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白腊树二倍体及多倍体早期生长情况



全 文 :白腊树二倍体及多倍体早期生长情况
(美 ) K .E .l C a u, e n , C . F . B e y , F . H . K u n g
摘 要
在南伊利诺斯州的苗圃中 , 四倍体美国白蜡树一年生苗高和叶长均比二倍体 、 五倍体及六倍体高和长.
尽管五倍体和六倍体植株的叶要比二倍体长 , 但它们的叶毕竟还是很短 。 出乎人们的预料 , 二倍体植 株落
叶期变化最大 。 四种类型的植株在倍数变级和叶色或叶角的变异上不存在显著差异 。 分布在路易斯安 那州
到威斯康星州的儿片试验林中四倍体家系 , 其生长优势已持续了 3年 。
美 国白蜡树 ( F : “ 石 。 u s a m e r i c a n a L . ) 是一种易于遗传改 良的重要阔叶材树种 . 它具
有速生 、 种子产量高和市场价格高 等特点 。 它的自然分布范围从美国西部的得克萨斯州到北
部的明尼苏达州 , 以及加拿大的那佛斯科的亚半岛到美 国东南部的佛罗里达州 。 由于分布区内
气候 、 土壤条件的极端差异 , 从而导致了种内存在有许多的遗传变异类型 (W r i g h t 1 9` 4 ) . 造
成变异的原因可能在于美国白蜡树是一种多倍体树种 , 其染色体数目从四十六条的二倍体到
一百三十八条的六倍体均有出现 ( W r i g h t 1 9 4 4 ) 。 本文通过苗期和三年生时的观测资料 , 比
较了不同染色体倍数变级家系的生长情况 。
试 验 方 法
本研究引用部分北方林木 中心实验局始于 1 9 7 5年在卡本达和伊利诺斯州进行的美国白蜡
树种源试验和子代测定材料 。 种子来源于35 个产地 , 苗木为南伊利诺斯州苗圃中的一年生实
生苗 ( B e y 等 1 9 7 7 ) 。 苗期资料包含苗高 、 叶角 、 叶色及落叶期 。 1 9 7 6年 , 在代表美国东部
和加拿大的2 块试验地上栽植了各家系苗木 。 海一试验地各家系采用五次重复五株小区 。 根
据 C h a e f e r 、 M i k s e h e ( 一。 7 7 ) 和 L e s e r ( 1 0 7 8 ) 提出的 D N A 含量相关的细胞光学度原 理 决
定亲代染色体倍数变级 。 采用这种方法是因为W r i g h t ( x g 4 5 ) 和 S a n t a m o u r ( 1 0 6 2 ) 发 现
幼林中不同染色体倍数变级间可根据气孔大小 、 芽和叶痕形态 、 叶和侧枝上的绒毛及性状来
鉴别 , 但在成熟林中不宜采用这种方法 。 大多数试验林每 3 个生长期作一次 田间测定 。 本文
根据 15 块试验林家系的已知染色体倍数资料作出分析 ( 表 l ) 。
试 验 结 果
本次研究确定了 6 株二倍体 、 8 株四倍体 、 18 株六倍体和 7 株推定的五倍体亲代的染色
体倍数变级 。 在自然界 , 二倍体植株出现的机率最高 , 而 四倍体仅在北纬35 度以南的得克萨
斯 、 路易斯安那和密西西比州出现 。 除一种五倍体分布在 路易斯安那州外 , 其余的五倍体和
六倍体都出现在北纬 35 度一40 度之间 。
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在苗期 , 不 同染色体倍数的苗木在叶色或叶角上没有显著差异 。 四倍体比其它染色体悟
数变级苗木的落叶期明显的晚 6 一 8 天 ( 表 2 ) 。
表 2 各多倍休家系苗木二个性状表
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注 : 1 . 平均值后跟有小写字母的为相互间没有显著差异 . 2 。 日期从 1 9 7 5年 1。月 1 日后算 。
从平均天数来看 , 二倍体家系的落叶期最早 , 仅从落叶期早晚这一特征还不能将五倍体
和六倍体明显地区别出来 . 然而 , 二倍体比其它任何群体的变异都大 。 在苗高方面 , 四倍体
比其它染色体倍数变级家系和变异最小家系明显地高 ( 表 2 ) 。 五倍体和六倍体家慕最矮 ,
二倍体家系居中 。 五倍体 比二倍体和六倍体变异大 `
我们把纬度每隔五度带上的各染色体倍数变级家系用来进行对比试验 , 以减小由于种流
效应而引起的苗高变化 , 使种源效应对各家系苗高的影响降到最小程度 。 对 比试验的材料取
自北纬 30 一35 度间的 12 片林分 , 共有 9 个二倍体家系和 8 个 四倍体家系 ( 表 3 ) 。 从高生长
的均值来看 , 四倍体比二倍体高 , 二者均高于林分的平均水平 。 为了便于林分间的比较 , 需
对各家系的均值进行标准化 , 即用各家系均值减去林分均值除以该林分各家系均 值 的 标 准
差 。 根据标准化后的数据进行方差分析 。 分析结果表明 , 四倍体显著高于二倍体 ( a = 0 . 0 5 ) .
在田纳西州的试验林中 , 由于四倍体家系经营粗放 , 故其高低于同林分中的 2 倍体 。 除最北
的六片林分四倍体家系低于林分平均高外 , 分布在南部地区的四倍体家系从北到 南 伊 利 诺
斯 , 其高均大于林分平均高 。
北纬 35 一 40 度家系间的对比是依据 9一 15 片林分中的 29 株二倍体 , 5 株五倍体和 14 株六
倍体家系 ( 表 4 ) 。 通过对标准化后的树高方差分析结果表明 , 三个染色体倍数变级之间不
存在显著差异 。 二倍体 、 五倍体和六倍体家系在中部的第 7 、 1 0 、 1 、 12 、 13 、 14 号林分中
生长最好 。
表 3 北纬 30 至肠度间 1 2片林分中三年生二倍休和四倍体白蜡树家系树高生长表
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. 注 : 从南到北排列 。
由于 40 度 以北没有同一多倍体家系分布 , 故没有染色体变级比较的必要 。 分布在北方的
1 片试验林 , 1 个二倍体家系的平均高为 76 厘米 。 它们比生长在北纬 35 度至 40 度 的 二 倍 体
差 , 树高也低于北纬 30 至 3 5度的二倍体 。
表 4
北纬那荃 40度 1 6片林分中三年生二倍体 、 五倍体和六倍体白
蜡树家系树高生长表
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. 注 : 从南到北排列 .
一般来说 , 不同染色体倍数变级要比同一染色体倍数变级林木的寿命长 。 在北方一些林
分中 , 一 些残存的 四倍体家系生长和适应性较差 , 这可能是由于这些多倍体是来源于南方的
缘故 。 同理 , 二倍体家系分布在北纬 35 度以南 , 故在北方林分中适应性较差 。
讨 论
苗期资料表明 , 一年生美国白蜡树四倍体实生苗生长比二倍体和较高倍级多倍体快 。 四
倍体家系落叶较晚 , 因而比其它苗木具有更长的生长期 , 故其具有高生长的优势。 在苗期 ,
排除种源效应后 , 四倍体家系比二倍体高出百分之四十五 。 田间测定表明 , 在同一纬度或稍
北地理位置的林分中 , 四倍体家系的一些早期优良性状至少可以保持三年 . 在这些林分中 ,
四倍体比二倍体高出 n 一 12 肠 , 大于林分平均高的 23 一62 肠 。 北方 6 个林分中四倍体家系低
于林分平均水平可能是由于引种太靠北所致 .
六倍体在苗期生长量最小 , 但三年生时与二倍体和五倍体就无显著差异了 。 更重要的是
这三种染色体倍数变级的林木在北纬 35 至 40 度的原产地生长最好 , 而在南或北方其高生长却
黑胡桃的多性状选择
( 美 ) C. F . B ey , F . H . 1交u n g , J . M . K u c e r a
摘 要
提出了一种新的体系以确定如何同时考虑几种性状来选择林木单株或家系 。 这种新体系在三个方面不
同于选择指标体系 : ( 1 ) 运用了多重计算与多重选择 ; ( 2 ) 选择总是在单个性状基础上选择出最好的
林木 , ( 3 ) 采用的性状内的相关仅基于所选择的家系 。 其数据是收集抽芽期 、 直径 、 树高 、 垂直高以 及
南伊利诺斯两个黑胡桃种子园内优势木的数量 . 在四种选择水平上 , 将遗传力 、 选择差 以及性状内的相关
的所有选择组合加以综合计算 , 得出标准单位上总的遗传增益 。 对于五种性状的最佳组合 ( 每种性状选择
家系的百分数 ) 是随选择水平以及所研究的种子园而变化的 . 本文将对经济上的以及把此方法引入实 践中
的其它方面进行讨论 。
绪 曰
不论何时 , 当我们要同时选择两个或更多性状的树木时 , 我们将减少获得任何单一性状
最大收益的机会 。 随着选择数量的增加 , 就需要采用更多的折衷方法加 以平衡 , 这样任何单
一性状的遗传增益就会随之而减少 。 目前 , 森林遗传学家普遍地测定许多性状 , 至少在选择
过程 中以利用一些有利的性状时是这样的。
四种影响性状的因素将在选择过程中考虑 : 遗传性 、 选择差 、 性状间的相关以及每一性
状的经济价值 。 本文的 目的就是要证明一种组合前三种因素的方法来同时选择五个性状时获
得其最大效益 。 性状内的相关值没有进入计算遗传增益的公式内 , 但它们在系统的分析比较
时是有内在联系的 。
任何性状的经济效益是随生产 目的而变化的 , 本文假设中选的五种性状都是相同的经济
价值 。 同时也假设对于所有性状在幼龄期与成熟期间测定值是相关的 。
有两种基本的多重性状选择体系— 独立选择与选择指 数 ( S p r a g u e 19 6 6 ) 。 在 独 立
相 当差 。
目前 , 经过改良的美国白蜡树四倍体具有明显的生长优势 , 但要鉴别出四 倍体植株却不
象鉴别二倍体和六倍体植株那样容易 , 除非四倍体在较远的北方出现 。 正如W r i g h t ( 1 94 4 )
曾报道的一样 , 它们的应用范围将被限制在整个分布范围一半的南方 。 同样 , 如果三倍体植
株存在的话 , 其研究也仅限于在偏北地区进行 。
王欣译 自袄` l、 : e o l : n p : 。 v e m o n t 》 “ 一洲
李键校