全 文 ：收稿日期:2007-05-10
基金项目:江西省林业厅重点攻关项目
作者简介:陶　丹(1981-),男 ,江西鄱阳人 ,硕士.
文章编号:1674-0076(2007)04-0009-05
毛红椿不同种源及家系间苗期生长变异性研究
陶　丹1 ,武来成1 ,张　露2 ,刘文飞3
(1.江西省林业调查设计研究院 , 江西 南昌 330046;2.江西农业大学 园林与艺术学院 ,江西 南昌 330045;
3.南昌工程学院 生态与环境科学研究所 ,江西 南昌 330099)
摘　要:对江西官山自然保护区(GS)、马头山自然保护区(MTS)和九连山自然保护区(JLS)3 个毛红椿种源及其 15
个家系苗期生长性状进行了方差分析 ,结果表明:①3 个种源间存在较大的变异 , 苗高和地径的遗传力为 0.85 和
0.57;②15 家系生长性状变异也较明显 , 所选择的优良单株的平均苗高和地径分别比选择前各单株的平均值高了
18.89%和 6.82%.通过 Duncan 新复极差测验初步筛选出G6 、J3、J1、G4、J2、G2 6 个优良家系.
关键词:毛红椿;种源;优良家系
中图分类号:S722.5　　　　　　　　　文献标识码:A
Variation research on seedling growth of Toona ciliate var.pubescens
in different provenances and families
TAO Dan1 , WU Lai-cheng1 , ZHANG Lu2 , LIU Wen-fei3
(1.Academy of Forestry Inventory &Planning of Jiangxi Province , Nanchang 330046 ,China;
2.College of Landscape and Art , Jiangxi Agriculture University , Nanchang 330045 , China;
3.Research Institute of Ecology &Environmental Sciences , Nanchang Institute of Technology ,
Nanchang 330099 , China)
Abstract:In this paper , we analysed the variance of vegetal period of three provenances and fifteen families of
Toona ciliate var.pubescens in Guanshan , Matoushan and Jiulianshan nature reserve in Jiangxi province.The
result showed that ①heritability of height and diameter were 0.85 , 0.57 respectively and there were huge
variations among the three provenances;②growth variations of fifteen families were obvious , and the average
height and diameter of the experiented tree increased by 18.89% and 6.82% respectively , compared with
those before experiment.Based on Duncan s new multiple range test , six superior individuals G6 , J3 , J1 ,G4 ,
J2 ,G2were screened.
Key words:Toona ciliate var .pubescens ;provenance;superior families
0　引　言
毛红椿(Toona ciliate var.pubescens)为楝科香椿属红椿的变种 ,是南方地区珍贵的速生乡土用材树种.其
心材红色 ,素有“中国的桃花心木”之美称.毛红椿树干通直圆满 ,生长较迅速 ,也是我国第一批二级保护的珍
贵阔叶树种[ 1-2] .通过对生长性状在家系水平的选择 ,不仅有利于了解遗传变异的来源和变异规律 ,同时还可
以初步选择出一批生长表现好 、在生产上有推广前途的优良家系.研究毛红椿种源间及种源内不同单株间的
第 26 卷 第 4期
2007 年 8 月
南昌工程学院学报
Journal of Nanchang Institute of Technology
Vol.26 No.4
Aug.2007
苗期生长对培育用材林的经济意义重大 ,并为毛红椿的良种繁育提供基础性资料.
1　材料与方法
1.1　试验材料
2004年秋季分别收集毛红椿 3个种源(15个单株)的优良种子 ,分别为官山自然保护区种源(GS)10个单
株(G1 、G2 、G3、G4 、G5 、G6 、G7 、G8 、G9 、G10)、马头山自然保护区种源(MTS)1个单株(M1)和九连山自然保护区种
源(JLS)4个单株(J1、J2 、J3 、J4).种源地气候状况见表 1.
表 1　毛红椿参试种源地理位置及气候情况
种源名称 经度/°N 纬度/°E 海拔/m 年均温/℃ 年均降水量/mm 无霜期/ d 年极端最高温/ ℃ 年极端最低温/℃ 年均相对湿度/ % 年日照时数/ h
GS 114°35′ 28°37′ 700 16 1 750 250 36 -10 85 1 634.8
MTS 117°08′ 27°40′ 800 16.9 1 929.9 270 38 -7.5 83 1 595.7
JLS 114°28′ 24°33′ 610 16.4 2 155.6 282 37 -7.4 87 1 069.5
1.2　实验地概况
试验地设在江西农业大学职业师范学院花卉苗木实习基地内.基地位于南昌市北郊 ,28°46′N ,115°55′E ,
海拔 50 m ,亚热带大陆性气候 ,四季分明 ,年平均气温 17.5℃,1月平均气温 5℃,7月份平均气温 29.6℃,极
端最低气温-9.7℃,极端最高气温41℃(2004年 8月 1日),年日照时间为1 903.9 h ,年降雨量 1 596.4 mm ,
初霜期 12月 2日 ,终霜期平均在2月 25日 ,无霜期平均为 281 d ,为林业生产提供了良好的自然条件(资料
来自江西农业大学气象站).
1.3　试验设计
2005年 3月 28日 ,播种育苗.用清水浸种后撒播在施有黄心土的苗床上 ,并覆盖薄膜.6月底重新定植 ,株
行距20 cm×30 cm ,3个重复 ,每个家系 12株苗 ,试验区周围设置保护行.以江西农业大学校园内所采种子做播
种对照 ,实验采用完全随机区组试验设计.苗期除草 、施肥 、灌溉及病虫害防治等按正常生产进行管理.鉴于毛
红椿刚出苗时生长缓慢 ,7月初才开始进入生长高峰(7月份前苗高3 ～ 4 cm)[ 3] .故本文自7月3日起 ,每小区选
12株平均木 ,每 10 d定株观测记录其苗高 、地径 ,直至生长停止 ,共计调查14次 ,调查期146 d.
1.4　统计分析方法
对调查的生长性状数据进行方差分析检验 ,以小区内单株为单位进行不同家系间变异性分析 ,利用
Duncan新复极差测验进行多重比较;统计分析利用国际通用的 SAS6.12应用软件包 GLM 过程[ 4] 以及结合
DPS(汉化统计软件)完成.
方差分析模型:Y ijk =μ+F i +Bj +Ck +(FB)ij +εijk .式中 Y ijk为第 i 个家系在第 j 个重复的第 k 个观测
值;F i为家系效应;B j 为重复效应;Ck 为家系内单株效应;(FB)ij家系与重复的交互效应;εijk为机误.
遗传力的计算公式为 H种源2=1 -1 /F .
2　结果与分析
2.1　苗期生长节律分析
苗木生长的快慢不仅与气候条件和管理水平有关 ,而且还与树种的遗传特性有关[ 5-6] .掌握毛红椿苗高
生长规律 ,可为间苗 、苗木施肥等经营提供科学依据.从图 1可知 ,不同毛红椿家系生长表现出明显的规律
性 ,无论是赣西北的GSNR种源(以G6为代表),还是赣中和赣南的MTSNR(M1马头山)和 JLSNR种源(以 J3
为代表), 数据见表 1 、表 2.不同种源毛红椿生长均表现出相似的生长节律 ,即:生长缓慢-生长中速-生长
快速-生长减慢-生长停止 ,呈现“S”型.并且 8月中下旬-9 月中上旬毛红椿苗高生长最快 ,其生长量占全
年的 50 %以上.各种源地径生长一年中有 2个生长高峰期 ,即 8月下旬和 10月中旬 ,但各个种源的地径生
长高峰期略有差异.因此 8-10月份的生长速率对毛红椿整个苗期生长具有较好的指示作用 ,且各种源苗木
的高生长停止时间早于地径生长 ,高生长停止时间为 10月中旬 ,而地径生长停止时间几乎到 11月底.
10 南昌工程学院学报 2007 年
图 1　苗期表型性状生长曲线
表 1　1 a生毛红椿苗高生长单位 cm
家系 7月 3日 7月 13日 7月 20日 8月 1日 8月 9日 8月 24日 9月 5日 9月 16日 9月 26日 10月 7日 10月 18日
G1 3.13 4.12 4.66 7.03 8.23 12.34 17.81 26.12 32.00 33.34 33.91
G2 4.70 5.98 6.91 9.93 11.92 19.75 26.73 39.43 48.84 53.87 54.72
G3 4.82 6.10 7.02 10.76 12.34 18.13 25.72 37.54 46.07 50.69 51.63
G4 4.17 5.89 6.76 10.00 11.48 18.73 26.07 40.07 48.67 52.53 54.01
G5 3.31 4.54 6.33 10.50 12.35 20.23 25.86 39.53 47.24 50.79 51.18
G6 5.11 6.75 8.24 12.04 13.93 21.56 29.52 47.11 56.36 60.10 60.40
G7 2.69 3.91 4.56 6.55 7.30 10.19 15.52 24.47 29.27 35.18 36.48
G8 5.30 6.85 7.74 11.36 13.13 18.55 22.89 31.12 36.96 39.73 40.57
G9 5.46 6.45 6.99 9.36 10.57 15.85 21.61 30.90 37.85 41.50 42.26
G10 3.50 5.05 5.74 8.52 9.73 14.86 19.60 28.53 34.58 36.67 37.33
M 1 3.70 5.07 6.28 10.97 12.67 17.74 22.51 33.63 40.29 43.46 44.19
J1 3.60 4.85 5.78 9.51 10.66 15.15 22.00 33.13 39.16 44.19 47.88
J2 2.38 3.73 4.87 8.86 10.80 16.99 26.67 39.50 47.94 54.89 58.68
J3 3.32 4.57 5.30 9.55 11.06 19.40 27.76 39.11 53.68 61.43 65.63
J4 3.37 4.55 5.33 9.41 11.12 17.01 22.06 33.51 39.53 41.50 42.85
CK 2.18 3.20 3.99 6.28 7.19 10.11 13.69 22.13 28.64 33.19 34.58
表 2　1 a生毛红椿地径生长单位 cm
家系 8月 1日 9月 5日 9月 26日 10月 7日 10月 18日 10月 27日 11月 12日 11月 25
G1 0.31 0.49 0.65 0.81 0.86 0.92 1.00 1.04
G2 0.40 0.74 0.85 1.07 1.12 1.18 1.25 1.27
G3 0.31 0.57 0.73 0.97 1.05 1.08 1.18 1.19
G4 0.33 0.63 0.84 1.00 1.11 1.09 1.23 1.28
G5 0.32 0.64 0.81 1.07 1.08 1.16 1.17 1.22
G6 0.36 0.75 0.97 1.15 1.27 1.33 1.42 1.48
G7 0.27 0.53 0.80 0.90 0.97 1.01 1.06 1.11
G8 0.37 0.68 0.97 1.18 1.21 1.23 1.27 1.31
G9 0.35 0.60 0.96 1.04 1.10 1.13 1.22 1.25
G10 0.29 0.53 0.80 0.91 1.09 1.03 1.16 1.22
M 1 0.29 0.54 0.81 0.96 1.06 1.10 1.17 1.22
CK 0.24 0.52 0.75 0.89 1.03 0.97 1.03 1.09
J1 0.23 0.52 0.72 1.00 1.15 1.27 1.31 1.40
J2 0.24 0.50 0.80 0.94 1.00 1.08 1.11 1.19
J3 0.27 0.57 0.88 1.15 1.17 1.18 1.21 1.26
J4 0.26 0.54 0.76 0.96 0.99 1.05 1.10 1.21
2.2　毛红椿不同家系苗期生长性状差异
分别对各家系 1 a 生苗的苗高和地径性状进行方差分析 ,结果表明在家系间存在显著差异(F 值为
6.55>2.04).一般来说 ,由于种子的各项生理指标并不相同 ,大多数经济性状在种源内个体之间或多或少存
11第 4 期 陶　丹 ,等:毛红椿不同种源及家系间苗期生长变异性研究
在一定程度的差异[ 7-8] .由表 1和表 2的基本数据可知 ,G2 、G6 、J2 、J3 家系苗高生长较快 ,均值为 59.85 cm;
G1 、CK 、G7 家系苗高生长较差 ,均值为 34.99 cm ,4个生长较快的家系比 3个生长较慢的快 41.5%.J1 、G4 、G6、
G8家系地径生长较快 ,均值为 1.37 cm;G1 、CK相对生长较缓 ,均值 1.06 cm ,4个生长最快的家系比 2个生长
较慢的快 22.3%,生长最快的G6比生长最慢的G1 快 42.2%.由此可见 ,在家系内进行优良单株的选择是可
能的.
由表 3和表 4还可以看出 ,苗高和地径的遗传力较高 ,分别为 0.85和 0.57 ,可依据这两个性状进行选
择.但遗传力并非一个常数 ,只是某性状在某个特点群体和环境下的估计值 ,它将因群体和环境的变化而发
生变化.因此 ,应对遗传力在树木生长的不同阶段的动态变化加以研究 ,以便增加选择的可靠性和准确性.由
此可见 ,毛红椿各家系间存在丰富的变异 ,具有较大的选择潜力.
表 3　不同家系苗高生长方差分析
差异源 平方和 自由度 均方 F 值 遗传力 h 2 F crit
组间 3 479.77 15 231.98 6.55＊ 0.85 2.04
组内 　991.69 28 35.42
总计 4 471.46 43
　　注:＊表示在 0.05水平上差异显著.以下略同.
表 4　不同家系地径生长方差分析
差异源 平方和 自由度 均方 F值 遗传力 h2 F crit
组间 0.428 609 15 0.028 574 2.32＊ 0.57 2.04
组内 0.344 858 28 0.012 316
总计 0.773 467 43
　　
2.3　优良家系的评选及效果
对苗高和地径的相关分析表明 ,二者的相关系
数为0.56 ,达到显著程度 ,对苗高和地径生长量分
别标准化[ 9] ,并按两者之和的大小进行家系排序 ,结
果见表 5.根据排序结果前 3个家系(G6 、J3 、J1)的标
准化苗高和地径之和均为正值 ,即其苗高与地径均
超过对照 CK ,可以入选 ,入选率为 20%.但考虑到
在早期进行家系选择时应该尽量保留较多的家系 ,
以免造成优良基因型的流失 ,因此应采用早期去劣
法[ 10] .所以将家系 J2 、G2 、G4 也作为入选家系.所选
择的优良单株的平均苗高和地径分别比选择前各单
株的平均值高了 18.89%和 6.82%.说明通过家系
内的优良单株选择可获得一定的改良效果.
表 5　优良家系的排序与选择
家系 苗高均值 标准化 H 地径均值 标准化 D H+D 排名
G6 60.4 1.372 1.476 2.22 3.592 1
J3 65.63 1.871 1.264 0.266 2.137 2
J1 47.88 0.177 1.402 1.538 1.715 3
G4 54.01 0.763 1.284 0.45 1.213 4
G2 54.72 0.83 1.272 0.339 1.17 5
J2 58.68 1.208 1.194 -0.38 0.828 6
G8 40.57 -0.52 1.314 0.727 0.207 7
G3 51.63 0.535 1.193 -0.389 0.146 8
G9 42.26 -0.359 1.252 0.155 -0.204 9
M1 44.19 -0.17 1.221 -0.131 -0.305 10
J4 42.85 -0.302 1.214 -0.195 -0.497 11
G 10 37.33 -0.829 1.218 -0.158 -0.987 12
G5 31.18 -1.416 1.218 -0.158 -1.574 13
G7 36.48 -0.91 1.113 -1.126 -2.037 14
CK 34.58 -1.092 1.09 -1.339 -2.431 15
G1 33.91 -1.155 1.038 -1.818 -2.973 16
2.4　家系内变异与单株选择
由表 6中可以看出 ,对于苗高和地径两性状来说 ,苗高和地径在各家系内都有着较大的变异.苗高性状
在家系内的最大变异幅度达到 89.79%,地径性状的最大变异幅度也达到了 35.41%.因此在各个家系间选
取优良单株是可能的.但是如果仅仅根据家系均值进行优良单株的选择 ,由于当地环境影响以及栽种措施的
影响 ,误差会比较大[ 11] .林业上也很少进行单一种源的单株选择 ,而总是种源内选择与种源间的选择配合使
用[ 12] .通过对所调查苗木的苗高和地径进行正态分布检验 ,结果两性状均成正态分布.根据苗高和地径的平
均值及评选效果的综合比较 ,初步筛选出G6 、J3 、J1 、G4 、J2、G2 6个优良家系.
3　小结与讨论
(1)通过对苗期生长节律的研究发现 ,各家系都表现为生长缓慢-生长中速-生长快速-生长减慢-停
止生长.并且 8月中下旬-9 月中上旬毛红椿苗高生长最快 ,这期间的生长量占全年的 50 %以上.8月下旬
和10月中旬毛红椿地径生长最快 ,各家系地径生长一年中有两个高峰期 ,但是各个家系的地径生长高峰期
有所不同.这可以为育苗阶段实施合理配套措施提供科学的指导意见.
(2)本试验分别对各家系一年生苗的苗高和地径性状进行方差分析 ,结果表明在家系间存在显著差异 ,
苗高和地径的遗传力分别为 0.85和 0.57 ,在家系内进行优良单株的选择是可能的.
(3)在进行优良家系评选时 ,考虑到在苗期进行选择 ,应尽量让较多的家系入选 ,以保留尽量多的基因型 ,
12 南昌工程学院学报 2007 年
表 6　生长性状家系间与家系内变异
家系 苗高均值/ cm 变幅/ cm 超过对照/ % Duncan多重比较 地径均值/ cm 变幅/ cm 超过对照/ % Duncan多重比较
G 2 54.72 25.2～ 113.0 58.24 a 1.272 0.800～ 2.022 16.7 ab
G 6 60.4 24.3～ 107.0 74.67 ab 1.476 0.700～ 2.256 35.41 a
G 3 51.63 19.4～ 107.0 49.31 ab 1.193 0.500～ 2.148 9.45 ab
J3 65.63 26.1～ 86.0 89.79 abc 1.264 0.736～ 1.868 15.96 ab
G 9 42.26 15.2～ 90.0 22.21 abc 1.252 0.674～ 2.354 14.86 ab
G 8 40.57 14.0～ 87.8 17.32 abcd 1.314 0.676～ 2.488 20.55 ab
J2 58.68 27.0～ 76.4 69.69 abcd 1.194 0.634～ 2.132 9.54 ab
G 1 33.91 13.0～ 84.0 0 abcd 1.038 0.506～ 2.354 0 ab
G 4 54.01 33.0～ 98.1 56.19 bcd 1.284 0.520～ 2.218 17.8 ab
M1 44.19 24.0～ 85.2 27.79 bcde 1.221 0.748～ 1.940 12.02 ab
J4 42.85 10.0～ 85.0 23.92 bcde 1.214 0.536～ 2.200 11.38 ab
G 7 36.48 15.0～ 64.5 5.49 cde 1.113 0.668～ 1.954 2.11 ab
G10 37.33 9.4～ 64.5 7.95 cde 1.218 0.518～ 1.982 11.74 ab
J1 47.88 13.5～ 59.6 38.46 de 1.402 0.400～ 2.168 28.62 ab
G 5 31.18 19.0～ 92.0 0 de 1.218 0.492～ 2.200 11.74 ab
CK 34.58 13.1～ 73.0 对照 e 1.09 0.522～ 1.894 对照 b
　　　　注:具有不同英文字母的代表差异达到显著水平.
最终选出优良家系 6 个.所选择的优良单株的平均苗高和地径分别比选择前各单株的平均值高了
18.89%和 6.82%.但由于本次试验的栽植密度并未通过最佳效果验证 ,可能会对毛红椿苗木的生长性状会
产生一定的影响.建议在今后的研究当中可适当开展密度实验.
(4)林业上 ,优良单株的选取往往是通过家系选择与家系内选择配合使用的.根据苗高和地径的平均值
及评选效果的综合比较 ,初步筛选出 G6 、J3、J1 、G4 、J2、G2 6个优良家系 ,为今后的选种及育苗过程当中起到很
好的指示作用.
(5)本次试验家系规模还比较小 ,而且仅仅是苗期的观测结果 ,在参试家系并不多的情况下 ,不宜对其过
早下定论 ,一些结论需在今后继续进一步观测.但这些结果对后续研究提供了重要基础.在对毛红椿的种源
及家系选育过程中 ,应积极扩大种源及家系来源 ,选取优良种源的优良单株进行定向培育研究 ,进一步挖掘
家系间的遗传育种潜力 ,通过适地适种 ,为今后林业生产选用高产 、优质 、稳定和适宜的种源及家系.
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