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紫果云杉家系的遗传变异选择



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紫果云杉家系的遗传变异选择*
颜 芳1,刘 军1,田开春1,韩俊勇1,吴贤军1,胡 华2,祁万宜2
(1.宜昌市夷陵区国有樟村坪林场,湖北 宜昌 443111;2.宜昌市林业科学研究所,湖北 宜昌 443111)
摘要:以引自在甘肃省小陇山林科所经过苗圃测定3年生紫果云杉(Picea purpurea)5个家系为研究对象,观测各家系
的成活率和保存率、树高、当年新梢长、地径、南北平均冠幅、一级分枝数,并对家系间6个生长性状指标进行了分析,采
用综合选择出优良家系。结果表明:紫果云杉家系间6个生长性状间均存在极显著差异;主要生长指标树高与其它生
长指标都存在极显著的相关;多性状综合选择出1个优良家系,这个家系的现实遗传增益7年生平均树高比其它4个平
均树高提高10.8%,当年抽梢提高8.7%,地径提高11.1%,冠幅提高8.6%,保存率提高8.8%。
关键词:紫果云杉;家系;遗传变异;选择
中图分类号:S791.18  文献标识码:A  文章编号:1671—4938(2016)02—0003—03
DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2016.02.001
*“十二五”国家科技支撑计划课题“北亚热带云杉育种技术研
究”(编号:2012BAD01B02-1)。
作者简介:颜芳(1990年—),大学本科学历,工程师,从事主要造
林树种选育和森林旅游资源研究。
  紫果云杉(Picea purpurea),树高达50m,胸径
达1m。中国特有树种,产于四川的阿坝藏族自治州
地区,经夹金山而延伸至贡嘎山西坡,甘肃榆中及洮
河流域、青海西倾山北坡,垂直分布海拔2 600~
4 000m。能组成纯林或与岷江冷杉、云杉红杉等针
叶树混生成林;具有生长快、材质优良的特点,在分
布区被人们选为主要的造林树种[1]。为了加快紫果
云杉的改良进程,在“十二五”期间,中国林业科学研
究院林业研究所组织进行了紫果云杉家系的田间试
验林,以期通过幼林期测定,对其遗传改良潜力和遗
传多样性进行评价,从而进行优良家系的选择,为该
树种的遗传改良提供依据。目的是为了提高紫果云
杉的林地生产力,对其优良家系的幼林期测定进行更
深入的研究,选择遗传增益大,速生优良的家系进行
生产推广。
1 材料与方法
全部试验材料的种子由中国林业科学研究院林业
研究所提供,并安排在国家云杉良种基地甘肃省小陇山
林业实验局林业科学研究所育苗,2011年3月湖北省
宜昌市林业科学研究所调运紫果云杉5个家系3年生
苗木300株,到试验地国有樟村坪林场造林[2-3]。
1.1 试验林概况
试验林选择在该场的马槽驿伐区,用 GPS定位
31°17′14″N,111°11′30″E,海拔1 075m。坡度6°,坡
位中下部,坡向北[3]。造林前为鹅掌楸(Liriodendron
chinense)人工林为主的天然阔叶树混交林的采伐迹
地,以少量锥栗(Castanea henryi)、茅栗(Castanea
seguinii)、光皮桦(Betula luminifera)、大叶杨(Popu-
lus lasiocarpa)、杉木(Cunninghamia lanceolata)和马
尾松(Pinus massoniana)为主,林下植物以天然盐肤
木(Rhus chinensis)、宜昌木姜子(Litsea ichangensis)
和箬叶竹(Indocalamus longiauritus)、卵果蔷薇(Ro-
sa helenae)、大丁草(Leibnitzia anandria)和蕨类等植
物为主的天然阔叶树林[4]。属亚热带季风湿润气
候[5]年平均气温为12.6℃,无霜期205d左右,极端
最低温度—20℃、最高温度为37℃,昼夜日差温度达
9~12℃,年隆雨量1 450~1 900mm[5]。土壤类型主
要以花岗岩发育而成的山地黄棕壤、黄壤为主,pH值
在6.1~7.2之间,土层平均厚度为50~110cm,土壤
肥沃[6]。
1.2 营林措施
幼林抚育采用3∶1∶1∶1方式(第1年分别在6
月中旬和8月上旬及9月下旬抚育3次,以后连续3a
在7月和9月中旬育2次),抚育方法采用全面割灌、
草,常年做好护林防火和病虫害防治工作[7]。
1.3 试验方法
试验采用随机完全区组设计[8],2行×2株4株方
形小区,15次重复,依山顺势纵向排列长方形,每个方
块边长为15m×15m 面积225m2,试验林面积
1hm2。2010年冬季对造林地进行全面清理,并根据
试验田林要求用皮尺量距,白石灰定点,小区、重复间
用白石灰打线挖沟界。穴状整地,规格50cm×50cm×
40cm。2011年3月苗木根部用泥浆浆根造林,株行距
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均为1.5m×1.5m[9-10]。
1.4 数据处理
用算术平均法对小区统计成活率、保存率和各生
长量,采用统计学软件 SAS/STAT 6.12 软件中
PROCANOVA过程计算进行统计学分析[11]。
2 结果与分析
2.1 造林成活率和保存率
2011年10月调查了紫果云杉5个家系试验林成
活率100%。2015年3月23日调查了紫果云杉5个家
系试验林保存率,变动幅度在78%~87%之间,平均为
82%;选择出紫果云杉5个家系保存率平均为87%。
2.2 生长量方差分析
紫果云杉5个家系7年生(2014)时保存率和生长
量的差异见表1。从表1中看出,紫果云杉5个家系
造林7年生长量方差分析差异均达到了显著水平,保
存率和一级分枝数有差异,但不显著。
表1 紫果云杉5个家系生长量方差分析
年龄 变异来源 离差平方和 自由度 方差 F值
7年生
(2014)
保存率 583.333  4  145.833  0.283
树高 4 045.339  4  1 011.335 6.724*
当年抽梢 297.395  4  74.349  4.169*
地径 1.136  4  0.284  4.813*
冠幅 1 111.234  4  277.808  6.267*
一级分枝数 2.267  4  0.567  0.569
2.3 生长量相关分析
紫果云杉5个家系7年生时各生长量指标的相关
分析结果见表2。从表2中看出,2014年7年生时树高
和当年抽新梢之间的相关系数为0.850,树高和地径之
间的相关系数为0.849,树高和冠幅之间的相关系数为
0.793,树高和一级分枝数之间的相关系数为0.595,地
径和冠幅之间的相关系数为0.675,地径和一级分枝数
之间的相关系数为0.621,一级分枝数和冠幅之间的相
关系数为0.441,均在0.05以上;对应的P值都接近
0,表示指标间具有极显著的正相关关系。
表2 紫果云杉5个家系生长量相关分析
项目
树高与
新梢
树高与
地径
树高与
冠幅
树高与
一级分
枝数
地径与
冠幅
地径与
一级分
枝数
一级分
枝数与
冠幅
皮尔逊(Pearson)
相关系数
0.850**0.849**0.793**0.595**0.675**0.621**0.441**
双侧近似P值 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000
  注:样本均为225个,“**”表示P<0.01,极昱著相关。
2.4 家系生长量比较
紫果云杉5个家系造林保存率及生长量统计结果
表3中看出,至2014年7年生时紫果云杉1个家系平
均生长量最大,平均树高达93.1cm;树干通直,树皮黑
褐色,针叶绿色,未有发现病虫危害,生长势好[15]。其
中5/ppu08zhx009号优良家系7年生时单株最大树高
136cm,当年抽梢35.0cm,地径2.2cm,冠幅75.0cm,
一级分技数4个,保存率87%。樟村坪林场的优良紫
果云杉5个家系7年生试验林的树高生长量与20世纪
80年代引入至大老岭林场的华山松[12]、油松和巴山
松[13]以及欧洲云杉德国种源[14](8601)7年生试验林的
生长量比较结果见表3。从表3中看出,优良紫果云杉
5个家系平均树高比引入至大老岭林场的南北方华山
松的平均树高增长26.7%,比南北方巴山松平均树高
增长53.6%,比北方油松的平均树高增64.2%,比美国
花旗松平均树高增长16.4%,比欧洲云杉德国种源
(8601)树高增长33.0%[15-16]。
表3 紫果云杉5个家系生长量比较
编号 家系号 株数
3年生苗木
H/cm  D地/mm
7年生树木
H/cm 抽梢/cm  D/cm 冠幅/cm 一级分枝数 保存率/%
H/排序
1 ppu08zhx002  60  27.1  7.4  76.3  17.2  1.7  49.3  3  80  5
2 ppu08zhx006  60  28.0  7.6  88.3  19.3  1.9  57.3  3  82  3
3 ppu08zhx007  60  32.0  8.0  93.5  21.2  1.9  56.9  3  78  1
4 ppu08zhx008  60  29.2  7.9  78.0  15.6  1.7  49.8  3  82  4
5 ppu08zhx009  60  31.6  8.3  93.1  19.9  2.0  57.9  4  87  2
5个平均 29.6  7.8  85.8  18.6  1.8  54.2  3  82
5 ppu08zhx009  60  31.6  8.3  93.1  19.9  2.0  57.9  4  87  2
其它4个家系平均 29.1  7.7  84.0  18.3  1.8  53.3  3  80
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续表1
编号 家系号 株数
3年生苗木
H/cm  D地/mm
7年生树木
H/cm 抽梢/cm  D/cm 冠幅/cm 一级分枝数 保存率/%
H/排序
南北华山松 73.5
南北巴山松 60.6
北方油松 56.7
美国花旗松 80.0
欧洲云杉德国种源(8601) 70.0
3 结论与讨论
(1)2008—2015年历时8年,选择出优良紫果云
杉1个家系现实遗传增益7年生平均树高比其它4个
平均树高提高10.8%,当年抽梢提高8.7%,地径提高
11.1%,冠幅提高8.6%,保存率提高8.8%。
(2)樟村坪林场的7年生优良紫果云杉1个家系
现实遗传增益平均树高比引入至大老岭林场的南北
方华山松的平均树提高26.7%,比南北方巴山松平均
树高提高 53.6%,比北方油松的平均树高提高
64.2%,比美国花旗松平均树高提高16.4%,比欧洲
云杉德国种源(8601)平均树高提高33.0%。
参考文献:
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入提供了新途径。利用项目开发的木质素-酚醛树脂木材胶黏剂制备的胶合板,其甲醛释放量达到E0级,胶合强度达
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目前,项目组与企业合作,将部分创新技术成果进行了转化,在江苏溧阳建成了年产2 000t木质素-酚醛树脂及胶
黏剂示范生产线,在吉林松原建立了年产2 000t生物质基胶黏剂示范生产线,在浙江嘉善建立了年产2 000t环保型生
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