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少叶黄杞不同家系幼龄生长变异及其选择研究



全 文 :作者简介 杨众家(1964-),男,福建将乐人,工程师,从事森林资源培
育工作。
收稿日期 2011-07-06
少叶黄杞(Engelhardia fenzelii Merr)属胡桃科植物 ,落
叶乔木,分布在广东、浙江、福建、广西、江西等省区。叶子可
以作为清热、解毒和减肥用的保健茶使用。少叶黄杞与其他
树种进行混交造林时,往往能促进其他树种的生长,提高林
地利用率 [1-2]。了解外来树种在引种栽培区的生长表现,对于
科学合理地发展利用外来树种具有重要的指导意义。该文
分析少叶黄杞幼龄林的生长规律,以测定少叶黄杞在福建
省的引种发展前景。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在福建省将乐县国有林场进行,试验地位于北纬
26°34′,东经 116°39′~117°23′,年平均气温 18.7 ℃,1 月平均
气温 8.2 ℃,7 月平均气温 28.2 ℃;极端最高气温 40.2 ℃,
极端最低气温-6.9 ℃;≥10 ℃积温 5 666.2 ℃。年降水量
1 672.3 mm,无霜期 273 d。属于亚热带季风气候,热量充足,
雨量丰富,十分有利于少叶黄杞生长发育。
1.2 试验材料
试验材料来自广东、浙江、福建、广西、江西等地种源试
验中经过选优的优良家系,共 39 个家系,2000 年进行采种,
2002 年进行容器育苗。
1.3 试验方法
2003 年 2 月造林。因缺株较多,少叶黄杞家系对比试验
采用每组样本不等的完全随机设计 [3],20 次重复。2008 年 11
月 12—14日进行每木调查。
1.3.1 遗传参数的估算。以小区平均值进行方差分析,供试
植株的遗传参数计算公式为:
hif
2
(半同胞单株遗传力)=4σf2/(σe2+σf2)
hif
2
(半同胞家系遗传力)=r0σf2/(σe2+r0σf2)
CVf(%)=σf /X×100
ΔG(%)=Sh2/X×100
ΔG3=ΔG2+ΔG1
ΔG1=S3·hif
2
/Fij·100%
S3=xij-Fij
式中,r0为有效重复数,σf 为遗传标准差,σf2 为遗传方
差,σe2为环境方差,CVf为遗传变异系数,X 为群体平均数,
ΔG 为遗传增益,S 为选择差,h2为遗传力,ΔG3 为二层次选
择增益(即优良家系内优良单株的选择增益),ΔG2为优良家
系的选择增益,ΔG1为优良单株的选择增益,xij 为单株观察
值,Fij为家系均值。
1.3.2 统计分析方法。对每个区组植株的苗高和胸径进行
测量,并统计成活的株数,计算出保存率。利用 Excel 及 DPS
统计软件,对相关数据进行处理,其中所有百分比性状需进
行反正弦(arcsin x姨 )转化后再进行统计分析。对各小区平
均值进行方差分析,随机区组的方差分析的模型为:
Yij=X+Fi+Eij
式中,Yij为第 i个家系第 j个区组的小区平均值,X为群
体平均值,Fi为第 i个家系的效应值,Eij为机误。
2 结果与分析
2.1 生长性状
由表 1 可知,少叶黄杞各家系胸径的变幅为 2.83~7.14
cm,平均值为 5.55 cm,最小的家系为 37,最大的家系为 13;
树高的变幅为 2.33~4.30 m,平均值为 3.69 m,最低的家系为
36,最高的家系为 4;保存率的变幅为 15.09%~100.00%,平
均值为 77.48%,最低的家系为 32,最高的家系为 7、15、30。
少叶黄杞家系由于长期受到外界环境及内部遗传因素的影
响,表现出不同的生长差异。
2.2 遗传变异研究
2.2.1 家系内遗传变异。性状选择的效果受性状的遗传力
和遗传变异量 2 个参数的影响,且与二者成正比,当遗传变
异大时,不仅选择效果的可靠性大,而且效益也高。由表 2
少叶黄杞不同家系幼龄生长变异及其选择研究
杨众家
(福建省将乐县林业局,福建将乐 353300)
摘要 对将乐县国有林场引种的七年生少叶黄杞幼龄树的生长规律进行遗传变异分析,结果表明:少叶黄杞在福建省引种生长过程
中,遗传变异有较大的差异,其中保存率的家系遗传力 0.93,变异系数高达 174.24%;胸径和树高的家系遗传力分别为 0.54 和 0.69,而遗传
变异系数分别为 11.50%和 2.82%。 通过对 39 个家系进行聚类分析, 从中选择出 15 个速生家系, 其树高的遗传增益对照各家系均值为
9.1%,胸径的遗传增益对照各家系平均值为 16.6%。
关键词 少叶黄杞;家系;遗传力;遗传增益;聚类分析
中图分类号 S792.99 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2011)17-0187-03
Study on the Growth Variation and Choice of Different Families of Young Trees of Engelhardia fenzelii Merr
YANG Zhong-jia
(Forest Bureau of Jiangle County in Fujian Province,Jiangle Fujian 353300)
Abstract This article analyzed genetic variation of growth law of Engelhardia fenzelii Merr introduced seven years in Jiangle Forest Farm. The
results showed there were genetic variations in introduction.Heritability and variation coefficient of preserving rate were 0.93 and 174.24% ,but
heritability of tree height and DBH were 0.54 and 0.69;variation coefficient of tree height and DBH were 11.50% and 2.82%.Through cluster analysis
on 39 families,15 fast-growing families were selected from them,of which genetic gain of tree high was 9.1% and genetic gain of DBH was 16.6%.
Key words Engelhardia fenzelii Merr;family;heritability;genetic gain;cluster analysis
林业科学现代农业科技 2011 年第 17期
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林业科学 现代农业科技 2011年第 17期
可知,家系内树高、胸径和保存率均差异极显著。
2.2.2 遗传参数估算。根据方差分析的期望均方 [4],可求算
家系间、家系内个体的方差分量,进而估算出家系遗传力、
单株遗传力和遗传变异系数等遗传参数。估算少叶黄杞家
系内的遗传参数如下:
r0= (∑ni)
2-∑ni
2
(∑ni)(k-1)
=6.60
由表 3 可知,少叶黄杞各家系保存率的家系遗传力和
遗传变异系数最高 ,分别为 0.93和 174.24%;胸径的家系
遗传力和遗传变异系数次之 ,分
别为 0.54和 11.50%;树高的家系
遗传力和遗传变异系数最低 ,分
别为 0.69和 2.82%。少叶黄杞的各
家系树高的平均值为 3.69 m,变
幅为 2.33~4.30 m;胸径的平均值
为 5.55 cm,变幅为 2.83~7.14 cm;
保存率的平均值为 77.48%,变幅
为 15.09%~100.00%。说明少叶黄
杞在福建省的生长还存在较大的
变异,需要继续进行引种试验,以
利于选出利于福建省生长的少叶
黄杞家系。
2.2.3 聚类分析。运用系统类聚法
将少叶黄杞家系进行聚类分析 [5],
首先将 39 个家系看成 39 类,然后
将性质近的 2 类合成 38 类,再从
中划出最接近的 2 类合并为 37
类,依此类推,最后将所有的家系
合并为 1 类。用树高、胸径和保存
率这 3 个指标为统计量,计算参试
的 39 个家系的遗传距离,然后用
系统聚类法进行聚类,其凝聚过程
如图 1 所示。
由表 4 可知,第Ⅰ类家系,包括 1、18、4、5、3、10、13、11、
14、16、6、17、12、8、15 这 15 个家系,为少叶黄杞幼龄木表现
最好的速生家系,树高均值为 4.03 m,胸径为 6.47 cm,保存
率为 83.3%,树高的遗传增益对照各家系均值为 9.1%,胸径
的遗传增益对照各家系平均值为 16.6%。第Ⅱ类家系,包括
17个家系,为苗期中等的家系。胸径和树高的遗传增益对照
各家系平均值分别为-5.3%和-0.8%,平均树高 3.66 m,胸径
5.26 cm,保存率为 83.0%。第Ⅲ类家系,生长较差,遗传增益
低于对照各家系平均值,包括 32、33、35、37、36、38、39 这 7
家系号 树高∥m 胸径∥cm 保存率∥% 家系号 树高∥m 胸径∥cm 保存率∥% 家系号 树高∥m 胸径∥cm 保存率∥%
1 4.15 6.20 79.02 14 4.22 6.52 85.63 27 3.50 5.53 79.11
2 3.89 5.76 87.90 15 3.90 6.10 100.00 28 3.55 4.87 83.78
3 4.24 6.91 80.05 16 3.83 6.39 80.83 29 3.73 5.02 88.23
4 4.30 6.16 64.42 17 3.89 6.26 91.67 30 3.56 5.26 100.00
5 3.74 6.23 64.68 18 4.15 6.43 70.83 31 3.37 4.90 74.52
6 3.98 6.18 91.67 19 3.79 5.38 77.95 32 3.33 4.81 15.09
7 3.24 4.71 100.00 20 3.83 5.43 82.14 33 3.41 4.95 27.53
8 4.09 6.60 96.67 21 4.04 5.74 83.33 34 3.78 4.99 89.93
9 3.34 5.60 78.31 22 3.78 5.59 75.68 35 3.31 5.37 46.63
10 4.08 7.11 77.50 23 3.40 5.44 62.18 36 2.33 4.70 76.72
11 3.97 6.79 83.91 24 3.42 4.71 82.59 37 3.42 2.83 50.00
12 3.70 6.03 92.14 25 3.81 5.61 82.63 38 3.07 4.45 83.71
13 4.14 7.14 90.00 26 3.86 6.52 78.20 39 2.83 3.88 66.67
表 1 家系生长性状的平均值
性状 变异来源 平方和 自由度 均方 F 值
树高 家系内 38.054 22 38 1.001 427 3.200**
误差 67.930 66 217 0.313 045
胸径 家系内 195.054 5 38 5.133 012 5.590**
误差 199.228 8 217 0.918 105
保存率 家系内 36 341.370 9 38 956.351 9 14.644**
误差 14 171.66 217 65.307 2
表 2 家系内生长性状方差分析结果
项目
家系遗
传力
单株遗
传力
遗传变异系
数∥% 均值 变幅
树高 0.69 0.95 2.82 3.69 2.33~4.30
胸径 0.54 0.62 11.50 5.55 2.83~7.14
保存率 0.93 - 174.24 77.48 15.09~100.00
表 3 家系内遗传参数的估算
注:树高均值、变幅的单位为 m;胸径均值、变幅单位为 cm;保存率均
值、变幅单位为%。
1
18
4
5
3
10
13
11
14
16
6
17
12
8
15
2
21
29
34
19
26
22
20
25
9
23
24
27
28
31
7
30
32
33
35
37
36
38
39
0.350 0.69 1.04 1.39 1.74
图 1 家系的系统聚类
188
个家系 。 树高和胸径的遗传增益对照各家系均值分别
为-15.9%和-23.7%。
2.2.4 家系内速生单株的选择。对参试群体进行联合选择
(又称配合选择),以选出优良家系中的优良单株,包括群体
(家系)及个体的选择[6]。根据顾万春 [7]近 20 年的营林实践证
明,优良单株造林可使木材生长量提高 10%~30%,且能改
良造林材料的适应性、抗逆性和材质。由表 5 可知,共调查
单株 1 321 株,经聚类分析分成 5 类。第 1 类为速生单株,其
增产效果明显,平均树高 5.50 m,树高遗传增益为 46.60%;
平均胸径 8.62 cm,胸径遗传增益为 34.30%。其中有 59 株是
属于速生家系中的优良单株,其二层次选择树高的遗传增
益为 55.70%,胸径遗传增益为 50.90%。
3 结论
少叶黄杞在福建省的生长还存在着较大的变异。少叶黄
杞各家系胸径的变幅为2.83~7.14 cm,平均值为 5.55 cm,最
小的家系为 37,最大的家系为 13;树高的变幅为 2.33~4.30
m,平均值为 3.69 m,最低的家系为 36,最高的家系为 4;保
存率的变幅为 15.09%~100.00%,平均值为 77.48%,最低的
家系为 32,最高的家系为 7、15、30。其保存率的家系遗传力
和遗传变异系数最高,分别为 0.93 和 174.24%;胸径的家系
遗传力和遗传变异系数次之,分别为 0.54 和 11.50%;树高
的家系遗传力和遗传变异系数最低,分别为 0.69 和 2.82%。
通过聚类分析,从 39 个家系中选择出 15 个速生家系,其树
高和胸径的遗传增益对照各家系均值分别为 9.1%和
16.6%。运用快速聚类法选出 59 株极速生单株,其二层次选
择树高的遗传增益为 55.70%,胸径遗传增益为 50.90%,拟
作为快繁体系的原株进行繁育。
4 参考文献
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分类 家系号
平均树高
m
树高遗传增
益∥% 胸径∥cm
胸径遗传增
益∥%
保存率
% 评价
Ⅰ 1、18、4、5、3、10、13、11、14、16、6、17、12、8、15 4.03 9.1 6.47 16.6 83.3 速生
Ⅱ 2、21、29、34、19、26、22、20、25、9、23、24、27、28、31、7、30 3.66 -0.8 5.26 -5.3 83.0 中等
Ⅲ 32、33、35、37、36、38、39 3.10 -15.9 4.24 -23.7 52.3 较差
表 4 家系的聚类分析结果
类目
单株数

树高均
值∥m
树高遗传
增益∥%
胸径均
值∥cm
胸径遗传
增益∥%
1 95 5.50 46.60 8.62 34.30
2 225 4.70 26.00 6.95 15.64
3 150 4.22 13.65 6.29 8.27
4 552 3.56 -3.35 5.20 -3.91
5 299 2.45 -31.92 3.29 -25.25
表 5 单株分类结果
∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥
∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥
(上接第185 页)
要指标[3]。该试验中国光生根剂对香樟假植苗的根系总长度、
生根时间产生明显影响,得到了与圆铃大枣绿枝扦插技术试
验[4]相似的结论,说明施用一定量的生根剂对根系的生长发
育及形态建立具有促进作用。
此次试验中,生根剂对香樟假植苗的生根效果随植物激
素的浓度升高而呈先提高后降低的趋势。从香樟根系的生根
数可得出结论,根径 15、25 cm 香樟假植苗最佳施入量都是
1.0 L;从香樟总根系长度可得出,根径 15 cm香樟假植苗最佳
施入量为 1.0 L,根径 25 cm 香樟假植苗最佳施入量为 1.5 L。
该试验结果显示,国光生根剂作用于根径 25 cm 香樟假植苗
的生根效果明显优于作用于根径 15 cm 香樟假植苗,究其原
因,笔者认为大规格苗木所储备的营养多于小规格苗木;大
规格苗木根系断截面大于小规格苗木,与生根剂作用面积大;
大规格苗木的土球大,对主根的损伤明显少于小规格苗木[5-6]。
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是对苗期的生长。
(2)试验表明,西宁地区适合仙客来播种育苗的最佳
基质配方为进口泥炭——KLASMANN413 育苗基质和珍珠
盐按 3∶1 混合。
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表 4 3 种基质对仙客来幼苗生长状况的影响
处理
45 d 60 d 75 d 90 d
子叶
叶径
球茎
子叶
叶径
球茎
子叶
叶径
球茎
子叶
叶径
球茎
1 1.2 1.41 0.4 1.53 1.3 2.10 1.7 2.47
2 1.3 1.88 0.5 2.05 1.5 2.54 2.1 3.14
3 1.1 1.32 0.4 1.33 1.1 1.38 1.4 2.04
(cm)
(上接第 186 页)
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