全 文 ：林业科学研究 2005, 18( 5): 632~ 635
Forest R esearch
文章编号: 10011498( 2005) 05063204
杉木 2代种子园单亲子代试验*
张建忠, 徐永勤, 沈凤强, 吴家旅
(浙江省杭州市余杭区长乐林场,浙江 余杭 311123 )
关键词: 杉木; 2代种子园;单亲子代;生长量; 增益
中图分类号: S791 27 文献标识码: A
收稿日期: 20041203
基金项目: 国家 九五 攻关项目子专题 杉木良种选育技术研究 和 九五 浙江省林业厅 杉木多世代遗传改良及育种群体建立技术
研究 项目的部分研究内容
作者简介: 张建忠 ( 1966! ) ,男,浙江余杭人,工程师
* 本试验研究和论文撰写承蒙中国林科院亚热带林业研究所王赵民研究员指导和斧正,诚致谢意!
Study on Filia lG eneration of Single Parent in Secondgeneration
Seed Orchards of Ch inese F ir
ZHANG Jianzhong , X U Yongqin, SHEN Fengqiang, WU Jial
( Changle Forestry Cen ter, H angzhou 311123, Zhejiang, Ch ina )
Abstract: The height and DBH of 5 to 7year trees o f filial generation of s ingle parentwere tested and analysed in 1997!
1999 in second generation seed orchard ofChinese fir(Cunningham ia lanceolata ( Lamb )H ook) in Chang le Forestry Cen
ter. The results show ed that the growth traits of height and DBH werem ost s ignificantly d ifferent among the tested fam ilies.
T he heritabilit ies of he ight and DBH of fam ilies different years in w ere 67. 02%、73. 41%、54. 95%、59. 18%、55. 48%
and 47. 37% respectively. The genetic gain of fam ilies of plus tree of superior provenance and hybrid match w asmore than
that of the fam ilies o f plus tree of superior fam ilies of first generat ion seed orchard o fChinese fir. The genetic gain of sec
ond generation seed orchard wasm ore than that of the f ilial generat ion of superior provenance andm ixed fam ilies filial gen
eration of first generation and 1 and 1. 5 generation seed orchard. The selection was effect ive on material of second genera
t ion ofChinese F ir and the second generation seed orchard rebuilding was successfu .l
K ey word: Ch inese fir; second generation seed orchard; filial generation o f sing le paren;t genet ic ga in
杉 木 ( Cunningham ia lanceolata ( Lamb. )
Hook)是我国的主要造林树种, 广泛分布于长江、
珠江流域 14省 (区 )亚热带地区 [ 1] , 每年木材产量
约是全国商品材产量的 1 /5到 1 /4, 20世纪 90年代
年造林面积 40万 hm2左右,约占我国人工林面积的
1 /10
[ 2]。杉木育种虽取得很大成绩, 但还不能满足
生产上对良种的需求。为了满足生产上的需要, 加
快林木良种建设步伐,提高良种的遗传增益,作者在
杉木 1代种子园建立的基础上,于 1992年起开展了
杉木高世代 (即 2代 )种子园建立技术的研究;同时,
于 1997! 1999年连续 3 a进行了杉木 2代种子园单
亲子代林的测定研究。
1 试验地概况
试验设置在浙江省杭州市余杭区长乐林场, 该
场位于浙江省北部, 119∀58#E, 30∀10#N, 属亚热带季
风性气候。∃ 10 % 年积温 5 155. 7 % , 极端高温 40
% ,极端低温为 - 8. 3 % , 年平均气温为 15. 7 % , 年
第 5期 张建忠等:杉木二代种子园单亲子代试验
均降水量 1 519. 26 mm,年均日照时数为 1 782. 9 h,
相对湿度 77. 8%, 年均无霜期为 238 d。试验地土
层深厚,土壤属低丘次生红壤, 肥力中等。
2 试验材料与方法
21 材料来源
余杭长乐林场杉木 2代种子园建于 1992! 1994年
间。建园无性系来源主要有:全国杉木种源试验中优
良种源的优树、杉木优良杂交组合的优树和杉木 1代种
子园单亲子代试验林优良家系的优树 3个类型。试验
家系的种子分别于 1995年、1996年和 1997年采集,在
长乐林场西山林区育苗,分别于 1997年、1998年和 1999
年在长乐林场缸窑岭、黄坑桥和梅林 3个林区造林。
1997年参试家系 32个, 2个对照; 1998年参试家系 37
个, 2个对照; 1999年参试家系 21个, 3个对照。对照采
用代表浙江省生产力水平较高的 4个不同层次的种子,
即 CK1是采用长乐林场广西、湖南等优良种源林的种
子, CK2为经浙江、湖北、江西等省多点试验生长表现优
良,并经浙江省林木良种审定委员会审定的优良家系
龙 15 (现实增益达 50% ), CK3 (增益达 32. 7%以上 )
和 CK4 (增益在 36. 0%以上 )为经浙江省林木良种审定
委员会审定和认定的长乐林场杉木 1代种子园和杉木
1. 5代种子园的混系种子。
22 试验方法
造林试验采用随机区组设计, 4株上下单行小
区, 8 ~ 10个重复。株行距 2 m & 2 m, 每公顷约
2 505株。整地方式是全垦深挖 20 cm,除去树桩、杂
草,定点挖大穴,规格为 60 cm & 60 cm & 60 cm。造
林前每穴施 0. 25 kg钙镁磷作基肥。造林当年起 3 a
内,每年铲草抚育 2次;造林当年和每隔 1~ 2 a进行
每木树高和胸径测定。本文所用的是 2004年底每
木调查的数据,所有数据均使用∋实用统计分析及其
DPS数据处理系统(软件 [ 3]计算完成。
3 结果与分析
31 2代种子园子代生长量分析
311 高生长差异 1997年参试家系 32个, 其 7
年生树高比 CK1大的有 7个家系, 平均大 20% ~
5. 6%,没有比 CK2 (即龙 15)大的家系。 1998年参
试家系 37个,其 6年生树高比 CK2 (即龙 15)大的有
3个家系,平均大 2% ~ 5%; 比 CK4 (长乐 1. 5代种
子园混系 )大的有 6个家系, 平均大 3% ~ 7%。
1999年参试家系 21个,其 5年生树高比 CK1大的
有 17个家系, 平均大 2% ~ 10%; 比 CK 2大的家系
有 6个家系, 平均大 2% ~ 4% ; 比 CK3大的家系有
19个家系, 平均大 2. 5% ~ 11. 3%。经方差分析 (表
1)各年度家系间树高生长均达到极显著差异水平,
各年度家系遗传力为 67. 02%、54. 95%和 55. 48% ,
说明杉木 2代种子园家系间在树高生长性状上存在
着遗传差异。
表 1 树高方差分析
变异来源 1997年造林均方 F值 F0. 01
1998年造林
均方 F值 F 0. 01
1999年造林
均方 F值 F0. 01
区 组 2. 515 1 5. 112* * 167 3. 775 3 12. 531* * 165 6. 072 2 17. 147* * 181
处 理 1. 491 7 3. 032* * 0. 668 9 2. 22* * 0. 795 5 2. 246* *
误 差 0. 492 0 0. 301 3 0. 354 1
312 胸径生长差异 胸径生长量差异分析结果
和树高大体上相同。 1997年参试的 32个家系中, 7
年生胸径生长量比 CK1和 CK2大的均有 5个家系,
平均大 3. 2%; 1998年参试的 37个家系中, 比 CK2
和 CK4大的分别有 3个和 26个家系, 分别大 2. 8%
和 7. 8%; 1999年参试的 21个家系中,比 CK1、CK2、
CK 3大的分别有 17个家系、9个家系和 18个家系,
分别大 14. 8%、11. 3%、17. 3%。经方差分析 (表
2), 各家系间在胸径生长性状上均达到极显著差异
水平, 各年度家系遗传力为 73. 41%、59. 18% 和
47. 37%, 说明所选择的 2代材料在胸径性状上存在
着显著的遗传差异。
表 2 胸径方差分析
变异来源 1997年造林均方 F值 F001
1998年造林
均方 F值 F 001
1999年造林
均方 F值 F001
区 组 5. 593 9 2. 613* * 167 14. 087 3 8. 378* * 165 35. 627 0 17. 658* * 181
处 理 8. 052 4 3. 761* * 4. 118 8 2. 449* * 3. 834 0 1. 900* *
误 差 2. 141 1 1. 681 5 2. 017 6
633
林 业 科 学 研 究 第 18卷
313 建园材料类型间的生长量差异 长乐林场
杉木 2代种子园的建园材料包括 3个类型的无性
系,即全国杉木种源试验林中优良种源的优树、杉木
种子园优良杂交组合的优树和杉木种子园自由授粉
子代林中优良家系的优树。从表 3中可以看到,
1997年和 1998年种源优树家系的树高和胸径平均
值要略大于杂交组合优树家系而明显大于种子园自
由授粉优树家系。从 1999年试验的结果看,杂交组
合优树家系的树高和胸径平均值分别大于种源家系
和种子园自由授粉子代家系的平均值, 这说明长乐
林场杉木 2代种子园优良种源优树家系和优良杂交
组合家系的遗传增益要比种子园自由授粉子代优树
家系大。因此,在今后种子园去劣留优的改建中, 根
据多年子代测定的结果,结合母树结实的多少, 首先
要淘汰遗传增益较差的种子园自由授粉优树中的部
分无性系材料。
另外,从表 3中还可以看到, 1997! 1999年 3 a
的试验中,各年度参试家系树高和胸径的平均值略
低于或接近对照 CK2 (即龙 15) ,但均明显大于 CK1、
CK 3和 CK4的平均值。从 5~ 7 a的测定结果看,长
乐林场杉木 2代种子园的遗传增益要高于或明显高
于杉木优良种源试验林的子代、杉木 1代种子园和
杉木 1. 5代种子园,这说明: 一是经过审定的优良家
系可作为 2代种子园的建园材料; 二是长乐杉木 2
代种子园的材料选择是有效的, 2代种子园建设是
成功的。
表 3 各类型家系生长量比较
家系类型 1997年造林家系数 /个 树高 /m 胸径 / cm
1998年造林
家系数 /个 树高 /m 胸径 / cm
1999年造林
家系数 /个 树高 /m 胸径 / cm
优良种源优树 6 7. 87 11. 54 9 6. 58 10. 48 4 5. 76 8. 44
优良杂交组合优树 16 7. 70 11. 45 23 6. 38 10. 22 15 5. 85 9. 01
种子园自由授粉优树 10 7. 09 10. 97 5 6. 09 9. 37 2 5. 30 8. 05
平均 ) 7. 54 11. 32 6. 30 10. 17 5. 78 8. 81
CK1 7. 51 11. 29 5. 54 8. 37
CK2 7. 02 11. 31 6. 59 10. 81 5. 84 8. 84
CK3 5. 39 8. 05
CK4 6. 27 9. 94
注: ) 为加权平均值。
32 2代家系稳定性分析
为了尽快把种子园内的无性系测定完毕, 所以
只有部分家系参与了年度重复测定, 从表 4中可以
看到, 这些家系参与年度重复试验时生长表现均较
好,如 B105和 B101的树高生长量分别排在 1997年
的第 3位、第 5位和 1998年的第 5位和第 1位;
B163的树高生长量分别是 1997年和 1999年的第 9
位和第 7位; 而 B42和 B13的树高生长量分别是
1998年和 1999年的第 3位、第 9位和第 5位、第 2
位。再从胸径生长量来看, B105、B163、B101均在
1997年和 1998年的前 10位; B42、B13、B163均排在
1998年和 1999年的前 10位。
综合家系在年度重复试验中生长性状的排位及
家系在第 1年度的树高与胸径生长性状相关表现,
B101、B105、B13、B42、B163的生长比较稳定, 可以
在生产中进行推广使用。
表 4 各年度生长量前 10位的家系
排列位次 树高
1997年 1998年 1999年
胸径
1997年 1998年 1999年
1 A2 B 101 B49 A2 B3 B 46
2 A42 B65 B13 B56 B42 B 49
3 B105 B42 B1 B68 A77 B 13
4 B56 A77 B148 A3 B65 B1
5 B101 B 105 B42 A42 A4 B148
6 A3 A9 B44 B2 B13 B 42
7 B68 A10 B9 B163 B101 B9
8 B3 B13 B163 B109 B163 B2
9 B163 A4 A76 B105 B49 B145
10 A8 A76 B3 A8 B105 B163
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第 5期 张建忠等:杉木二代种子园单亲子代试验
4 小结
( 1) 从 3 a的子代测定结果看, 各年度家系分
别为 7年生, 6年生和 5年生的树高和胸径间均表现
出极显著的差异,说明长乐杉木 2代种子园家系间
有不同的遗传基础。树高和胸径的家系遗传力分别
在 55. 48% ~ 67. 02% 之间和 47. 37% ~ 73. 41% 之
间,要高于杉木 1代种子园家系的遗传力 [ 4~ 6 ]。
( 2) 建园材料的优劣决定了种子园遗传增益
的大小。从建园材料的类型来看, 优良种源优树
和优良杂交组合的优树家系的遗传增益要大于
杉木 1代种子园子代优树家系, 这为以后种子园
去劣留优改建工作提供了理论依据。另外, 各年
度树高和胸径的平均值略低于或接近于对照 CK 2
(龙 15, 增益达 50. 0% ), 但均要明显大于 CK1、
CK 3 (长乐杉木 1代种子园混系, 增益在 32% 以
上 )和 CK4 (长乐杉木 1. 5代种子园混系, 增益在
36. 0%以上 ) , 这说明长乐杉木 2代种子园的材
料选择是有效的, 2代种子园的建设是成功的。
同时也证明,光从建园初期种子园种子的千粒质
量和发芽率等种子品质指标来判断高世代种子
园的遗传增益和建园的必要性等问题可能为时
过早。另外经过审定的杉木 1代种子园的优良家
系也可以作为 2代种子园和生产群体的建园材
料, 以确保其有较高的遗传增益, 提高生产力。
( 3) 本文虽然未作同一批试验年度相关分析,
但从一部分家系参加的年度重复试验的表现来看,
家系 B101、B105、B13、B42、B163的树高和胸径在各
年度中均排在前 10位, 这些较稳定的家系可以在生
产中进行推广使用。
参考文献:
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635