全 文 ：58 林业科技开发 2010年第 24卷第 4期
云南樟 39个自由授粉家系子代测定
孙维 1 ,范林元2＊ ,赵航文 2 ,李学新1 ,朱仁刚 2 ,吴子欢 2 ,段丽晶2
(1.云南林业职业技术学院 ,昆明 650224;2.云南省林木种苗工作总站)
摘 要:对云南樟 9个种源 39个家系开展了自由授粉子代测定 , 研究结果表明:地径 、树高和冠幅在种源和家系
水平上存在一定的变异 ,地径在种源间存在显著差异 ,地径 、树高和冠幅在家系间都存在极显著差异;地径种源遗
传力为0.63, 地径 、树高和冠幅家系遗传力分别为 0.83、0.89和 0.85, 地径 、树高和冠幅在家系水平上受强度遗传控
制;选择出 1个优良种源 , 地径遗传增益为 6.38%, 选择出 7个优良家系 , 地径 、树高和冠幅平均遗传增益分别为
19.07%、 14.9%和13.35%。
关键词:云南樟;自由授粉;子代测定;遗传力;遗传增益
Progenytestingperformanceofthirty-nineopen-polinatedfamiliesofCinnamomum glanduliferum∥
SUNWei, FANLin-yuan, ZHAOHang-wen, LIXue-xin, ZHURen-gang, WUZi-huan, DUANLi-jing
Abstract:Progenyteston39 open-polinatedfamiliesfrom9 provenancesofCinnamomumglanduliferumwasstudied.The
resultsshowedthattherewerevariationsingrounddiameter, heightandcanopybreadthforbothprovenancesandfamilies,
whilethevariationsingrounddiameteramongprovenancesweresignificantandthoseingrounddiameter, heightandcano-
pybreadthwereextremelysignificant.Resultsalsoindicatedthattheprovenanceheritabilityforgrounddiameterwas0.63,
thefamilyheritabilityforgrounddiameter, heightandcanopybreadthwere0.83, 0.89 and0.85 respectively, which
showedthatthethreetraitswerestronglyafectedbyfamily.Onesuperiorprovenancewithgeneticgainof6.38%inground
diameterwasselected, andsevenfamilieswerealsoselectedassuperiorfamilieswithmeangeneticgainof19.07% in
grounddiameter, meangeneticgainof14.9% inheightandmeangeneticgainof13.35% incanopybreadth.
Keywords:Cinnamomumglanduliferum;open-polinatedprogeny;heritability;geneticgain
Firstauthor saddress:YunnanForestryTechnologicalCollege, 650224 Kunming, China
收稿日期:2010-04-12 修回日期:2010-05-20
基金项目:2003年云南省林木种苗工程国债项目的部分内容。
第一作者简介:孙维(1962-),男 ,副教授 , 主要从事林木育种及调查
规划工作。通讯作者:范林元 , 男 ,工程师。 E-mail:lyfan123@yahoo.
com.cn
云南樟 (Cinnamomumglanduliferum (Wal.)
Nees),樟科樟属 ,国家二级珍贵树种。常绿乔木 ,树
形优美 ,叶子墨绿发亮 ,是云南优良的乡土园林绿化
树种及优良的家具用材树种。枝叶可以提取樟脑 、樟
油 、柠檬醛等香料 ,树皮和根还可做药 。木材优良 ,纹
理直 ,结构细致 、均匀 ,耐腐 、耐湿 、抗虫 ,易加工 ,不劈
裂 ,经济价值很高 ,是做家具 、雕刻以及室内装修的良
好用材 。
云南樟是云南本地乡土树种 ,在云南分布广泛 ,
呈单株或群状分布 [ 1] 。由于多年的实生繁殖 ,当前
云南樟天然群体中存在丰富的变异 ,但未见有关云南
樟品种选育和遗传改良的研究报道 。本文报道了云
南樟 9个种源 39个家系 4年生的自由授粉子代测定
研究结果 ,拟为优良遗传材料选择和定向育种提供理
论依据和优良繁殖材料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2004年在云南省 9个云南樟种源区选择了 39
个优树 ,其中鹤庆县 1个 、永平县 1个 、大理市 2个 、
宾川县 2个 、祥云县 7个 、腾冲县 7个 、维西县 16个 、
香格里拉县 1个 、玉龙县 2个 ,并分单株采集种子培
育子代苗木供试。
种子采收后晾晒调制 ,育苗方式为穴盘育苗 。营
养土比例为:30%红土 、 50%腐殖土 、10%珍珠岩和
10%复合肥。 2005年 2月播种 ,分家系育苗 。
1.2 试验方法
2006年 7月雨季造林 ,造林地点为云南省嵩明
县云南林业职业技术学院长松园林场。试验设计为
按家系完全随机区组 ,单株小区 , 30重复。设置子代
测定林 1hm2。定植密度为 2m×4m。
方差分析模型 [ 2]为:yijk=μ+bi+pj+fk(i)+eijk,
式中 , yijk为第 i个重复第 j个种源第 k个家系的观测
值 , μ为固定总体平均 , bi第 i区组固定效应 , pj为第 j
种源效应 , fk(i)为第 i个种源第 k个家系效应 , eijk为
机误。方差分析使用 SAS统计分析实用软件包
应用研究
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(V6.12)[ 3] ,采用 GLM过程进行方差分析 ,取第 Ⅲ类
均方和 F值做统计显著性假设检验 ,种源间显著性
检验以家系均方为误差项做检验 。若某个性状差异
不显著 ,则从统计模型中去掉这一项 ,再重新做方差
分析。变异系数(CV)按公式:CV=δP/X, δP为表型
方差 , X为总体平均。
遗传力估算按公式[ 3-4] :
h2p=δ2p/(δ2p+δ2f/k+δ2e/bk),
h2f=δ2f/(δ2f+δ2e/b),
h2i=4δ2f/(δ2f+δ2e)。
其中:h2p为种源遗传力 , h2f为家系遗传力 , h2i为
单株遗传力 , b为调和区组数 , k为平均每个种源包含
家系数 。
遗传增益估算按公式:ΔG=Sh2 ,其中 ΔG为遗传
增益 , S为选择差 , h2为遗传力 。
2 结果与分析
2.1 不同种源和家系生长性状的变异分析
从表 1可以看出:(1)4年生云南樟种源间和家
系间都存在一定的变异 ,种源间地径 、树高和冠幅变
异系数分别为7.49%、5.78%和8.26%,家系间冠幅 、
地径和树高变异系数分别为 14.17%、 14.45%和
15.76%,这表明在种源间和家系间均具有选择的潜
力 。(2)种源间和家系间变异均以冠幅最大 ,其次是
地径和树高 。但地径 、树高和冠幅家系间变异都超过
种源间变异幅度 。
表 1 4年生云南樟种源和家系间性状基本统计
性状 平均值 标准差 变异系数 /%最小值 最大值
地径 /cm 种源 4.94 0.37 7.49 4.24 5.44家系 4.94 0.70 14.17 3.70 7.68
树高 /m 种源 1.73 0.10 5.78 1.57 1.88家系 1.73 0.25 14.45 1.43 2.93
冠幅 /m 种源 0.92 0.076 8.26 0.77 1.05家系 0.92 0.145 15.76 0.71 1.52
2.2 不同种源和家系生长性状的方差分析
由表 2方差分析结果表明:种源间地径性状的差
异达极显著水平 ,而树高和冠幅种源间差异不显著 。
由于云南樟树龄较小 ,仅为 4年 ,树高等性状在遗传
表达方面可能不充分 ,这一结果还有待于进一步观
察 。地径 、树高和冠幅 3个性状在家系间都达极显著
水平。这说明生长性状选择上直接进行家系选择 ,可
能具有更大的潜力。
表 3列出了 3个性状在种源间 、种源内家系间和
机误的方差组分 ,并估算了 3个性状的遗传力 ,地径
种源遗传力为 0.63,地径 、树高和冠幅家系遗传力分
别为0.83、0.89和0.85,单株遗传力分别为 0.40、0.51
和 0.44,表明 3个性状在种源和家系水平上受强度遗
传控制 ,进行种源选择 、家系选择和单株选择都能获
得较好的效果 。
表 2 4年生云南樟地径 、树高和冠幅方差分析结果
项目 变异来源 自由度 平方和 均方 F值
地径
重复间 29 69.81 2.41 1.26
种源间 8 240.78 30.10 2.66＊
种源内家系间 30 339.64 11.32 5.92＊＊
机误 1 085 2 725.20 2.51
树高
重复间 29 8.07 0.28 1.32
种源间 8 5.98 0.75 0.35
种源内家系间 30 64.75 2.16 10.24＊＊
机误 1 085 306.96 0.21
冠幅
重复间 29 2.82 0.10 1.03
种源间 8 3.51 0.44 0.63
种源内家系间 30 20.80 0.69 7.34＊＊
机误 1 085 102.50 0.09
注:＊＊表示差异达极显著水平 , ＊表示差异达显著水平。
表 3 4年生云南樟各性状方差组分和遗传力
项目 δ2p δf(p)2 δ2e h2p h2f h2i
地径 0.176 7 0.316 5 1.911 3 0.63 0.83 0.40
树高 - 0.055 9 0.210 7 - 0.89 0.51
冠幅 - 0.018 7 0.094 3 - 0.85 0.44
注:δ2p、δf(p)2、δ2e、h2p、h2f、h2i分别表示种源方差 、种源内家系间方差 、
机误方差 、种源遗传力 、家系遗传力和单株遗传力 ,由于树高和冠幅种
源间差异不显著 ,因此没有估算种源间方差分量和种源遗传力。
2.3 优良种源和优良家系选择结果
表 4列出了种源选择结果 ,以种源平均值加 1个
标准差为入选标准 ,共有 1个种源入选 ,为维西种源 ,
4年生维西种源地径为 5.44 cm, 可获遗传增益为
6.38%。
表 4 种源选择与遗传增益结果
种源 观测值地径 /cm 树高 /m 冠幅 /m
地径遗传
增益 /%
维西 5.44 1.77 0.89 6.38
鹤庆 5.16 1.58 0.88 2.81
中甸 4.98 1.57 1.05 0.51
腾冲 4.76 1.77 0.99 -2.30
大理 4.74 1.88 0.94 -2.55
丽江 4.63 1.61 0.78 -3.95
宾川 4.60 1.72 0.98 -4.34
祥云 4.30 1.67 0.90 -8.16
永平 4.24 1.67 0.87 -8.93
平均值 4.94 1.73 0.92
遗传力 0.63 - -
入选种源平均值 5.44 1.77 0.89 6.38
表 5列出了家系选择结果 ,以地径遗传增益大于
10%为入选标准 ,共选择出优良家系 7个 ,分别为
47、41、48、49、40、55和 46号 ,入选家系地径 、树高和
应用研究
60 林业科技开发 2010年第 24卷第 4期
冠幅平均值为 6.08cm、2.02m和 1.06 m, 遗传增益
分别为 19.07%、14.90%和13.35%。
表 5 家系选择与遗传增益结果
入选家系 观测值 遗传增益 /%地径 /cm 树高 /m 冠幅 /m 地径 树高 冠幅
47 7.68 2.93 1.52 46.09 61.91 55.43
41 5.97 1.93 1.11 17.36 10.41 17.22
48 5.91 1.86 0.87 16.30 6.50 -4.65
49 5.88 1.77 0.89 15.79 2.09 -2.71
40 5.74 1.83 0.93 13.44 5.26 1.23
55 5.69 1.95 1.04 12.55 11.18 11.39
46 5.65 1.87 1.09 11.96 6.95 15.54
入选家系平均 6.08 2.02 1.06 19.07 14.90 13.35
总体平均 4.94 1.73 0.92
遗传力 0.83 0.89 0.85
3 结论与讨论
3.1 结 论
(1)云南樟种源间和家系间都存在一定的变异 ,
种源间地径 、树高和冠幅变异系数分别为 7.49%、
5.78%和 8.26%,家系间冠幅 、地径和树高变异系数
分别为 14.17%、14.45%和 15.76%;地径 、树高和冠
幅家系间变异都超过种源间变异。
(2)地径种源间差异达显著水平 ,而树高 、冠幅
种源间差异不显著;地径 、树高和冠幅 3个性状在家
系间都达极显著水平 。
(3)地径 、种源遗传力为 0.63,家系遗传力分别
为 0.83、0.89和 0.85 ,单株遗传力分别为 0.40、0.51和
0.44,表明 3个性状在种源和家系水平上受强度遗传
控制。
(4)选出维西 1个优良种源 ,可获地径遗传增益
为 6.38%。
(5)以家系地径遗传增益大于 10%为入选标准 ,
共选择出优良家系 7个 ,入选家系地径 、树高和冠幅
平均值为 6.08 cm、2.02m和 1.06 m,遗传增益分别
为 19.07%、14.90%和13.35%。
3.2 讨 论
(1)下一步的遗传改良策略。云南樟作为云南
省广泛分布的乡土树种 ,目前未见有关遗传改良的报
道 。从研究结果看 ,云南樟家系遗传力和单株遗传力
高 ,除种子实生繁殖外 ,也能用扦插繁殖。下一步可
以在优良种源和优良家系中进一步选择速生的优良
单株 ,利用扦插等无性繁殖方法进行扩繁 ,迅速推广
用于生产 ,走有性选育 、无性利用的道路。本研究结
果表明 ,参试家系中有部分生长表现较差 ,将子代测
定林改建为实生种子园时 ,应该将这部分家系淘汰 。
(2)开展多点子代测定 ,进一步选择遗传稳定的
种源和家系。本试验参加的种源共有 9个 ,分布在云
南省滇西和滇西北地区 ,而布置的试验点仅昆明一个
试验点 ,选出的云南樟优良种源和家系的遗传稳定性
需要进一步观测。因此应在云南省各地选择有代表
性的试验点 ,开展多点测定试验 ,选择遗传稳定的种
源和家系 。
(3)如何提高云南樟的早期选择的效率。尽管
早期选择可能存在一定的风险 ,但由于能缩短育种周
期 ,加快育种进程 ,进而提高育种效率 ,在林木遗传改
良中被普遍采用[ 5-8] 。早期选择成功与否的关键在
于目的性状幼龄期的遗传表达充分与否和早晚相关
的紧密程度 ,如果幼龄期目的性状遗传表达充分 ,那
么早晚相关紧密 ,则进行早期选择风险将会降低 。如
果幼龄期目的性状表达不充分 ,早晚相关不紧密 ,那
么早期选择风险将会很大。因此 ,确定一个安全的早
期选择年龄就十分重要 。早期选择年龄的确定需要
充分掌握目的性状各年度子代测定的数据资料 ,在此
基础上进行相关性分析 ,进而确定一个合理的早期选
择年龄。在确定早期选择年龄的基础上 ,尽管选择的
优良遗传材料整体上是有保证的 ,但进行早期选择仍
然会有一定的风险 ,对表现较差的家系也不宜一次全
部淘汰 ,应该进一步加强观测 ,分批多次淘汰。
本研究的试验材料为幼龄材料 ,树龄仅 4年 ,性
状的遗传表达还不十分充分 ,早期选择还没有十分的
把握 ,所得出的结论只是初步的 ,需要进一步开展测
定工作。
参考文献
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(责任编辑 周贤军)
应用研究