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南洋楹种质资源收集保存与评价



全 文 :第 34 卷 第 5 期 西 南 林 业 大 学 学 报 Vol. 34 No. 5
2014 年 10 月 JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY UNIVERSITY Oct. 2014
收稿日期:2014 - 05 - 12
基金项目:广东省林业科技创新专项资金项目(2009KJCX005 - 1、2011KJCX012 - 01)资助。
第 1 作者:梁仕威(1968—),男,工程师。研究方向:森林培育。Email:lsw9003@ 126. com。
通信作者:胡德活(1962—),男,研究员。研究方向:林木遗传育种。Email:hudehuo@ 163. com。
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 - 1914. 2014. 05. 013
南洋楹种质资源收集保存与评价
梁仕威1 韦如萍2 晏 姝2 王润辉2 郑会全2 胡德活2 张建国1
(1.肇庆市国有大南山林场,广东 四会 526242;2.广东省林业科学研究院,广东 广州 510520)
摘要:通过 10余年来对南洋楹种质资源的引进及保存研究,收集来自国内外的 32 份优良种质资源,
并进行育苗造林保存试验。结果表明,2. 5年生林分群体平均树高 5. 22 m、平均胸径 7. 09 cm,平均保
存率 88. 16% ;不同品系间树高、胸径、材积均存在极显著差异( P <0. 01) ;采用谱系聚类法将 32 个品
系分为 3个生长类型,其中第Ⅰ类为速生型,包括 CK、Y4、C2、Y3、Y7、C9、N2,比群体平均材积大 15. 2%
~41. 6%,持有良好的遗传基础和适生稳定性,可经过进一步观察验证后推广应用。
关键词:南洋楹;种质资源;收集;保存;评价
中图分类号:S722. 3 文献标志码:A 文章编号:2095 - 1914(2014)05 - 0069 - 05
Germplasm Resources Collection,Conservation and
Evaluation of Paraserianthes falcataria
LIANG Shi-wei1,WEI Ru-ping2,YAN Shu2,WANG Run-hui2,ZHENG Hui-quan2,
HU De-huo2,ZHANG Jian-guo1
(1. Dananshan State Forest Farm of Zhaoqing City,Sihui Guangdong 526242,China;
2. Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou Guangdong 510520,China)
Abstract:Based on introduction and conservation of germplasm resources of Paraserianthes falcataria for more
than ten years,32 superior germplasm resources from home and abroad were planted in germplasm repository. The
results showed that the average height,average diameter at breast height and preservation rate of the 2. 5-year-old
forest were 5. 22 m,7. 09 cm,88. 16%,respectively. There were highly significant differences in height,diameter
at breast height and individual volume in different strains (P < 0. 01). According to the results of cluster analysis,
the 32 strains were divided into 3 categories,theⅠcategory was the fast-growing type,including CK、Y4、C2、Y3、
Y7、C9、N2,which volumes were 15. 2% -41. 6% higher than the group average. With good hereditary basis and
suitable stability,the Ⅰcategory have popularization and pplication prospects after test and verifying.
Key words:Paraserianthes falcataria;germplasm resource;collection;conservation;evaluation
林木种质资源是种内全部基因在特定地理生
态空间和时间上形成的遗传载体材料的总称,它作
为生物多样性的重要组成部分,是物种多样性和生
态系统多样性的基础和林木良种繁育的原始材料,
是林业生产力发展的基础性和战略性资源[1 - 2]。
南洋楹(Paraserianthes falcataria (L.)Nielsea)原
产马来西亚的马六甲和印度尼西亚的马鲁古群岛,是
世界著名的热带速生用材树种之一,在热带地区享有
“植物赛跑家”的美誉,被许多热带、南亚热带地区引种
栽培[3]。我国于 1940 年引种南洋楹,主要种植在广
东、广西、海南、福建、台湾等省(区),最适宜种植区域
为广东省恩平、阳春、高州,广西的陆川、博白、浦北、钦
州、上思一线以南的区域,海拔400 m以下的平缓地、山
谷、山脚、山坡下部,且坡度小于 25°的避风阳坡或半阳
坡生长最好[4]。为了丰富南洋楹种质资源,改善我国
人工用材树种单一的局面,广东省林业科学研究院主
持国家林业局“948”引进项目“南洋楹优良种质资源及
栽培技术引进”,从南洋楹原产地区大规模系统地引进
了优良种源 25 个、优良家系 26 个,种子合计 149. 33
kg,并在早期引进国内的优树单株采种收集家系 11
个。现对保存于广东省四会市大南山种质资源库的 32
份南洋楹种质资源进行收集保存及评价。
1 材料与方法
1. 1 种质资源库的自然条件
种质资源库建在广东肇庆市国有大南山林场,
位于北纬 23°20 ~ 23°23,东经112°45 ~ 112°48,
海拔 23. 2 ~ 662. 0 m,属于南洋楹最适宜种植区域
范围。南亚热带季风气候,年降雨量 1 766. 7 mm,
月平均相对湿度 83%,年平均温度 21 ℃,极端最低
温度 5 ℃,霜期短。土壤是花岗岩风化形成的赤红
壤和山地红壤,土层深厚疏松,有机质层较厚。主
要植被为桉树(Eucalyptus spp. )林和针叶林为主的
人工林以及次生南亚热带常绿阔叶林。
1. 2 种质资源的来源
所收集的 32 份种质资源主要来自马来西亚,菲
律宾,印度尼西亚,所罗门群岛,巴布新几内亚等国
家和地区,12 ~ 16 年生优良母树林单株采种或混合
采种,其余来自早期引种于我国广东省广州市和饶
平县优树单株采种。种子采集时间 1998—2000 年,
具体来源及品质见表 1。
1. 3 收集保存方法
南洋楹种质资源通过从国外引进优良种源或
家系种子以及国内优树单株采种育苗,建立种质资
源库。所收集的 32 份南洋楹种质资源种子经种子
品质鉴定后,用 85 ~ 90 ℃热水浸种,待水自然冷却
至常温后再继续浸种 24 h,捞起置于透气的容器上
催芽,上营养袋育苗。根据四会大南山自然地理条
件,将南洋楹种质资源库划分为 4 个小区,总面积
4. 87 hm2(图 1)。沿林地等高线开 2 m宽水平带,带
间距(行距)3 m,定点打穴,株行距为 4 m × 4 m,植
穴规格为 60 cm × 50 cm × 50 cm,每穴施钙镁磷肥
(含 P2O5 15%)450 g和发酵鸽粪 550 g 作基肥。32
份种质资源随机排列,每号种植 2 ~ 3 行,株数 40 ~
60 株不等,重复 1 ~ 2 次;2010 年 6 月 8 日种植,造
林后连续 2 年铲草追施复合肥 150 g。2012 年底,观
测 2. 5 年生林木保存率、树高、胸径等生长状况。
表 1 南洋楹种质资源来源及品质
Tab. 1 The origin and quality of Paraserianthes falcataria
germplasm resources
编号 国家或地区 产地
资源
类型
采种母
树林龄
采种日期
发芽
率 /%
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
Y9
印度尼西亚
Sukabumi 种源 14 2000 - 05 30
Wonosobo 种源 12 2000 - 05 90
Kediri 种源 12 2000 - 05 90
Goroka 种源 14 2000 - 05 43
Merauke 种源 16 2000 - 05 30
Sorong 种源 14 2000 - 05 30
Wamena 种源 15 2000 - 05 35
Jayapura 种源 14 2000 - 05 41
Puncak-laya 种源 14 2000 - 05 30
S1
S2
S3
所罗门群岛
Buala 种源 14 2000 - 05 60
Honlara 种源 15 2000 - 05 40
Choiseul 种源 14 2000 - 05 50
N1
N2
N3
N4
巴布新几内亚
Purari 种源 12 2000 - 05 90
Koniara 种源 12 2000 - 05 80
Ramu 种源 12 2000 - 05 80
Madang 种源 12 2000 - 05 60
M11 马来西亚 Sabah 家系 12 1998 - 10 60
P5
P10
P12
P13
P14
P15
P16
P18
菲律宾
Nalco 家系 15 1998 - 10 30
Nalco 家系 15 1998 - 10 40
Visayan 种源 12 2000 - 05 60
Luzon 种源 12 2000 - 05 60
Midanao 种源 14 2000 - 05 60
Baguio 种源 13 2000 - 05 60
Quezon 种源 12 2000 - 05 60
Picop 种源 14 2000 - 05 60
C2
C3
C5
C7
C9
CK1
CK
中国
饶平 家系 6 1999 - 08 30
饶平 家系 22 1999 - 08 30
饶平 家系 22 1999 - 08 30
饶平 家系 21 1999 - 08 30
饶平 家系 14 1999 - 08 30
饶平 种源 > 14 1999 - 09 30
广州 种源 > 29 1999 - 09 30
07 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷
2 结果与分析
2. 1 种子发芽率测定分析
32 份种质资源种子置于冰箱冷藏室 5 ~ 7℃保
存,贮藏时间均超过 8 a,2009 年 12 月进行发芽试
验。从表 1 可知,32 份种子均有发芽能力,发芽率
为 30% ~90%。其中,巴布新几内亚种子发芽率最
高,平均达到 77. 5%;马来西亚和菲律宾种子发芽
率基本达到 60%;印度尼西亚种子发芽率差异最
大,相差达到 66. 7%;国内种子发芽率最低,仅为
30%。南洋楹种皮坚硬,并有蜡质保护层,受外界影
响较小,耐贮藏,在巴布新几内亚等南洋楹原产地,
由于光照充足、适生条件优越,采种母树年龄超过
12 年,所产种子饱满、内含营养物质丰富,因此发芽
率保持稳定在较高的水平上;而国内引进优树生长
尚需较长适应期,所产种子颗粒明显较小、饱满度
差,长时间贮藏发芽率较低。
2. 2 造林保存率分析
32份种质资源栽植情况及 2. 5 年生时的保存率
见表 2。种质资源库收集的32份材料全部得到保存,
各品系保存株数为 4 ~ 188 株,保存率 57. 14% ~
100. 00%。南洋楹种植资源库总体上保存率较高,平
均保存率达到 88. 16%,部分品系栽植株数较少或者
缺失主要由于地形陡峭或者滑坡塌方所致。
表 2 南洋楹种质资源栽植情况及保存率
Tab. 2 Planting and conservation rate of Paraserianthes falcataria germplasm resources
编号 栽植株数 保存株数 保存率 /% 编号 栽植株数 保存株数 保存率 /% 编号 栽植株数 保存株数 保存率 /%
S3 46 46 100. 00 P10 65 60 92. 31 P12 44 37 84. 09
S1 39 38 97. 44 C9 65 60 92. 31 P18 55 46 83. 64
N2 58 56 96. 55 P5 65 59 90. 77 Y2 67 56 83. 58
Y7 133 127 95. 49 Y9 72 65 90. 28 C7 18 15 83. 33
N4 66 63 95. 45 C3 49 44 89. 80 C2 50 41 82. 00
Y8 63 60 95. 24 CK1 108 95 87. 96 N3 111 91 81. 98
Y4 60 57 95. 00 Y3 63 55 87. 30 P15 54 44 81. 48
P13 58 55 94. 83 M11 66 57 86. 36 P16 84 68 80. 95
S2 69 65 94. 20 CK 210 180 85. 71 Y6 96 77 80. 21
P14 66 62 93. 94 Y5 104 88 84. 62 N1 7 4 57. 14
Y1 29 27 93. 10 C5 19 16 84. 21 平均保存率 88. 16
2. 3 种质资源生长表现
南洋楹为速生树种,特别是早期速生优势明
显[5],在广东省申报的 8 个南洋楹良种中,树高年
生长量最高可达 3. 50 m,胸径年生长量达 4. 10 cm。
本种质资源库 2. 5 年生林分群体平均树高为 5. 22
m,平均胸径为 7. 09 cm,整体显示出较好的速生特
性。南洋楹种质资源生长性状方差分析结果表明,
树高、胸径、材积在不同品系间均存在极显著差异
(P < 0. 01),表明不同来源的南洋楹由于长期受到
栽培地环境和内部遗传因素的影响,生长情况出现
了明显变异[6]。
32 份种质资源生长性状多重比较结果见表 3。
不同品系平均树高变幅为 4. 57 ~ 5. 89 m,变异系数
(CV)为 16. 6% ~ 28. 4%,其中 Y3、C2、Y4、C9、Y7
显著优于 Y9 、P13 、Y2、P12、P18、C7、P14、P10 、
N1 等 9 个品系。不同品系平均胸径变幅为
6. 30 ~ 8. 25 cm,变异系数为 22. 0% ~ 40. 1%,其中
CK、Y4、C2 、C3 显著优于 P10、P15、Y8、N4、N1 、
P14、P12、C7、P18、M11 等 10 个品系。不同品系平
均材积变幅为 0. 009 2 ~ 0. 017 7 m3,变异系数为
21. 4% ~62. 7%,其中 CK、Y4、C2 、Y3 显著优于
N1、P15、C7 、P14、M11、P18 、P10、P12 等 8 个品系。
2. 4 聚类分析评价
采用谱系聚类法[7]对不同品系的树高、胸径和
材积进行聚类分析,结果见图 2。
由图 2 可知,将现有 32 个品系分成 3 个类型
(表 4),第Ⅰ类为速生型,包括 CK、Y4、C2、Y3、Y7、
C9、N2,其平均树高和平均胸径都位居前列,综合生
长指标材积优于或显著优于其他品系,为 0. 014 4 ~
0. 017 7 m3,比群体平均材积值 (0. 012 5 m3)大
15. 2% ~ 41. 6%;第Ⅱ类为粗壮型,包括 C3 和 Y2,
其平均胸径生长量较高,但平均树高生长量低于群
体平均水平,综合生长指标材积表现较好,为
0. 013 3 ~ 0. 014 5 m3,比群体平均材积大 6. 4% ~
16. 0%;第Ⅲ类为普通型,包括其他 23 个品系,其 3
个生长指标均为中等及偏下水平。
17第 5 期 梁仕威等:南洋楹种质资源收集保存与评价
表 3 南洋楹种质资源生长性状多重比较分析
Tab. 3 Growth traits multiple comparison analysis of Paraserianthes falcataria germplasm resources
编号
树高 /m
均值 0. 05 水平 CV /%
编号
胸径 / cm
均值 0. 05 水平 CV%
编号
材积 /m3
均值 0. 05 水平 CV /%
Y3 5. 89 a 18. 4 CK 8. 25 a 29. 2 CK 0. 017 7 a 36. 9
C2 5. 87 ab 18. 7 Y4 8. 12 ab 24. 9 Y4 0. 017 7 a 21. 4
Y4 5. 72 abc 22. 1 C2 7. 86 abc 30. 4 C2 0. 016 9 ab 29. 9
C9 5. 70 abcd 20. 2 C3 7. 84 abc 26. 3 Y3 0. 015 7 abc 33. 9
Y7 5. 67 abcd 18. 8 Y3 7. 64 abcd 25. 9 Y7 0. 014 9 abcd 34. 1
Y1 5. 61 abcde 25. 9 C9 7. 60 abcde 23. 8 C9 0. 014 7 abcde 49. 9
N2 5. 57 abcde 24. 8 Y7 7. 57 abcdef 27. 2 C3 0. 014 5 abcdef 33. 5
CK 5. 49 abcdef 22. 1 Y2 7. 54 abcdef 29. 2 N2 0. 014 4 abcdef 25. 4
C5 5. 45 abcdefg 23. 0 N2 7. 51 abcdef 23. 6 Y2 0. 013 3 bcdefg 41. 5
N3 5. 45 abcdefg 22. 8 Y6 7. 47 abcdef 24. 9 N3 0. 013 2 bcdefg 28. 9
Y6 5. 31 abcdefgh 18. 8 N3 7. 26 abcdefg 26. 0 Y6 0. 013 1 bcdefg 24. 4
Y5 5. 30 abcdefgh 22. 4 S2 7. 24 abcdefg 22. 0 CK1 0. 013 0 bcdefg 37. 0
S1 5. 29 abcdefgh 21. 1 CK1 7. 22 abcdefg 31. 3 Y1 0. 012 8 bcdefg 34. 7
N4 5. 26 bcdefgh 20. 9 P5 7. 10 bcdefg 25. 9 S1 0. 012 7 bcdefg 34. 8
P16 5. 26 bcdefgh 21. 0 S1 7. 03 bcdefg 33. 5 C5 0. 012 1 cdefg 24. 7
S3 5. 25 bcdefgh 24. 0 Y1 7. 02 bcdefg 24. 9 S2 0. 012 0 cdefg 31. 5
S2 5. 23 cdefghi 16. 6 C5 6. 94 cdefg 27. 5 Y5 0. 011 9 cdefg 37. 3
P5 5. 22 cdefghi 17. 8 Y5 6. 90 cdefg 30. 1 P5 0. 011 8 cdefg 26. 4
CK1 5. 21 cdefghi 22. 0 P13 6. 90 cdefg 32. 1 Y8 0. 011 7 cdefg 50. 9
C3 5. 20 cdefghi 18. 0 Y9 6. 86 cdefg 31. 3 P16 0. 011 3 cdefg 35. 6
P15 5. 11 cdefghij 20. 0 P16 6. 77 cdefg 29. 2 P13 0. 011 3 cdefg 34. 7
Y8 5. 08 defghij 27. 4 S3 6. 76 cdefg 27. 3 Y9 0. 011 3 cdefg 38. 7
M11 5. 00 defghij 24. 3 P10 6. 68 defg 28. 2 N4 0. 011 2 cdefg 42. 9
Y9 4. 99 efghij 23. 8 P15 6. 65 defg 25. 2 S3 0. 011 1 cdefg 30. 6
P13 4. 89 fghij 26. 3 Y8 6. 65 defg 37. 2 N1 0. 010 6 defg 62. 7
Y2 4. 89 fghij 22. 0 N4 6. 64 defg 32. 5 P15 0. 010 2 defg 31. 3
P12 4. 83 ghij 16. 8 N1 6. 63 defg 40. 1 C7 0. 010 2 efg 41. 4
P18 4. 77 hij 27. 7 P14 6. 53 defg 38. 5 P14 0. 010 1 efg 45. 2
C7 4. 76 hij 28. 4 P12 6. 48 defg 27. 1 M11 0. 010 0 fg 49. 7
P14 4. 68 hij 23. 6 C7 6. 46 efg 35. 9 P18 0. 010 0 fg 40. 9
P10 4. 63 ij 18. 6 P18 6. 42 fg 37. 0 P10 0. 009 6 g 41. 9
N1 4. 57 j 27. 1 M11 6. 30 g 35. 8 P12 0. 009 2 g 32. 5
均值 5. 22 7. 09 0. 012 5
注:字母不同表示有显著差异。
27 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷
表 4 南洋楹种质资源分类评价
Tab. 4 Classification and evaluation of Paraserianthes falcataria germplasm resources
类别 品系 树高 /m 胸径 / cm 材积 /m3 比群体平均材积大 /%
Ⅰ CK、Y4、C2、Y3、Y7、C9、N2 5. 49 ~ 5. 89 7. 51 ~ 8. 25 0. 014 4 ~ 0. 017 7 15. 2 ~ 41. 6
Ⅱ C3、Y2 4. 89 ~ 5. 20 7. 54 ~ 7. 84 0. 013 3 ~ 0. 014 5 6. 4 ~ 16. 0
Ⅲ N3 、Y6、CK1 、Y1、S1 、C5 、S2 、Y5、P5、Y8、P16、 4. 57 ~ 5. 61 6. 03 ~ 7. 47 0. 009 2 ~ 0. 013 2 _
P13 、Y9、N4、S3 、N1、P15、C7 、P14、M11、P18、
P10 、P12
3 结论与讨论
通过 10 余年来对南洋楹种质资源的引进及保
存研究,南洋楹种质资源库收集了来自国内外的优
良种质资源共 32 份,各品系保存株数 4 ~ 188 株,保
存率 57. 14% ~ 100. 00%,表现出良好的适生性;
2. 5 年生林分群体平均树高 5. 22 m、平均胸径 7. 09
cm,表现出较好的速生性。本种质资源库作为南洋
楹异地保存的一种方法,可将保存和利用相结合,
在系统收集保存良种种质资源的同时,兼有良种繁
育的功能[8 - 9],为南洋楹良种推广及其他种植园、种
子园的建设提供丰富的种质资源和无性繁殖材料。
32 份种质资源种子贮藏时间均超过 8 年,发芽
率保持 30% ~90%。其中,巴布新几内亚种子发芽
率达到 77. 5%,马来西亚、菲律宾和印度尼西亚种
子发芽率基本达到 60%,国内种子发芽率为 30%。
表明南洋楹原产地种子十分耐贮藏,而国内引进优
树生长尚需较长适应期,所产种子颗粒明显较小、
饱满度差,长时间贮藏发芽率降低。
南洋楹种质资源的树高、胸径、材积在不同品
系间均存在极显著差异(P < 0. 01),3 个生长性状
的变异系数均较大,为 16. 6% ~ 62. 7%,其中 Y3、
C2、Y4、C9、Y7 的平均树高,CK、Y4、C2 、C3 的平均
胸径,CK、Y4、C2 、Y3 的平均材积优于或显著优于
其他品系。由此可见,不同来源的南洋楹由于长期
受到栽培地环境和内部遗传因素的影响,生长情况
出现了明显变异[6]。
采用谱系聚类法将南洋楹种质资源分为 3 个类
型,其中第Ⅰ类为速生型,包括 CK、Y4、C2、Y3、Y7、
C9、N2,其平均树高和平均胸径均位居前列,综合生
长指标材积优于或显著优于其他品系;第Ⅱ类为粗
壮型,包括 C3 和 Y2,其平均胸径生长量较高,但平
均树高生长量低于群体平均水平,综合生长指标材
积表现较好。可见,早期生长表现较好的品系主要
来源于国内和印度尼西亚,CK、C2、C9 等国内优树
子代持有良好的遗传基础,并且经过长期驯化适应
了栽培地的环境条件[10];来自印度尼西亚的 Y4、
Y3、Y7 等品系具有良好的适生稳定性,可经过进一
步观察验证后推广应用。
[参 考 文 献]
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( 责任编辑 张 坤)
37第 5 期 梁仕威等:南洋楹种质资源收集保存与评价