全 文 ：河北杨优良种源及优良无性系的选择研究＊
时新宁1 ,李桂华1 ,张登凤2
(1.宁夏农林科学院林业研究所 ,宁夏 银川　750004;　2.中卫县林业局)
摘　要:阐述了河北杨种源及无性系的生长性状 、抗性性状的选择方法及遗传变异规律。采用综合评选法进
行多指标综合排序 ,为宁夏首次选出了速生 、抗光肩星天牛强 、适应性好的河北杨种源及优良无性系各 1 个 ,
即种源吴旗 、无性系 221 号。
关　键　词:河北杨;　种源;　无性系;选择
中图分类号:S722.7;S792.11　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-204X(2000)03-0007-03
　　河北杨(Populus hopeiensis Hu et Chow)又名椴杨 、
串白杨 ,是我国西北 、华北黄土高原 、风沙干旱地区
的乡土树种 。为选育适应本地区生产需要的速生 、
优质 、抗性强(特别是抗光肩星天牛)的河北杨优良
种源及优良无性系 , 进行了河北杨种源及无性系的
生长 、抗性的遗传测定和分析 ,筛选出了适应宁夏生
产需要的河北杨最佳种源及最佳无性系。
1　材料及方法
1.1　材料
试验点选在银川市芦草洼本所育种基地及宁夏
西吉树木园。参加试验的河北杨种源为来自河北杨
全分布区的陕西神木 、陕西清涧 、陕西佳县 、陕西横
山 、陕西靖边 、甘肃皋兰 、甘肃临夏 、青海民和 、陕西
吴旗 、宁夏西吉等 10 个地理种源 , 对照为西吉种源。
参试无性系来自宁夏林业所芦草洼育种基地河北杨
优树基因库初选的优良无性系 , 系号为 204 、218 、
239 、84007 、84012 、84017 , 对照为吴旗种源。
1.2　方法
试验采用随机完全区组设计。种源对比试验林
采用 6 株小区 、3 次重复 、株行距 3m×6m 、扦插苗木
造林。无性系对比试验林采用 4 株小区 、6 次重复 、
株行距 4m×6m、袋接苗木造林。调查苗高 、地径 、树
高 、胸径 、生长节律 、越冬情况 、物候 、干形 、分枝角
度 、冠形 、冠幅 、锈病 、青杨枝天牛 、光肩星天牛等项
目。应用生物统计学方法和有关公式进行方差分
析 、多重比较 、相关分析和多指标综合排序等。
2　结果与分析
2.1　种源和无性系生长性状分析
2.1.1　苗期生长分析　通过种源及无性系苗期1987
年和1988年2次苗期对比试验方差分析 , 苗高和地径
差异均不明显。从各种源平均苗高 、地径来看 , 吴
旗 、横山 、临夏种源生长量较大。各种源苗高速生期
在 7 月上旬到 9月上旬 、地径速生期在 7 月上旬到 9
月上旬。从各无性系平均苗高 、地径来看 , 221、239、
84007 无性系生长量较大。各无性系苗高速生期在 7
月中旬到 9 月上旬 ,地径速生期在 7月上旬到8 月下
旬。
2.1.2　造林对比试验生长性状分析
对参试种源两片造林对比试验历年的树高 、胸
径进行方差分析(表 1), 结果表明种源多数年代树
高 、胸径差异都不显著 ,说明河北杨种源生长遗传差
异较小。从方差分析的 F 值来看 , 胸径较树高 F 值
大 , 说明胸径遗传差异较树高大。 由于环境对种源
的生长影响很大 , 在选择种源生长性状时应注意加
强遗传力测定。从种源 8 年生两片试验林平均树
高 、胸径 、材积来看 , 吴旗种源生长量最大。 材积生
长较对照西吉种源提高 6.3%。
对河北杨无性系对比试验林各年代树高 、胸径
进行方差分析(表 2),结果表明各无性系树高 、胸径
收稿日期:1999-06-15
＊本研究在马国骅研究员指导下完成 , 高程达 、
马晖 、王国义 、张振文同志参加了部分工作 , 在此一
并表示感谢!
7宁夏农林科技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2000 年第3 期　　
只有个别年份差异显著 , 说明河北杨无性系生长遗
传差异也较小 , 并且差异不稳定。从无性系 3 年生
对比试验林平均树高 、胸径来看 221 无性系生长量
最大 ,材积生长较对照吴旗提高 44.6%。
2.1.3　生长性状早晚期相关分析
从种源树高 、胸径年—年相关系数(表 3)可以看
出 ,各年之间树高及胸径相关均极显著 , 这证明对种
源进行早期选择是可靠的 , 有效的。 从树高及胸径
的最后一年与前几年相关系数来看 , 造林第 5 年是
早期选择最有效的时间。
表 1　　种源造林生长方差分析
年代
地点 A试验林
树高 F值 胸径F 值
B试验林
树高F 值 胸径 F值
1988 2.422 3.421＊ 2.371 3.071＊
1989 0.345 0.657 2.486＊ 1.987
1990 0.472 1.015 4.185＊＊ 4.379＊＊
1991 0.525 1.576 1.919 2.443
1992 0.395 0.721 1.670 2.487＊
1993 0.534 1.234 1.691 1.948
1994 0.515 1.192 1.223 1.947
1995 0.519 1.646 0.618 2.317
　　注:＊0.05水平上显著 , ＊＊0.01水平上极显著。
表 2　　无性系造林生长方差分析
年代 1993 1994 1995
树高F 值 1.18 2.59＊ 1.87
胸径F 值 4.45＊＊ 2.01 0.94
　　注:＊ 0.05水平上显著 , ＊＊0.01水平上极显著。
2.2　河北杨抗光肩星天牛分析
根据试验林多年光肩星天牛危害情况调查 , 极
少见到羽化孔;试验林人工接种光肩星天牛试验 , 未
见有刻槽 , 说明光肩星天牛在河北杨上一般不能完
成生活史 , 河北杨非常抗光肩星天牛。 主要原因是
河北杨体内抑制光肩星天牛危害的酚类物质含量很
高 , 其中 ,单宁酸含量分别比新疆杨和青杨高 5%和
108%。它能影响天牛对蛋白质的利用性和可消化
性[ 2] ,同时河北杨树体酚类化合物容易在伤口处向
外分泌 , 经空气氧化常形成褐色保护膜。对河北杨
种源对比试验林 1991 年光肩星天牛单株刻槽数和
单株虫孔数进行方差分析 , 河北杨种源之间光肩星
天牛危害差异显著 , 经差异显著性检验清涧 、神木 、
吴旗 、临夏种源与对照西吉种源抗光肩星天牛差异
显著 , 抗性比对照分别提高 90.0%～ 180%。通过无
性系多年光肩星天牛每株虫孔数调查(表 5)可以看
出 ,无性系 221 、239、218 对光肩星天牛的抗性最强 ,
抗性比对照吴旗种源分别提高20%～ 26%。
2.3　河北杨其它抗性分析
根据河北杨多年青杨枝天牛危害情况调查 , 表
明河北杨对青杨枝天牛的抗性较弱。田间调查显示
青杨枝天牛危害对河北杨高生长有较大影响 , 造林
初期特别影响河北杨的顶端优势 , 使主干通直度降
低 , 高生长缓慢。
杨树对土壤水份要求较严 , 一般土壤含水量在
8%～ 14%左右生长良好 ,而河北杨可在 6%～ 8%之
间正常生长。从河北杨叶片解剖构造可以看出 , 河
北杨叶片较厚(157～ 233μm), 具有较厚的角质层(1.2
～ 2.0μm),栅栏组织较海绵组织发达 ,栅栏组织
表 3　　种源树高 、胸径年———年相关系数
年份 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995
1988 0.8231＊＊ 0.8448＊＊ 0.7498＊＊ 0.5276＊＊ 0.5313＊＊ 0.4417＊ 0.4036＊
1989 0.6939＊＊ 0.9042＊＊ 0.7290＊＊ 0.5554＊＊ 0.4984＊＊ 0.3843＊ 0.4302＊
1990 0.4909＊＊ 0.7829＊＊ 0.8510＊＊ 0.6826＊＊ 0.6330＊＊ 0.5426＊＊ 0.5836＊＊
1991 0.5494＊＊ 0.8164＊＊ 0.8645＊＊ 0.7496＊＊ 0.7702＊＊ 0.6525＊＊ 0.7384＊＊
1992 0.5261＊＊ 0.7364＊＊ 0.8967＊＊ 0.9211＊＊ 0.9256＊＊ 0.8269＊＊ 0.8912＊＊
1993 0.4194＊ 0.6098＊＊ 0.7102＊＊ 0.8076＊＊ 0.8191＊＊ 0.8273＊＊ 0.8680＊＊
1994 0.4486＊ 0.6594＊＊ 0.7161＊＊ 0.7956＊＊ 0.8153＊＊ 0.8138＊＊ 0.8685＊＊
1995 0.4396＊ 0.6044＊＊ 0.6969＊＊ 0.7371＊＊ 0.8210＊＊ 0.6766＊＊ 0.8203＊＊
　　注:对角线下侧为树高相关系数 ,上侧胸径相关系数。 ＊0.05水平上显著 , ＊＊0.01水平上极显著。
8　　2000年第 3 期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　宁夏农林科技
厚/海棉组织厚为 2.19～ 3.05μm 之间 ,输导组织和机
械组织以及维管束鞘均发达 , 气孔下陷且小而密 , 多
分布在下表皮 , 这些特征说明了河北杨是耐旱的中
生树种。河北杨树杆披满白粉 ,叶质地厚而浓绿 , 充
分显示出耐旱特征。
2.4　河北杨多指数综合排序
2.4.1　种源多指标综合排序[ 3]
根据河北杨选育目标及种源生长 、抗性分析 , 再
结合种源调查的形质指标选取材积 、胸径 、光肩星天
牛虫孔数/株 、青杨枝天牛危害指数 、破腹病危害指
数 、冠幅 、最粗侧枝直径 、叶片栅海比值 8 个指数作
多指标综合排序 , 综合排序原始数据及结果见表 4。
根据育种目标及遗传学原理用层次分析法给出各指
标的权数向量为:W=(0.3 , 0.2 , 0.2 , 0.1 , 0.1 , 0.05 ,
0.03 , 0.02)。综合排序结果与实际情况十分吻合 , 排
序第 1 位的最佳种源为吴旗种源 , 其速生性 、抗天
牛 、适应性等方面都优于其它种源。
2.4.2　无性系多指数综合排序
表 4　　种 源 综 合 排 序 指 标
名次 种源 材积(m3)
胸径
(cm)
光肩星天牛
虫孔数/株
青杨枝天牛
危害指数
破腹病
危害指数
冠幅
(m)
最粗侧枝
直径(m)
叶片栅
海比值
9 神木 0.02316 9.2 2.5 32.3 22.45 2.7 2.6 2.77
10 清涧 0.01969 8.6 1.8 33.8 23.80 2.2 2.8 2.92
7 佳县 0.02880 10.2 3.9 33.1 32.50 2.4 2.6 2.19
2 横山 0.03326 10.6 2.9 30.8 25.15 2.6 2.8 2.64
8 靖边 0.02851 9.8 3.0 30.6 33.10 3.3 2.9 2.95
6 皋兰 0.02847 10.2 3.2 30.5 30.80 2.2 2.4 2.67
3 临夏 0.02956 10.6 2.3 32.2 24.55 2.3 2.7 2.94
4 民和 0.03153 10.7 3.7 32.1 30.30 2.6 2.8 2.88
1 吴旗 0.03593 11.2 2.4 32.9 18.50 2.3 3.3 3.05
5 西吉 0.03380 11.1 4.5 35.6 22.05 2.2 2.8 2.53
权数W 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.05 0.03 0.02
　　注:排序前先对材积 、胸径 、叶片栅海比值作倒数变换。
表 5　　无 性 系 综 合 排 序 指 标
名次 无性系 材积(m3)
胸径
(cm)
光肩星天牛
虫孔数(个/株)
青杨枝天牛
危害指数
破腹病
危害指数
冠幅
(m)
最粗侧枝直径
(m)
8 吴旗 0.00202 3.0 2.4 22.18 18.5 1.3 1.2
2 204 0.00240 3.3 2.4 24.85 13.3 1.5 1.2
6 218 0.00203 3.0 2.0 18.13 30.1 1.3 1.2
1 221 0.00292 3.5 1.9 24.38 23.4 1.4 1.3
7 239 0.00192 2.9 2.0 16.53 6.3 1.4 1.3
4 84007 0.00222 3.2 3.3 20.15 2.8 1.3 1.1
3 84012 0.00239 3.2 2.5 21.58 12.5 1.2 2.2
5 84017 0.00223 3.2 3.4 17.63 15.4 1.2 1.3
权数W 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.05 0.05
　　注:排序前先对材积 、胸径作倒数变换。
(下转第 15页)
9宁夏农林科技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2000 年第3 期　　
表 3　　矮秆大穗小麦关联度排序
性状
关联度
单株
穗数 穗粒数千粒重 穗粒重
结实
小穗数
小穗
粒数
关联度ε 0.6345 0.6976 0.7222 0.6429 0.6612 0.6113
排　序 5 2 1 4 3 6
2.5　产量构成因素及其产量的灰色关联度分析
关联度的大小反映了某一性状对产量作用的大
小及主次。关联度越大 ,该性状对产量的作用越大。
对矮秆大穗小麦的产量性状进行关联度分析(表 3),
可以看出 ,关联度从大到小的排序为:千粒重>穗粒
数>结实小穗数>穗粒重>单株穗数>小穗粒数。
3　讨论
3.1　源—流—库是生物体能量生产 、运输和储存的
一个系统。实践证明 , 单独追求某一因素而忽视其
它因素的协调发展 , 是小麦育种不能成功的主要原
因。穗大粒多的小麦品种(系), 一般表现为库大 , 源
(即绿色器官)受内因和外因的影响 , 使光合面积减
少 ,光合产物不足或输导受阻 , 造成籽粒不饱满 , 千
粒重降低而减产。因此 ,创造理想株型 , 改善受光姿
态 ,延长源的寿命 ,提高源的生产能力 , 即提高千粒
重是选育矮秆大穗小麦品种的关键。
3.2　光合速率的高低是影响产量的重要指标之一。
因此 ,在注重改良产量性状与其它抗性性状的同时 ,
进一步提高光合速率将可能使产量有新的突破。
3.3　大穗型是3种产量构成类型之一。按产量构成
因素来分 , 大穗型可分为多粒大穗型和大粒大穗型;
按株高来分 , 又可分为矮秆大穗型和中 、高秆大穗
型。本文是对多粒 、矮秆大穗型小麦的研究结果 , 其
它大穗型小麦还有待于研究 。
参考文献:
[ 1] 　吴兆苏.小麦超高产育种展望.作物杂志 , 1990
(1).
[ 2] 　王恒立.开展小麦超高产育种之我见.作物杂
志 , 1990(1).
[ 3] 　苗果园.试论超高产育种与栽培的结合.作物
杂志 , 1990(1).
[ 4] 　罗鸿溪.关中地区小麦超高产育种与高产框架
探讨.作物杂志 , 1991(3).
[ 5] 　魏燮中.小麦株型结构分析与 产量育种咨询系
统.华南大学出版社 , 1991.
[ 6] 　裘志新.灌区小麦育种目标探讨.宁夏农林科
技 , 1998(6).
[ 7] 　庞红喜.穗重型小麦群体发育动态研究初报.
西北农业学报 , 1997(4).
[ 8] 　邓聚龙.灰色系统基本方法.华中理工大学出
版社 , 1998.
责任编辑:李晓瑞
(上接第 9 页)
　　根据河北杨选育目标及无性系生长 、抗性分析 ,
结合无性系形质指标选取材积 、胸径 、光肩星天牛虫
孔数 、破腹病危害指数 、冠幅 、最粗侧枝直径等指标
做多指标排序 ,综合排序原始数据见表 5。根据育种
目标及遗传学原理 , 用层次分析法给出各指标的权
数向量为:W=(0.3 , 0.2 , 0.2 , 0.1 , 0.05 , 0.05)。综合
排序结果与实际结果十分吻合 , 排序第 1 位的最佳
无性系为 221 号 , 其速生性 、抗天牛 、适应性等方面
均优于其它无性系。
3　结论与讨论
通过河北杨种源试验及无性系对比测定 , 初步
摸清了河北杨种源及无性系的遗传变异规律 , 采用
综合评比法进行多指标综合排序 , 为宁夏首次选出
了生长快 、抗光肩星天牛 、适应性好的种源及优良无
性系各1 个 ,即种源吴旗 、无性系 221 号 ,适宜向全区
推广造林。试验表明河北杨生长遗传差异较小 , 因
此选择河北杨品种要采用多因子的综合选择 , 如各
种抗性及形质指标 , 这样才能全面可靠。河北杨适
应性强 , 表型生长受环境的影响较大 ,因此在选择河
北杨优良无性系时应注意加强对生长的遗传测定。
主要参考文献:
[ 1] 　邱明光 , 翁俊华.阔叶树遗传改良.北京:科学
技术文献出版社 , 1991 , 103-114.
[ 2] 　王希蒙 , 吕文 ,张真等.杨树生理生化特点对黄
斑星天牛行为的影响.宁夏农林科技 , 1997 ,
(6):29-32.
[ 3] 　马国骅等.白榆种源选择研究.陕西:陕西科学
技术出版社 , 1993 , 246-249.
责任编辑:王　燕
15宁夏农林科技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2000 年第3 期