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高松香思茅松无性系的选育



全 文 :第 37卷 第 3期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.37No.3
2009年 3月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Mar.2009
高松香思茅松无性系的选育 1)
李思广 付玉嫔 张快富 赵永红 蒋云东  姚志琼 李 明
               (云南省林业科学院 ,昆明 , 650204)             (景谷林业股份有限公司)
  摘 要 对 40个思茅松(Pinuskesiyavar.langbianensis)高产脂无性系的松香产量进行了测定分析。结果表明:所
有无性系的松香产量均大于对照,较对照松香产量平均提高 192.4%;无性系间松香产量存在极显著差异。无性系松香
产量的遗传力为 0.68。初步选择出 20个高产脂的优良无性系。入选无性系松香产量的对照遗传增益为 178.8%。
关键词 思茅松;嫁接无性系;松香
分类号 S791.24:S722.3SuperiorCloneSelectionofPinuskesiyavar.langbianensiswithHighContentofRosin/LiSiguang, FuYupin,ZhangKuaifu, ZhaoYonghong, JiangYundong(YunnanAcademyofForestry, Kunming650204, P.R.China);YaoZhiqiong, LiMing(JingguForestryCo.Ltd., Yunnan)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2009, 37(3).-4~ 5Measurementresultsofrosinyieldof40 highresinyieldclonesshowedthattherosinyieldofeachclonewashigherthanthatofthecontrol, andtheaveragerosinyieldincreasedby192.4% comparedwiththecontrol.Asignificantdefer-enceinrosinyieldwasfoundbetweendifferentclones.Thefamilyheritabilitywas0.68.Twentysuperiorcloneswithhighcontentofresinwerescreenedout, andthegeneticgainwas178.8%.Keywords Pinuskesiyavar.langbianensis;Graftingclones;Rosin
  思茅松(Pinuskesiyavar.langbianensis)是材 、脂兼用树
种 ,具有速生 、优质 、高产脂和生态适应性强等特点 ,以大面积
纯林或针阔叶混交林的形式集中分布于云南省思茅市的翠
云 、普耳 、景谷 、景东 、镇沅 、江城 、墨江等县以及临沧地区和红
河州的部分县。 据调查 , 目前云南省思茅松的林地面积约
102.5万 hm2 , 立木蓄积量约 1亿 m3 , 松香年蓄积量为 11.5
万 t[ 1-2] 。到 2004年云南省松香产量已达 7.3万 t(含小厂的
松香), 在全国排第 3位 ,其中思茅松松香的产量占云南省松
香产量的 90%以上。思茅松松脂中的化学组分可分为松香
和松节油两大类 ,现在生产中对松脂利用最多的是生产松香。
近年来 ,思茅松天然林面积逐年下降 , 采脂树亦随之减少 ,已
不能适应林产化工业的需要 , 因此选择思茅松天然林中的高
产脂 、高松香含量的基因资源并加以繁殖利用 ,营造人工高产
脂 、高松香的原料林已迫在眉捷 , 是林业可持续发展的必然趋
势。 2007年 , 笔者对已建立的 5年生思茅松高产脂嫁接林进
行了产脂力及松脂化学成份的测定 , 以期从中选出高产脂 、高
松香产量的无性系 ,为思茅松的繁殖和生产应用提供科学依
据 ,同时也为下一轮回选择提供基本群体。
1 材料与方法
1.1 田间试验设计及试验材料
2002年 ,在云南省思茅市景谷县建立高产脂无性系嫁接
试验林 ,试验采用随机区组设计 ,共设 40个处理 , 6次重复 , 6
株小区 ,以普通未嫁接思茅松作为对照 , 株行距 3m×3m,试
验面积为 2hm2。
2007年 4月份进行产脂力测定 ,对 1 ~ 3重复每重复取 1
株平均木进行产脂量及松脂化学成份测定分析。采脂方式用
常规的 “V”形下降采脂法 , 割脂高度为 1m左右。测沟夹角
70°~ 90°,采割深入木质部 0.3 ~ 0.4cm, 割面负荷率 45% ~
50%。每 2d加割 1刀 , 连续割 4刀后测定产脂量。产脂力 =
产脂量 /采割沟水平长。为了消除各单株之间因割沟夹角 、直
1)国家林业局林业公益性项目(200704021)和云南省科技攻关
课题(2004NG05-04)资助。
第一作者简介:李思广 ,男 , 1972年 5月生 , 云南省林业科学院 ,
副研究员。
通信作者:蒋云东 , E-mail:jyd63@163.com。
收稿日期:2008年 3月 20日。
责任编辑:程 红。
径大小及割面负荷率不完全一致而带来的误差 ,将树木的产
脂力进行校正(校正产脂力 =产脂力 /单株胸径)。
1.2 松脂化学组分
将试管内松脂搅拌均匀 , 称取 0.5 g松脂溶于无水乙醇
中 , 以酚酞为指示剂 ,用四甲基氢氧化铵 -乙醇溶液滴至微
红 , 对滴定好的松脂溶液进行气相色谱和质谱分析。
气相色谱分析仪器为美国安捷伦 6890型气相色谱仪。
质谱分析仪器为英国 VG公司的 FISONSMD 800GC/MS/DS
联用仪。
GC条件:使用 HP-5毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25
μm), 以高纯氮为载气 , 二阶程序升温 80 ℃※ 240 ℃※ 280
℃, 升温速率分别为 3 ℃/min和 2 ℃/min, 汽化室温度 290
℃, 检测器温度 300℃,柱前压为 50kPa, 分流比 50∶1,进样量
0.3μL。
MS条件:EI-MS,电子能量 70eV;离子源温度 200℃;灯丝
电流 4.1A;质量扫描范围 35~ 600u;扫描周期 1s;数据处理采用
LAB-BASE系统 ,使用美国国家标准局 NBS谱库检索。
1.3 统计分析方法
松香产量:思茅松个体的松香含量与松香产量并不一定
呈正比关系 , 所以会出现松脂中松香含量很高但松树产脂力
并不高的情况 ,因此为了选择出真正高松香产量的无性系 , 笔
者以松香产量作为选择标准。松香产量 =校正产脂力 ×松脂
中松香质量。
遗传方差和环境方差 [ 3-6]:δ2g=1/r(M1 -M2);δ2e=M2。
式中:M1无性系均方差;M2为环境均方差;r为重复数。
表型方差和广义遗传力(重复力)[ 3-6]:δ2P=δ2g+1/rδ2e;h2 =
δ2g/δ2P×100=(M1 -M2)/M1 ×100 。
遗传增益:■G=h2· S/ X, 式中:S为选择差; X为性状平
均值 。
实际增益:G实 =( xi- x)/ x,式中: xi为各无性系平均值; x
为对照平均值。
2 结果与分析
2.1 松香产量及方差分析
根据收集到的各无性系及对照的松脂产脂力 , 计算出其
校正产脂力 , 并对从试验林中收集到的思茅松松脂样品进行
松香 、松节油等松脂特征组分的分析测定 , 最后计算出各重复
的松香产量 。结果表明 , 高产脂无性系的平均松香产量
(2.865g/cm)远高于对照(0.980g/cm), 约为普通思茅松产
脂力 2.9倍 。各高产脂思茅松无性系松香产量变化极大 ,变
幅为 1.175 ~ 5.043g/cm。所有无性系的松香产量均大于对
照的产量。为比较无性系间松香产量的差异显著性 , 将松香
产量调查数据进行方差分析 , 结果见(表 1)。由表 1可见 ,无
性系间松香产量差异极显著(P<0.01), 表明思茅松无性系
的松香产量存在着丰富的变异 , 这些变异主要由遗传特性决
定的 ,因此 , 定向选择具有很大的潜力。
表 1 思茅松无性系松香产量的方差分析结果
变异来源 平方和 自由度 方差 F值 F0.01 方差组成
无性系间 89.218 2 39 2.287 6 3.09 1.86 δ2e+rδ2g
无性系内 59.305 1 80 0.741 3 δ2e
总变异 148.523 3 119
2.2 松香产量遗传参数
由表 1根据 1.3中的统计方法可以估算出松香产量的遗传
参数:环境方差δ2e=0.741 3,遗传方差 δ2g=0.515 4,表型方差δ2p=
0.762 5,无性系遗传力 h2 =0.68。可见 ,松香产量差异中遗传性
因素占较大比例 ,说明通过一定强度的选择 ,松香产量能获得很
高的遗传增益 ,但考虑到以后的遗传基础不能过于狭窄 ,且林分
处于幼林阶段 ,性状没有完全稳定,故选择强度不能太大。
为了能选出最优的思茅松高松香产量无性系 , 可以根据
各个参试无性系松香产量与对照进行选择差 、实际增益和遗
传增益的估算 ,结果见表 2。从表 2可以看出:40个参试无性
系的松香产量实际增益变幅为 19.9% ~ 414.6%, 总平均达
192.4%;理论遗传增益的变幅为 13.5% ~ 281.9%,总平均达
130.8%,其增益效果极为显著。
2.3 优良无性系的评选
无性系评选采用最小显著差数法(LSD)[ 7-9] 。评选指标
按评选公式大于标准正态 α=0.01水平时单侧临界值 t时的
LSD就可以认为该无性系极显著大于对照 ,即可入选。经计
算 , LSD0.05 =1.385, LSD0.01 =1.838, 通过比较有 20个无性系与对照相比差异达到极显著水平(表 2),这 20个无性系平均松香产
量达 3.56g/cm,其松香产量的平均实际增益为 263.0%,平均理
论遗传增益为 178.8%,增益效果异常显著 , 可作为入选无性系
进行推广造林 ,实现早期增益。
3 讨论
对 5年生的 40个无性系及对照进行松香产量的测定 ,结果
表明 ,各无性系间松香产量差异极显著。与对照相比 ,所有参试
思茅松无性系的松香产量均大于对照;20个入选无性系的松香
产量平均为 3.56g/cm,约为对照产量(0.980g/cm)的 3.6倍;其
松香产量的平均实际增益为 263.0%, 平均理论遗传增益为
178.8%,说明这 20个思茅松无性系的松香产量的增益效果异常
显著。通过对松香产量性状遗传参数的计算 ,得出松香产量的无
性系遗传力为 0.68, 表明思茅松松香产量在无性系间存在着很
大的遗传差异 ,并且这种差异受较强的遗传控制, 可作为筛选优
良无性系的依据。因此,可以继续扩大高产脂高松香产量的思茅
松的优树选择 ,并建立初级无性系种子园 ,开展多层次的遗传改
良工作,进一步选择出更高松香产量的思茅松无性系。考虑到思
茅松林分林龄只有 5a左右 ,尚处于幼林阶段 ,性状没有完全稳
定,故选择强度不能太大。通过多重比较(LSD)法 ,选择出松香
产量与对照差异达极显著水平的 20个无性系, 入选率为 50%。
对于初步选择出的无性系 ,还需进一步的观测及试验,并进行多
点试验,以便找出适合不同立地条件下的优良无性系,但为尽快
实现高松香产量思茅松培育的目标 ,可用这 20个优良无性系进
行适当地推广种植。
表 2 思茅松无性系松香产量增益
序号 无性系号
松香产量 /
g· cm-1
实际增
益 /%
理论遗传
增益 /%
选择差 /
g· cm-1
1 238 5.043 414.6 281.9 4.063**
2 212 4.481 357.3 243.0 3.501**
3 118 4.336 342.4 232.9 3.356**
4 252 3.971 305.2 207.6 2.991**
5 122 3.931 301.2 204.8 2.951**
6 220 3.631 270.5 183.9 2.651**
7 234 3.629 270.3 183.8 2.649**
8 184 3.534 260.6 177.2 2.554**
9 134 3.519 259.1 176.2 2.539**
10 282 3.484 255.5 173.7 2.504**
11 150 3.482 255.4 173.6 2.502**
12 154 3.384 245.3 166.8 2.404**
13 288 3.382 245.1 166.7 2.402**
14 242 3.304 237.2 161.3 2.324**
15 110 3.186 225.1 153.1 2.206**
16 160 3.150 221.4 150.6 2.170**
17 162 3.046 210.8 143.3 2.066**
18 128 2.922 198.2 134.8 1.942**
19 274 2.896 195.5 132.9 1.916**
20 136 2.830 188.8 128.4 1.850**
21 222 2.802 185.9 126.4 1.822*
22 210 2.775 183.2 124.6 1.795*
23 278 2.728 178.4 121.3 1.748*
24 130 2.706 176.1 119.8 1.726*
25 266 2.704 175.9 119.6 1.724*
26 284 2.624 167.7 114.0 1.644*
27 106 2.383 143.2 97.4 1.403*
28 198 2.359 140.7 95.7 1.379
29 196 2.284 133.1 90.5 1.304
30 194 2.261 130.7 88.9 1.281
31 138 2.198 124.2 84.5 1.218
32 214 2.192 123.7 84.1 1.212
33 294 2.076 111.8 76.0 1.096
34 208 2.052 109.3 74.4 1.072
35 286 1.838 87.5 59.5 0.858
36 200 1.755 79.1 53.8 0.775
37 268 1.644 67.8 46.1 0.664
38 218 1.511 54.2 36.9 0.531
39 108 1.410 43.9 29.9 0.430
40 182 1.175 19.9 13.5 0.195
41 ck 0.980
无性系均值 2.865 192.4 130.8
参 考 文 献
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5第 3期               李思广等:高松香思茅松无性系的选育