全 文 ：第 1 卷 第 3 期
1 9 8 8 年 6 月
林业科学研 究 V o l
FO R E ST R E SE A R CH U n 一
N O
。
3
1 9 8 8
马尾松天然林自由授粉家系幼龄期
生长性状的遗传变异
秦国峰 金国庆 周志春
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 )
黄 辉
‘浙江省淳安县姥 山林场 )
摘 要
本文采用27 个马尾松天然林优树 自由授粉 家系苗期和幼 龄期的材朴 , 分析 了高
径和 冠幅等生长性状的遗传 变异 。 结果表明 : 在苗期和幼龄期 , 树高和地径 的遗传
变异性很大 , 呈 中度至强度遗传 , 遗传力有随年龄增 大而减少 , 并渐 为稳定的趋势 。
性状间呈高度遗传相关 。
关键词 马尾松 ; 幼龄期 ; 自由授粉 ; 遗传 变异
马尾松 (Pi : : : 。as so ni an a L a m b . ) 是我国南方重要的用材和造纸原料 , 于70 年代开始其
地理遗传变异的研究 〔’l , 并格继开展种子 园营建技术的研究。 子代测定是林木遗传育种工作
的重要环节之一 , 用以判断亲本的优劣 , 为种子园疏伐提供依据。 本文旨在分析马尾松苗期
和幼龄期几个生长指标的遗传变异 , 估算出若干遗传参数 , 为育种实践提供理论依据。
材 料 与 方 法
(一 ) 试验材料和田间设计
试验材料包括了27 个天然林优树自由授粉家系 。 优树亲本选 自浙江省淳安、 建德两县的
马尾松主要林区 , 均为首批选出的优树 。 1 9 8 3年单株采种 。 1 9 8 4一 1 9 8 5年在淳安县姥山林场
育苗 、 造林 , 均采用随机区组设计 。 育苗为双行小区 , 三次重复 ; 造林为四株小区 , 十次重
复。 试验对照均为当地优良林分的混合种子 。
试验资料包括苗木与 1 一 3 年生幼林的高度、 地径和冠幅数据 。
(二 ) 统计方法
试验材料若与 Sto n ec yp her 等人的假设一致 〔’1 , 家系间方差分量 (o , 2 )就等于 1 /4 的加性
本文 于1 9 8 8年元月 5 日收到。
2 6 0 林 业 科 学 研 究 l 卷
遗传方差 (。矿) , 即 a , 之 二 1/ 4 。了, 生长性状遗传力的估算公式为 :
单株遗传力 11 , : = 4 a . “/ (o ‘’ + a . , , 家系遗传力 h , 2 = a , 2 / (a , ’ + 。。2 / r ) 。 其中 。 一z 和 r 分别
为家系内方差分量 (即机误 )和试验重复数 。
遗传相关系数按 Fal c o n er 的公式计算 [3 ! 。 为了求得所有家系年 度 间 的秩次相关系数 ,
采用 Sp e a r m a n 公式 : ‘: 。
本文的全部数值运算使用 B as ic 语言编写程序 , 在本所 D es k to p 型电子计算机上运行通
过 。
结果 与 讨 论
(一 ) 生长性状 的遗传变异
经 苗期和幼龄期树高(苗高 )、 地径和冠幅的方差分析 (表 1 )表明 : 在苗期 , 家系间苗高
差异达 1 % 显著水平 , 而家系 间地径差异不显著 。 在幼龄期 , 除 3 年生时因幼林将近郁闭 ,
树冠发育受空间所限以致冠幅差异不显著之外 , 其它龄期各性状家系间差异均达显著水平 。
随着年龄的增大 , 树高和地径家系间方差分量占群体总变异的比例有减小的趋势 , 但其遗传
变异系数逐渐增大 (表 2 ) 。
表 1 马尾松天然林自由授粉家系生长性状的方整分析
一 项 一 苗 期 1 年 生 2 年 生 · 3 年 生
性 状 变 日 一—一万下 二 - _ _ _ _ . . - 一 乙_ 二下 一 厂 一一 囚 { 方差 分皿 % (d f) 方差分及 % (d f) 方差分兑 % (d f) 一 方差 分爪% (d f)组间内系一区家树 高
(苗 高 )
1 2
.
2 0二 (2 )
2 8
.
8 6二 (27 )
2 8
.
9 1 (s t )
4
.
6 6二 (9 )
2 6
.
4 8二 ( 2 7 )
(飞8 . 86 (2 43 )
1 0
.
57 二 (9 )
1 3
. 生石二 (27 )
丁5 . 9 了 (24 3 )
3
.
0 1二 (9 )
1 2
.
7 2二 (27 )
7 8
.
2 7 (24 3 )
地 径
区 组
家 系 问
家 系 内
3 2
.
4 5 二 (2 )
0
.
6 1 (忿了)
C6
.
9
‘
1 (5 1 )
冠 杯
l左 组
家 系 问
家 系 内
Zr)
.
9 2二 (9 )
1 卜 15二 (2了)
6 1
.
9 3 (2 13 )
1 1
.
6 0二 (9 )
14
.
4 9二 (2 7 )
丁3 . 9 1 ( 24 3 )
10
.
12二 (9 )
1 1
.
8 6二 (2 7 )
了8 . 0 2 (2 13 )
11
.
7 6二 (9 )
11
.
5 6二 (忿7 )
76
.
6 8 (24 3 )
1 3
.
4 0二 (9 )
14
.
5 0二 (2 7 )
丁2 . 10 (2 4 3 )
::
9 3
.
6 1
(9 )
(2 7 )
(2 4 3 )
注 . . .— 1 % 显著水平。从表 1 还可以看出家系内方差分量数依较大 , 差异也很大 , 囚此在家系选择同时也可考
虑作家系 内个体选择 。
(二 ) 性状遗传力的估算
树高(苗高 )、 地径和冠幅等性状的有关遗传参数估算值列于表 2 。
由于单点试验 , 家系与环境互作效应的分量无法从家系分量中区分开来 , 因此本文所估
算的数傲可能偏高。 再则试验材料并不与 sto ne c y p her 等的假设 [ ’]完全吻合 , 自由授粉家系
可能包括一些全同胞后代 , 因此遗传力估值也会偏高 I“l。
马尾松树高和地径的遗传力呈现随年龄增大而减小 , 并渐为稳定的趋势 , 此 结 果 与柳
杉 ’)类似 , 但其变化总趋势尚待研究 。 幼龄期树高和地径两性状呈中度至强蜜遗传 , 据 此通
1) 陈岳武 , 19 8 2 , 树木选择育种的理论租方法 , 之Ol’( 铅印本 )。
3 期
表 2
秦国峰等 : 马尾松天然林自由授粉家系幼龄期生长性状的遗传变异 2 6 1
树高、 地径和冠幅各种遗传参数
\, ” 值 ⋯住 状 一 \\ ⋯一时 期 \\ 、一
性 状 值
平 均 数
遗传变 异系致
G C V = d ‘2 / 又 x 1 0 0
遗 传 力 佑 算 值
h 1 2
’
h , ,
树 高
(苗 高 )
(C m )
21
_
4
4 在. 9
8 1
.
9
1 4 3
。
0
] 5
.
4一2 3 . 0
35
。
3一5 2 . 9
6 8
.
8一 9 5 , 2
1 2 3
。
2一 1 6 4 . 1
1 8
.
5 0 1
.
f
. 们eo
1
.
OOCO
n
.
g e2 2
0
.
5 59 3
0
,
7 49 5
0
.
7 9 36
0
.
G3 9 3
0
.
6 19 1
nQ,一nOJ任O甘⋯,J内月伙峨自,JA
期生
年午
苗一二三
⋯“ 期地 径 ⋯一 年 生
( c m , ⋯二 年 生一 三 年 生
一
冠 幅 一 _ 。 , ‘一 月一 月二
(c m ) 一 三 年 生
0
.
4 6
。
0 7
1
.
9 2
3
.
7 4
0
。
4 1一0 。 5 4
O
。
g C一1 。 2 3
1
.
5 7一 2 。 2 5
3
。
0 3一 4 . 2 9
0
.
0 372
0 7 16 0
0
.
5 2 78
0
.
5 2 39
0
.
0 3 0 0
0
。
6 8 55
0
.
6 0 3 2
0
.
6 0 1 2
一
.工3内bZ
n啼月O吕011捻一刘
一一
2 5
。
6
4 C
。
9
1 0 1
。
1
2 1
.
7一3 0 . 1
3 6
.
9一5 2 . 9
8 4
。
2一 1 心4 。 7
0
.
C5 5 5
0
。
6 C9 6
0
.
6 6 2 2
0
。
6 6 7 8
过一定强度的选择可望获得较大的遗传增益 。
既然树高受较大的加性遗传控制 , 有较高的遗传力估值 , 现特以各家系三年生树高生长
为指标 , 与当地优 良林分同龄子代相比 ( 图 l ) , 大于对照 10 一20 %的家系占1 1 . 1 % , 大于 5
一 10 % 与 1 一 5 %的各占2 9 . 6 % , 共计 7 0 . 4% , 说明马尾松优树选择的实际效果也是明显的 。
(半王写J环绷众恤奋班悯下
图 1 各家系三年生树高生长 比较 ( C K 为 1 00 )
(三 ) 性状间的遗传相关与高生长稳定性分析
遗传相关较表型相关更能揭示性状间的内在真实的联系 , 并为多性状选择提供理论依据。
表 3 列出了三年生树高 、地径和冠幅之间的表型 、遗传和环境相关系数 , 可以看出这三个性状
呈显著的正遗传相关 ( r 。> o 。84 ) , 说明在幼龄期对一性状的选择可以导致另一性状获得遗传
增益。
采用秩次柑关系数分析树高生长年度间的相关 , 判断幼龄期树高生长秩次排 列 的稳 定
性 。 结果见表 4 。
2 6 2 林 业 科 学 研 究 l 卷
从表 4 看 出 , 随着年龄的增大 , 秩次相
关逐渐增大 。 苗 期 、 1 一 2 年 生 与 3 年 生
树高的秩次相关 系 数 由 。. 3 4 1。、。. 62 1 2 、
衰 3 生长性状间的相 关系橄 ( 3 年生 )
” , ⋯。 。 { 地 。
。. 8 6 43 。 但苗期与 3 年生时树高生长的秩次
排列很不一样 , 不能根据苗期高生长表现对
造林后三年生高生长作出可靠的预测。 有关
生长性状早晚期相关及早期选择等问题尚待
研究。
P
G
0
.
7 7 6 0
0
.
8 4 5 5
0
.
6 8 0 8
衰 4 树离生长的年度间秩次相关系教
年 铃 } 苗 期 } 1 年 生
P
G
0
.
8 2 5 6
0
.
9 9 16
0
.
6 3 2 0
0
。
8 3 0 4
O
。
8 5 3 2
0
.
8 0 7 8
i 年 生
2 年 生
3 年 生
0
.
6 6 5 8
0
.
4 6 8 2
0
.
3 41 0
0
.
7 8 49
0
.
6 2 1 2
⋯2 年 生
1
。·蠢4 3
径一幅
结 论
(一 ) 幼龄期生长性状的变异性很大 , 通过家系选择可望获得较大的遗传增益 。 遗 传 力
估算值有随年龄增大而减小 , 并渐达稳定的趋势。
(二 ) 生长性状间高度遗传相关 , 在幼龄期可作多性状选择 。
今 考 文 献
[1 〕福 建林学院林学系种源试验小组 , 19了8 , 马尾松 种源试验阶段报告 , 林 业科学 , 1 4 (1 ) . 4 一 13 。
〔幻 S t o n e e y p h e r , R . W . , F . C . C e e h a n d B . J . Z o b e l, 1, 6‘, In h e r it a n e e o f s P e e ifie g r a v ity in
tw o a n d t h r e e y e a r o ld s e e d lig s o f lo b lo lly Pln e
.
T a Pp i
, ‘了(7 ) : ‘。s一‘07 .
[ a〕Fa le o n e r , R . 5 . , 1。吕1 , In tr o d u c tlo n t o q u a n t it a t iv e g e n e t ie : , Z e d L o n g m a n In e . , N e w
Y O r k
:
〔们 斯 蒂尔等著 (杨纪坷等译 ) , 1 9 79 , 数理统计的原理和方法 , 科学出版社 , 4”一5 0 .
[ 5 1 S q u illa e e
, 八 E . , a n d C . R . G a n se l, l , 7召, J u v e n ile m a t u r e e o r re la tio n s in 5 1。 , h p in e , Fo r e s t
S e le n e e
, 2 0 (3 )
,
2 2 5一 22 9
3 期 秦国峰等 : 马尾松夭然林自由授粉家系幼龄期生长性状的遗传变异 2 63
INHE R .T ANCE AN D V A R IAT ION OF JU V E NILE G R OW T H
T R A. T S IN OPE N
一
POLLINAT ED FAMIL. E S OF
MASSON PINE
’
5 NAT U R AL ST AN D S
G u o fe n g Jin g G u o q in Z h o u Z hie h u n
R e s 。。r动 I o st‘to te 0 1 5 二b tr o p ic a l F O r e s tr夕 C A F )
H u a n g H u i
F o re s t F a r 川 , C h “”a : C o u ”r夕, Z he z ia 。夕 P r o 口 io e 口 )
A b st r a e t
2 7 o P
en-
p o llin a te d fa m ilies fr o m n a tu r a l sta n d s o f m as o n p in e w e r e u sed
as tes t m at e r ia l
.
T he in h e r it anc e a n d v a ria tio n o f th e ir ju v e n ile gf o w th tr ai ts
-
1
.
e
。
h e ig ht
,
b ase d ia m e ter a nd
e ro w n s iz e w e r e a n a lys ed
.
T h e r e su lts sh o w ed
that 罗n e tic v a riat in n o f tre e heig ht and d ia m e te r at b a se w a s sig n ific a就 . It
aPPe a re d th a t th ere w a s a m o d e r a te o r a str o n g d e g re e o f a d d it iv e 罗n e tic
e 0 Dt ro l fo r bo th tr ait
s , w h os e her it a bi lit ies te n ds d to de e re as e as its a g e w as
in e re a sin g
.
T h e str o昭 g ene tie e o r relat io n be tw e n g ro w th tr a it s w a s fo u n d .
K e y w or d s : m a ss o n Pin e : ju v e n ile sta罗 ; o Pen- Po llin滋io n : in h e rita n e e a n d
v a ria tio n