遺傳力為0.82，主根粗度的遺傳力為 0.79，主根長度的遺傳力為0.82，二級(jí)側(cè)根數(shù)數(shù)的遺傳力為0.89，表明這些性狀較強(qiáng)地受到遺傳控制，這為紅椿的遺傳改良提供可靠保障。

表3 紅椿家系苗期性狀遺傳參數(shù)值Table3 Genetic parameters of half-sib families T.ciliata seedlings

變異系數(shù)是反映某個(gè)性狀在群體中的變異程度。從各性狀的變異系數(shù)來看，地徑、苗高、冠幅、主根粗度、主根長度和二級(jí)側(cè)根數(shù)的變異系數(shù)均在10%以上，其中二級(jí)側(cè)根數(shù)的變異系數(shù)最大為43.42%，這表明紅椿半同胞家系性狀間存在著豐富的變異，這為紅椿進(jìn)一步開展家系選擇提供可能。

2.3 紅椿苗期特征參數(shù)的相關(guān)分析

相關(guān)系數(shù)是研究數(shù)量性狀相關(guān)變異的一個(gè)重要參數(shù)。紅椿苗期各性狀遺傳相關(guān)分析結(jié)果見表4。

從表4可以看出，地徑與地下部分（主根粗度、主根長度和二級(jí)側(cè)根數(shù)量）均呈極顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.8991、0.8849、0.8204，地徑和地上部分（冠幅和苗高）相關(guān)性不顯著；苗高和冠幅呈極顯著正相關(guān)，而與地下部分的3個(gè)性狀不相關(guān)；冠幅與主根長度呈顯著正相關(guān)；地下部分3個(gè)性狀兩兩之間呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)。相關(guān)系數(shù)表明：地徑同地下部分關(guān)系有非常強(qiáng)的依賴關(guān)系，而苗高和地徑同地下部分的關(guān)系不密切。

表4 苗期性狀相關(guān)分析Table4 Correlation analysis on seedling growth traits

2.4 紅椿苗期生物量的回歸模型

2.4.1 地上部分（鮮重）生物量模型 通過對(duì)紅椿苗期地徑、苗高及冠幅3個(gè)自變量與地上部分（鮮重）進(jìn)行回歸分析，篩選多元線性回歸方程。

由表5可以看出，輸出參數(shù)估計(jì)值的t檢驗(yàn)均為極顯著，表明地徑、苗高、冠幅的回歸系數(shù)有意義，可以寫出方程為：

表5 地上部分回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)Table5 Significance test on regression coefficient of aboveground part

2.4.2 地下部分（鮮重）生物量模型 通過對(duì)紅椿苗期主根粗度、主根長度及二級(jí)側(cè)根數(shù)3個(gè)自變量與地下部分（鮮重）進(jìn)行回歸分析，篩選多元線性回歸方程。

表6 地下部分回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)Table6 Significance test on regression coefficient of underground part

由表6可以看出，輸出參數(shù)估計(jì)值的t檢驗(yàn)均為極顯著，表明主根粗度、主根長度及二級(jí)側(cè)根數(shù)的回歸系數(shù)有意義，擬合方程為：

2.5 紅椿苗期速生家系選擇

苗期選擇應(yīng)以主要生長性狀進(jìn)行選擇較合適。本文利用苗高、地徑2個(gè)主要生長性狀，進(jìn)行苗期速生家系初選。以苗高和地徑這2個(gè)性狀按如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)劃分：大于平均數(shù)加1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的記＋＋，介于平均數(shù)與平均數(shù)加1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之間的記＋，結(jié)果見表7。

表7 入選家系等級(jí)劃分Table7 Grading of selected families

綜合考慮苗高和地徑兩個(gè)因子，以筠連1號(hào)苗期生長綜合表現(xiàn)最好，地徑平均值為1.40 cm，苗高平均值為105.74 cm。

3 結(jié)論與討論

苗高和地徑是反映苗木質(zhì)量最為直觀的指標(biāo)。研究表明，紅椿家系間苗高、地徑、冠幅等3個(gè)性狀均達(dá)到極顯著的差異，而且受強(qiáng)度遺傳。苗高遺傳力最高為0.94，地徑的遺傳力為0.81，通過苗高和地徑進(jìn)行聯(lián)合選擇可以取得較大的遺傳改良效果。

根系與地上部作為植株生長過程的兩大功能器官，是相存相互競(jìng)爭(zhēng)的統(tǒng)一體，根系的生長發(fā)育狀況和地上部長發(fā)育狀況息息相關(guān)?；诟蹬c地上部是一個(gè)有體，本研究對(duì)紅椿不同半同胞家系苗期根系生長狀況調(diào)查表明，主根粗度、主根長度及二級(jí)側(cè)根數(shù)差異極為顯著，遺傳力較高，受強(qiáng)度遺傳。

通過相關(guān)性分析，紅椿半同胞家系地徑與主根粗度、主根長度及二級(jí)側(cè)根數(shù)差存在極顯著的正相關(guān)，而苗高與主根粗度、主根長度及二級(jí)側(cè)根數(shù)差異不顯著。這說明主根長度越長、越粗及二級(jí)側(cè)根越多，苗木的地徑越大，越健壯。在一定程度上根系參數(shù)是評(píng)價(jià)紅椿半同胞家系苗期生長、遺傳育種的重要指標(biāo)。

由于苗期測(cè)定僅在小范圍內(nèi)進(jìn)行，由于一個(gè)樹種的優(yōu)良特性在一定的條件下才能充分表現(xiàn)出來[4]，要選育出適應(yīng)四川省不同生態(tài)條件下的優(yōu)良家系，還必須系統(tǒng)進(jìn)行速生家系與不同立地條件交互作用觀測(cè)和研究，最終評(píng)價(jià)時(shí)間至少達(dá)到該樹種半個(gè)輪伐期。因此要確定各家系真正的遺傳特性，仍需進(jìn)一步進(jìn)行造林對(duì)比試驗(yàn)。

[1]中國植物志編委會(huì).中國植物志[M].北京：科學(xué)出版社，1997.40－42.

[2]龍漢利，馮毅，向青，等.四川盆周山地紅椿生長特性研究[J].四川林業(yè)科技，2011，32（3）：37－41

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