全 文 ：第 26 卷 第 2期
2 0 0 6年 3 月 J O U R . O F
浙 江 林 业 科 技
刀田习U入G FO R . S C I . & T E C H .
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文章绷号 : 10 卜 37 6 (热 ) 02 一哪 一05 、
柏木种子园无性系结实性状遗传变异研究
徐高福 ` , 金国庆 2 , 丰炳财 ` , 罗小华 ’ , 储德裕
唐淑琴 ` , 洪苏州 ’ , 王海生 ’
( 1
. 浙江省淳安县新安江开发总公司 , 浙江 淳安 31 170 ; 2 . 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 , 浙江 富阳 3 1 4X()
摘要 : 利用柏木一代无性系种子园中巧 个无性系 75 个分株材料 , 研究无性系结实性状的遗传变异规律 。 结果发
现 , 不同无性系的结实能力差异巨大 , 其无性系雷复力较高 。 柏木无性系母树结实主要集中在树冠中上部 万 3 的
树冠层分枝上 , 其结实最占全株的 86 %左右。 通过性状相关分析 , 得出理想的柏木种子园高产无性系母树的主要
形态特征为 : 树高中上 , 树冠浓密适中 , 冠高长 , 结实分枝多 , 树冠上部分枝较长 , 但下部分枝相对较短 , 树体
外形呈宝塔形 。
关扭词 : 柏木 ; 无性系 ; 种子园 ; 结实性状 ; 分布规律
中圈分类号 : 57 91 . 41 文献标识码 : A
林木遗传改良是提高森林生产力的主要手段 。 国外自20 世纪 30 年代就开始了这方面的研究 , 国内从 20 世
纪 70 年代开始对一些主要造林树种也开展了较系统的改良实践 。 目前 , 在林木遗传改良的理论与方法上 , 特别
在个体与群体遗传研究方面都取得了较大的进展 1[ 一2] 。 国内夕扣付于林木遗传改良的常用方法 , 主要是通过选择优
树 、 建立种子园 、 子代测定 、 评选优良家系 , 并将其付诸生产实践以获取巨大的经济效益 。 在最近 30 年时间里 ,
我国对十多个主要造林树种进行了种源选择与选优建园 , 各个树种都分别评选出相当数里的优良种源 、 优良家
系与无性系 , 建立种子园生产优质林木良种 。 这些经过遗传改良的种质繁殖材料 , 在生产上得到了大面积的推
广应用 , 为我国林木良种化与生产力水平以及经营效益的提高 , 作出了重大贡献 l3] 。
柏木 ( 。 p er s us 舟en b isr ) 是我国特有树种 , 为柏科中的常绿大乔木 。 柏木适应性强 , 分布区域广 , 综合
利用价值高 , 三大效益显著 , 在我国林业发展中占有重要地位 。 以往对柏木的研究 , 多侧重于生产经营与生态
效益方面 , 讫今尚未见有种源选择与选优建园等遗传改良方面研究的报导 I州 。 浙江省林木种苗主管部门十分重
视主要造林树种的遗传改良工作 , 20 世纪 so 年代初在全省造林树种韧咙组中 , 将柏木列为主要树种之一 , 并在
淳安县新安江开发总公司姥山林木良种基地筹建柏木种子园。 本文通过对柏木种子园无性系生长及结实性状的
研究 , 旨在揭示影响种子园种子产 t 的某些内在因素及相应的遗传变异规律 , 为柏木无性系种子园的营建及经
营管理提供科学依据 。
1 材料与方法
,
.
, 种子圈概况
研究材料来源于浙江省淳安县姥山林场柏木一代无性系种子园 , 该园位于 1 19 “ 03 , E , 29 “ 37 , N , 年平均
气温 17 ℃ , 日最高温 39 . 1℃ , 日最低温 一 .5 4℃ , 蒸 10 ℃的年积温为 5 4 10 ℃ , 年降水 t 1 4 30 ln , 年日照 1 951
h
。 由于千岛湖水体与周边森林环境的综合效应 , 形成了一.个夏无酷署 , 冬无严寒 , 春暖早 , 秋寒迟 , 有利于延
收. 日翔 : ZXI 巧刁 1· 13 ; . 回日期 : 2X( 场 ( 左折作台 , 介: 徐高福 ( 196 3一 ) , 男 , 浙江淳安人 , 高级工程师 , 从事林业生产与科技推广工作 。
匕卜
浙 江 林 业 科 技 26 卷
长林木生长期的独特小气候 。
柏木种子园位于山坡中部 , 海拔 12 0 一 250 m , 坡向东 , 坡度 250 , 土城为钙质土 。 种子园建于 19 81 一 19 82
年 , 19 81 年嫁接 , 面积 .3 8腼 2 , 共分 10 个小区 , 各小区用 45 个无性系随机排列 , 同一无性系分株间距在 30 m
以上 。 定植密度 94 5林涌mL Z , 株行距 .3 3 m x .3 3 m , 当年调查保存率为 85 % 。 19 9 年进行了 50 %强度疏伐 , 目
前保留密度为 4 0 0 株汤m Z左右。
1
.
2 数据收集和统计分析
2X() 5 年 or 月 , 在种子园 45 个无性系中随机抽取 15 个无性系 , 每个无性系随机抽取 5 棵分株 , 共 75 株作
为观测样株 。 每观测样株实测树高、 胸径 、 冠幅 、 枝下高等 , 并将树冠层等分为上 、 中 、 下 3 个部位 , 每个部
位选取 30 c m 主杆长度作为样段侧其分枝数 、 分枝长 、 球果教 、 单果重 、 出籽率、 籽数 、 种子千粒重和无性系
单株的籽重等。
对球果数等计数数据按 ( x + 1 ) ’ 左转换、 出籽率等百分率数据按 acr is xn 流转换后用 s A s l s T AT 软件【’0j 进行
方差分析及重复力等估算 lt ’一 12 。
2 结果与分析
2
.
1 无性系种实性状的遗传变异
2
.
1
.
1 无性系种实性状差异 方差分析表明 , 柏木主要种实性状在无性系间存在着显著或极显著的差异。 尤其
是无性系单株鲜果重和无性系单株籽重的变异最大 , 分别为 251 . 7 一 8 25 .0 8 9 和 12 9 一 40 .3 6 9 , 平均 2 71 .7 5 9
和 16 .6 9 , 它们的平均最大值是最小值的 32 .7 8倍和 31 . 29 倍 。 其次为无性系单株籽数和球果数变异较大 , 其
变幅分别为 4 6 5 5 一 12 1 388粒和 339 . 7 一 5 985 . 0 个 , 平均分别为 5 4 5 4 7 . 3 粒和 2 9 19 . 2个 , 其最多无性系分别为
最少的 26 . 08 倍和 17 . 62 倍 。 另外 , 单果鲜重 、 球果出籽率和种籽千粒重在无性系间也有较大差异 , 变幅分别为
.0 54
一 1
.
38 9
、
3
.
97 %
一 .7 51 %和 .2 28 一 .3 82 9 , 平均为 .0 92 9 、 5 . 9 %和 1 . 68 9 , 最大无性系平均值为最小的 .2 56
倍 、 1 . 89 倍和 1 . 6 8倍 (见表 l 、 表 2 ) 。
根据结实t 多少把 15 个无性系分成 I 、 n 、 m 3组 , 其中第 I组有结实最多的科 、 40 、 39 、 20 、 5 五个无
性系 , 三分之一的无性系数占了 50 . 62 %的球果产 t , 第 n 组由结实中等的 42 、 9 、 43 等 5个无性系组成 , 其三
分之一的无性系数占 32 .6 7%的球果产t , 第 m 组由结实最少的 5 个无性系组成 , 其三分之一的无性系数仅贡
献 16 . 71 %的球果产 t 。
襄 1 柏木种子一 15 个无性双种实性状平均位
无性系
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2
.
1
.
2 无性系结实性状的遗传能力 重复力是指同一基因型的生物在不同时间或不同地点的表型持续稳定程
度13 , , 它有两种 : 无性系重复力和个体重复力 , 它们是无性系育种中的重要遗传参数 。
2 期 徐高福 , 等 : 柏木种子园无性系结实性状遗传变异研究
在柏木无性系结实性状中 , 除鲜果出籽粒的无性系重复力在中等程度外 , 其余均有高度重复力 , t 检验达
.0 0 1显著水平 , 表明无性系的结实性状再 裹 2 柏木种子目无性系结实性状方理分析及 , 复力
现稳定性高 , 这对高产无性系的选择很有
现实意义 (表 2 ) 。
.2 2 无性系母树结实的空间分布
柏木种子园 15 个无性系不同树冠层
的结实t 及相应比例见表 3 。
从表 3 可以看出 , 尽管各无性系间结
实 t 相差甚远 , 但其结实量在树冠层的空
间分布呈现一定的规律性 , 即母树结实主
要集中在树冠的中上部位 , 上部三分之一
树冠层占全株结实量的 45 . 09 % ( 23 · so % -
81
.
79 % )
, 中部三分之一树冠层占全株结
实全的 3 1 . 5 5% ( 1 0 . 2 4% 一 59 . 5 8% ) , 下部
三分之一树冠层占全株结实 t 的 14 .0 3%
( 4
.
2 5% 、 2 9
.
2 6% )
。
.2 3 无性系生长对结实的影响
种子园无性系母树生长性状与结实性
状的相关关系见表 4 。
由表 4 表明 , 单株结实最与树冠高呈
显著正相关 , 说明冠高长 , 结实层大 , 则
结实t 多 ; 上部结实量和单株鲜果重与上
部枝长呈显著的正相关 , 其原因主要是上
部枝条越长 , 其结实空间越大 , 加上树冠
上部有充足的阳光 , 更有利于大量结实 ;
下部结实量和鲜果出籽率与冠幅呈显著负
相关 , 主要原因可能是与受粉和光照不足
性状 变异来源 自由度 均方 F 值
.2 4
.
无性系重复力
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.
9
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注 : 表中 “ .
表 3
“
*. .
” 分别表示 .0 05 、 .0 01 、 .0 0 1水平显奢。
柏木种子圈 , 5个无性系不同树冠层结实 t
无性
系号
结实部位
总计
树冠上部
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7 1 7 3
1 5 19
4 5 2 5
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7 7 7 5
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8 934
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1 4
.
03
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有关 ; 球果大小 (单果鲜重 ) 和种子千粒重随树高、 胸径 、 材积 、 树冠高、 分枝数和分枝总长等生长性状的增
加而减小 , 说明营养生长过旺不利于种实的生长发育 ; 而树冠中部结实t 、 单株籽重和单株籽数三个种实性状
与无性系生长性状间均无显著的相关关系 , 说明无性系生长状况与这 3个种实性状影响不大 (见表 4 ) 。
衰 4 柏木种子目无性系生长性状与结实性状的相关系橄
株结实t 上部结实t 中部结实t 下部结实t 单果鲜重
0
.
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浙 江 林 业 科 技 2 6 卷
4 结论与讨论
研究得出柏木不同无性系的结实能力存在巨大差异 , 尤其是无性系单株鲜果重和无性系单株籽重的变异最
大 , 其平均最大值是最小值的 32 . 78 倍和 31 . 29 倍 , 并且柏木无性系结实性状的重复力都较高 , 除鲜果出籽粒的
无性系重复力在 .0 561 4 , 具中度重复力外 , 其余均有高度重复力 , 其值在 .0 590 7 一 .0 924 2 , t 检验达 a o l 显
著水平 , 表明无性系的开花结实性状遗传稳定性高 , 这一研究结果与马尾松和杉木的结果是一致的I ’ 4 一 ’ 6] , 因此 ,
对高产无性系的选择可望获得理想结果 。 所以在新建无性系种子园或现有种子园去劣琉伐时 , 在保证遗传品质
的同时 , 为提高种子园产里应充分利用高产无性系 。
母树生长状况对结实有较大影响 , 特别是冠高长对母树的结实影响很大 , 其结实t 随冠商长度的增高而增
多 。 而高大的树冠层一方面具有较多的分枝数 , 另一方面树冠层有良好的光照条件 , 有利于开花结实 。 树冠形
状和琉密程度对母树种实产盆影响很大 , 其中塔形树冠是柏木种子园无性系母树的理想冠形 , 这种冠形具有一
级分枝数多 , 且分布均匀 , 分枝角大 , 树冠层营养面积大 , 光照充足 , 结实分枝数多 , 产 t 高。 冠幅与下部结
实盆呈显著负相关 , 说明树冠过大不利于结实 。 上部枝长与上部结实全和单株鲜果重早显著的正相关 , 说明上
部枝条良好的营养生长有利于种实产里。 由此提出高产无性系母树的主要形态特征 : 树高中上 , 树冠浓密适中 ,
冠高长 , 结实分枝多 , 树冠上部分枝较长 , 但下部分枝相对较短 (冠幅不大 ) , 树体外形呈宝塔形 。
柏木树冠层是由分布在不同空间位置的不同年龄段的分枝构成 , 无性系母树结实在树冠层从下到上呈现明
显的空间递增分布趋势。 其结实童表现为上多下少 , 上 、 中 、 下 113 的树冠层各占 45 . 09 % 、 31 . 5 % 、 .14 03 %的
全株球果产t , 这一结实规律有利于种子园无性系母树的树体科学管理 , 如对枝下高太低母树打枝等 , 可在不
影响产 t 的前提下有利于采种 、 治虫等生产活动 。 母树在不同树冠层上的结实量差异主要由结果枝总数和光照
条件所决定的 , 柏木同一无性系母树在主杆的不同部位上分枝数没有明显差异 , 但光照条件则不同 , 上部枝条
由于光照充足 , 有利于开花结实 , 所以结实量多。
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信息
日碑发跪毛竹中的甲壳质结合状有杭橄生物 活牲
最近 , 日本鹿儿岛大学农学院生物化学科技系的科学家藤村昌俊等利用简单的甲壳质 (几丁质 ) 亲合色谱
法 , 从毛竹 ( 尸为夕llos at c hy : he et or 卿白 var . p ub ~ sn ) 的枝条中
, 提取出两种新的抗微生物肚 , 即你一A M p l 和
你一 A加1 甩。
这些抗微生物肚能可逆地结合于微生物的甲壳质 , 因而具有抗细菌和真菌活性 。 已证实 , 这两种抗微生物
肚具有植物防卫素的共同结构特征 。 其主要结构与从懈寄生等寄生科半寄生木材植物中分离出来的几种毒素或
毒性蛋白诸如栩寄生毒素 ( iV sc o ot ixn ) 和美洲桑寄生毒素 ( hP o r a t o x咖 ) 十分相似。
已知桑寄生科植物例如懈寄生或欧洲桑寄生 ( vis cu m sP p . ) 、 美洲被短绒毛桑寄生 ( hP 口阳决 dn or 。
ot me
n
ost
“ m ) 和棒状桑寄生 ( D e dn 元少h ot ar 山va 匆 ) 等 , 均存在这类具有心血管作用活性 , 或可使动物细胞中
毒的毒素 , 但有关此类毒素的抗微生物活性迄今未见报道 。
汪开治
卜` `