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顶果木优良家系和优良单株的选择研究



全 文 :第 33 卷第 6 期
2014 年 12 月
中 国 野 生 植 物 资 源
Chinese Wild Plant Resources
Vol. 33 No. 6
Dec. 2014
收稿日期:2014 - 05 - 17
基金项目:中国林科院基本科研业务费专项项目———珍贵热带树种种质资源收集与保存(CAFYBB2011005 - 8);中国林科院
热带林业实验中心主任基金项目———顶果木优良无性系选育技术研究(RL2012 - 03)。
作者简介:马跃(1984 -),女,工程师,主要从事林木遗传育种研究。E-mail:abcmayue@ qq. com
doi:10. 3969 / j. issn. 1006 - 9690. 2014. 06. 005
顶果木优良家系和优良单株的选择研究
马 跃,刘志龙,谌红辉,刘福妹,麻 静
(中国林科院热带林业实验中心,广西 凭祥 532600)
摘 要 以广西壮族自治区范围内顶果木 17 个家系的实生苗为材料,探讨了顶果木优良家系和优良单株苗期选
择的一些关键问题。结果表明:(1)不同家系间的苗高、地径生长量存在极显著差异。(2)通过苗高、地径两指标
综合选择,选出苗期生长较快的优良家系 5 个,入选率为 29. 41%。(3)采用标准差选择法,选出 155 株超级苗,
入选率为 17. 2%。
关键词 顶果木;优良家系;优良单株;苗期选择
中图分类号:S722. 3 + 3 文献标识码:A 文章编号:1006 - 9690(2014)06 - 0017 - 04
Seedling Selection of Superior Families and Superior Individual Plant
Selection of Acrocarpus fraxinifolius Wight
Ma Yue,Liu Zhilong,Chen Honghui,Liu Fumei,Ma Jing
(The Experimental Centre of Tropical Forestry,Chinese Academy of Forestry,Pingxiang 532600,China)
Abstract Some key problems existed in seedling selection of superior families and superior individual
plant of Acrocarpus fraxinifolius Wight were studied with the seedlings of 17 families in the Guangxi
Zhuang Autonomous Region. The results showed that:(1)heights and basal diameter increments among
different families were significantly different. (2)5 superior families were selected with the characteris-
tics of fast growing and the selection ratio is 29. 41% . (3)155 superior seedlings were selected by
standard variance selection way with a selection ratio of 17. 2% .
Key words Acrocarpus fraxinifolius Wight;superior families;superior individual plant;seedling selec-
tion
顶果木(Acrocarpus fraxinifolius Wight ex Arn.),
为苏木科(Caesalpiniaceae)顶果木属植物,被列入国
家重点 3 级保护野生植物名录。它分布于马来西
亚、印度、缅甸等热带和南亚热带地区,在我国主要
分布于云南南部与广西西部地区。近年来,顶果木
作为珍贵乡土用材树种及优良的石山造林树种,受
到越来越多的重视,优质种苗的需求也日益增大。
通过对现有的遗传材料进行收集整理,从混杂的群
体中选择优良家系和优良单株,进行无性系测验,然
后再选择其中的优良无性系造林,可以在短期内获
得较大的增益。20 世纪 80 年代学者对顶果木生长
速度、材质、生态分布、播种育苗等有过报道[1],近
年来,关于顶果木的育苗技术、栽培技术以及无性繁
殖技术也有一定的介绍[2 - 4]。但关于顶果木优良遗
传材料选择的研究几乎还是一片空白。本研究在对
广西壮族自治区范围内的顶果木天然林资源进行调
查的基础上,选出优良母树 17 株,并对不同家系顶
果木进行苗圃育苗及苗期选择,以期选出表现优良
的家系及单株,为进一步进行顶果木无性系选育提
供材料。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地点设在广西凭祥市中国林科院热带林业
实验中心苗圃,106°47E,21°57N,属北热带季风气
候,终年温暖湿润,年均温 21. 5 ℃,极端最高温
—71—
中 国 野 生 植 物 资 源 第 33 卷
39. 8 ℃,最低温 - 1. 5 ℃,≥10 ℃的积温 6 000 ~
7 600 ℃,全年日照时数 1 218 ~ 1 620 h,年降水量
1 200 ~ 1 400 mm,干湿季节明显,4 ~ 9 月份为雨季,
相对湿度 80%,年蒸发量 1 200 ~ 1 600 mm,有霜期
3 ~ 5 d,气候适合顶果木苗木的生长。
1. 2 试验材料
试验所用种子采自广西壮族自治区田林县、凤
山县、巴马县等地经过初步选优的 17 株母树,分株
进行采种并编号。播种时,每株的种子作为一个家
系,分家系播于轻基质营养袋中育苗。
1. 3 试验方法
本试验于 2012 年 12 月进行顶果木播种,约 20
天后经处理的种子在沙床中发芽并长出两片真叶,
此时将芽苗移栽入轻基质营养袋中,采用随机区组
设计,每个家系为一个小区,每小区育苗 60 株,重复
3 次。育苗期间按苗圃常规方法进行施肥、除草、消
毒等田间管理。2013 年 7 月对半年生顶果木进行
苗木生长调查。分小区测定所有苗木高度(H)、随
机抽取 10 株测量地径(D)。数据统计以小区为单
位,利用 SPSS16. 0 统计软件对苗高、地径进行方差
分析和多重比较。
2 结果与分析
2. 1 不同家系间的生长量差异
对不同家系顶果木半年生苗的苗高、地径进行
单因素方差分析可知,不同家系之间的苗高、地径生
长量存在极显著差异(见表 1),即不同家系生长性
状具有遗传差异,这是顶果木进行优良家系选择的
基础。
表 1 不同家系间生长量差异显著性检验
项目 变异来源 离差平方和 自由度 均方 F Sig.
苗高 组间 3595. 089 16 224. 693 4. 441 0. 000
组内 1720. 042 34 50. 589
总和 5315. 131 50
地径 组间 8. 316 16 0. 520 3. 604 0. 001
组内 4. 903 34 0. 144
总和 13. 218 50
在各家系顶果木苗高、地径差异极显著的基础
上,对不同家系间生长量进行 S - N - K 多重比较,
如表 2 所示,苗高可以分为 7 个组,地径可分为 5 个
组。各组间的家系差异显著,而各组内的家系差异
不显著。从苗高来看,组 1 的 5 个家系苗高生长最
差,可作为早期淘汰对象。组 5、组 6、组 7 的苗高生
长最好,可作为早期入选家系。组 2、3、4 的苗高生
长处于中等水平,应保留对其后期生长进一步实施
观测,视后期生长优劣再作选择或淘汰。从地径来
看,组 1 中的 11 个家系地径生长量无显著差别,不
宜直接淘汰。组 4、组 5 的 2 个家系地径生长量最
好,可作为早期入选家系。
2. 2 优良家系的选择
本研究选择苗高、地径两因素作为选优的指标。
如果某一家系苗高、地径的平均值大于所有参试家
系苗高的平均值,则该家系可以入选优良家系。参
试各家系的平均苗高为 42. 49 cm,平均地径为 2. 96
mm。据此标准,符合苗高入选条件的家系有 14、
16、5、15、3、13、11、17 号,入选率为 47. 06%。符合
地径入选条件的家系有 15、5、2、3、14、17、11 号,入
选率为 41. 18%。同时满足苗高和地径入选条件的
家系有 5、15、3、11、17 号,入选率为 29. 41%。
由表 2 还可看出,不同家系间苗高生长量较地
径生长量差异大,因此按苗高因素将入选的 5 个优
良家系进行排列,17 号为最优家系,11 号次之,其次
分别是 3 号,15 号,5 号。
表 2 不同家系间苗高、地径多重比较结果
家系
苗高 / cm
1 2 3 4 5 6 7
家系
地径 /mm
1 2 3 4 5
9 3 27. 03 1 2. 36
1 3 29. 87 10 2. 45
4 3 32. 50 4 2. 61
8 3 34. 32 7 2. 61
6 3 37. 75 16 2. 61
12 3 40. 61 9 2. 66
7 3 40. 82 12 2. 75
10 3 41. 05 6 2. 84
—81—
第 6 期 马 跃,等:顶果木优良家系和优良单株的选择研究*
续表 2
家系
苗高 / cm
1 2 3 4 5 6 7
家系
地径 /mm
1 2 3 4 5
2 3 41. 95 8 2. 93
14 3 44. 36 13 2. 96
16 3 44. 44 15 2. 97
5 3 46. 25 5 3. 21
15 3 46. 47 2 3. 23
3 3 48. 98 3 3. 39
13 3 52. 58 14 3. 47
11 3 53. 82 17 3. 59
17 3 59. 60 11 3. 76
Sig. 0. 107 0. 081 0. 051 0. 084 0. 109 0. 062 0. 103 Sig. 0. 103 0. 098 0. 054 0. 073 0. 128
2. 3 优良单株的选择
为选出基因优良的遗传材料,本研究将从入选
的 5 个优良家系苗中选择表现突出的优良单株,即
超级苗。根据常规经验,一般将苗高、地径平均值加
上 1 ~ 3 倍标准差作为选择超级苗的标准。但是本
试验中,各家系的苗高、地径差异极显著,标准差较
大(表 3),因此选择平均值加 1 倍标准差作为选择
标准。
表 3 各家系苗高、地径选择标准
家系号
苗高 地径
平均值 标准差 H + δ 平均值 标准差 D + δ
入选株数 入选率
15 46. 50 14. 60 61. 10 2. 97 0. 73 3. 70 24 13. 3%
5 45. 95 13. 60 59. 55 3. 20 0. 78 3. 98 42 23. 3%
3 49. 00 14. 10 63. 10 3. 40 0. 83 4. 23 37 20. 6%
17 58. 75 19. 50 78. 25 3. 57 0. 79 4. 36 22 12. 2%
11 52. 95 17. 50 70. 45 3. 70 1. 1 4. 80 30 16. 7%
优良单株的选择标准即苗高和地径均在平均值
加上 1 倍标准差以上的超级苗木,同时还要考虑形
质指标,如干形较差、受病虫害危害或机械损伤者不
能入选。经淘汰保留下来的苗木即为定选优良单
株。由表 3 可知,5 个优良家系中共有 155 个单株
入选,入选率为 17. 2%。其中,家系 5 入选株数最
多,为 42 株,入选率 23. 3%,家系 17 入选株数最
少,为 22 株,入选率 12. 2%。
3 结论与讨论
3. 1 结论
(1)顶果木不同家系间苗高、地径生长量存在
极显著差异。各家系顶果木苗圃育苗条件相同,由
此可认为不同家系间的生长状况差异是由亲本的遗
传基础所致。这是顶果木优良家系及优良个体苗期
选择的理论依据。
(2)苗高、地径是苗木质量中最直观和最准确
的生长量指标,在苗木生产和科研中,常作为苗木分
级指标使用。本研究通过苗高指标选择,共选出生
长表现较好的优良家系 8 个,入选率为 47. 06%。
通过地径指标选择,共选出苗期生长较好的家系 7
个,入选率为 41. 18%。通过苗高、地径两指标综合
选择,选出生长良好的家系 5 个,入选率为
29. 41%。其中 17 号与 11 号表现尤为突出。
(3)以优良家系内的个体为选择对象,以优良
家系平均苗高生长量加上 1 倍标准差为标准,共选
出超级苗 155 株,入选率为 17. 2% 。
3. 2 讨论
由于林木生长发育周期很长,因而通过树木生
长早期测定来正确评价林木育种成果为许多林木育
种学者所关注[5 - 10]。遗传学和农林业生产实践的
大量事实证明,从混杂的群体中选择优良的单株,通
过无性系测验,然后再选择其中的优良无性系造林,
可以获得目前科学水平下最大的增益[11]。顶果木
为我国三级保护的珍稀树种,现存的大树很少,从现
有的母树资源中选择优良的家系,并从苗圃中按一
定的比例选择生长优异的优良单株,可较快获得遗
传增益明显的无性系材料。目前国内对黑杨、马尾
松、池杉、杉木、油松、樟子松、云南松等树种早期选
择研究表明[12 - 16],根据苗高和胸径生长优势进行苗
期选择可能获得可靠的效果。
刘代忆[17]等认为云南松在苗期高生长较地径
生长变异大,因此选择时以苗高为主、地径为辅。
郑仁华[18]等对福建柏苗期选择的研究也得到相同
结论,即福建柏苗期选择以苗高为主、地径为辅。
但本研究认为苗高和地径在苗木生产中是两个极为
—91—
中 国 野 生 植 物 资 源 第 33 卷
重要的指标,应综合考虑进行苗木分级和选优。
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櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺櫺
- 183.
(上接第 8 页)
4 小 结
4. 1 微波法提取青花椒精油节能效果明显。
4. 2 青花椒适当破碎其精油得率比整粒的提高
20%以上,并能大大缩短提取时间;但破碎后必须马
上提取而且破碎度为 90%粗于 20 目,不然粉碎太
细及放置过程精油很容易挥发会导致提取率明显
下降。
4. 3 微波辅助提取青花椒精油的适宜参数是料液
比为 1 ∶ 6 ~ 1 ∶ 1 范围,微波功率为 100 W ~ 300 W,
微波提取时间小于 2 h。液量较大时适当选择微波
功率也较大,液量较小时选择微波功率也适当小点。
具体生产时应根据设备的不同进行适当的试验而进
行选择和调整。
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