火炬松高产脂良种选育研究

火炬松高产脂良种选育研究

火炬松pinustaedal位于美国东南部。这是美国南方松中最重要的速生针叶材料。它生长迅速,适应性广,容易育苗造林,能作为生产用材及纸浆材总体而言,我国对火炬松产脂量的遗传变异与选择的研究相对薄弱,急需加强。本研究以火炬松初级种子园和改良种子园无性系为对象,测定并分析产脂量的变异,丰富火炬松产脂量遗传变异的理论,并选择高产脂无性系,为火炬松高产脂林分的营造提供良种。1材料和方法1.1德“e”气候特点试验地火炬松种子园位于广东省英德市林业科学研究所(24°15′N,113°25′E),距英德市区约50km,属亚热带季风气候,气候温和,雨量充沛,年均气温20.7℃,绝对最高气温38.9℃,最低气温-3.6℃,年积温6000℃,年降水量1918mm。土壤呈酸性,pH4~5之间,为中粘红壤。1.2产脂量的测定火炬松无性系来自初级种子园和改良种子园。选取英德火炬松初级种子园G区22个无性系开展松脂产量测定。该种子园始建于1983年,1988年建成,无性系来源于国内上世纪40年代由原产地引进的基因资源和70年代从原产地进口商品种子营造的人工林,种植密度10m×5m。每个参试的无性系在三个小区分别选取1株生长健康的分株开展产脂量的测定。英德火炬松改良种子园建于2004年,无性系来源于英德火炬松初级种子园的控制授粉子代林,种植株行距为8m×8m。进行产脂量测定的火炬松无性系共有68个,位于D区,分布于4个小区,每个无性系选择3个或3个以上生长健康的分株开展产脂量测定,每个分株来自不同的小区。共有925株松树的产脂量用于数据分析。1.3采脂刀的采脂开割采用传统的人工割脂法对火炬松分株的产脂量进行测定(图1),具体方法为在树高约1.3m处使用采脂刀按照生产上的松脂采集规范,采用下降法“V”字型进行采割,开割中沟,再在中沟两侧由上而下陆续开割多条侧沟,流出松脂由中沟导入受脂器。每株松树每隔一天采割一次(雨天除外),在除去杂物后,对入选火炬松分株所产的松脂样品分别进行称重测量,记录数据。1.4松脂产脂量测定2011年7—8月采用人工割脂法测定英德火炬松初级种子园无性系松脂产量。每隔7d测定一次松脂产量,割脂期间共测定松脂产量5次。以5次的产脂总量作为各分株的产脂量(kg)。2014年6—9月采用人工割脂法测定英德火炬松改良种子园无性系松脂产量。每隔30d测定一次松脂产量,割脂期间共测定松脂产量5次。以5次的产脂总量作为各分株的产脂量(kg)。1.5产脂量差异显著性检验统计分析用SAS软件进行,用GLM过程做方差分析,无性系间产脂量的差异显著性检验采用Duncan检验法,用MEANS过程计算各指标的描述性统计量,用CORR过程计算各指标与产脂量之间的Pearson积矩相关系数,并对相关系数做显著性检验2结果与分析2.1高产脂无性系的产脂量英德火炬松初级种子园无性系产脂量的方差分析结果见表1,产脂量和生长性状的平均值及变异系数见表2,无性系间产脂量的差异显著性检验(Duncan检验)见表3。表1显示各无性系间产脂量存在极显著差异,可以进行高产脂无性系选择。Duncan检验中属于A组的无性系有8个,占36%,是比较优良的无性系。这8个无性系在测定时间段产脂量均在3kg以上,最高产的P084为4.48kg。无性系产脂量总平均值为2.9632kg,总标准差0.9305,总变异系数31.40%。为了切实选出优良无性系,以总平均值+1个标准差作为选择标准,入选无性系有3个,分别是P084、A257和W30,产脂量分别是总平均产脂量的151.14%、145.61%和132.77%。2.2产脂量的比较在68个无性系产脂量测定值中(表4),平均产脂量最大的无性系是5,为4.74kg,比总体平均值高44.95%;平均产脂量最小的无性系是J13,为1.00kg;总体平均产脂量为3.2633kg。平均产脂量最大无性系是最小无性系的4.74倍,大于平均产脂量的无性系有33个。无性系产脂量总平均值为3.2633kg,总标准差1.2090,总变异系数37.05%。方差分析结果显示无性系产脂量存在极显著差异(表5)。小区对产脂量的影响及小区与无性系的互作效应均达到极显著的水平,说明产脂量不仅受到遗传的控制,而且也受到环境的影响。为了选出高产脂量无性系,对68个无性系进行Duncan检验,68个无性系产脂量分组结果如表6所示。由表6可见,属于A组的无性系有17个,占25%,是比较优良的无性系。按总平均值+1个标准差为标准进行选择时,共有6个无性系入选,分别是是5、外2、J22、11、J1和H3,产脂量分别是总平均产脂量的144.03%、143.11%、141.88%、139.43%、138.20%和137.59%。这6个无性系平均产脂量为4.60kg,比群体平均值高40.96%。2.3pearson积矩关系数从表7可以看出,初级种子园无性系产脂量和树高、胸径有正相关关系,Pearson积矩相关系数分别是0.3673与0.2867,尽管绝对值不高,但分别达到极显著和显著水平。与树高相比,胸径和产脂量表现更高的相关系。这与谢善高等3无性系间产脂量差异显著,尤其是高产脂品种火炬松初级种子园建园无性系产脂量差异大,且变异系数较大,参试无性系变异系数为4.81%-48.97%。一般无性系变异系数大,表明无性系间存在丰富的遗传变异同样,改良种子园无性系间的产脂量差异大,对这些已经通过子代测定证明生长表现优异的无性系进行高产脂品系选择,可以得到生长量高、松脂产量也高的双高优良无性系。近一个年度的人工割脂试验表明,无性系5平均产脂量最高,为4.74kg;J13的平均产脂量最低,为1.00kg。68个无性系间产脂量存在极显著差异。以总平均值+1个标准差作为选择标准,选出的无性系5、J22、外2、11、J1和H3作为高产脂优良品系,通过无性繁殖方式可进行生产推广。在湿地松中,有些试验林产脂量较高,如16年生的113个家系的平均产脂量为4.25kg,从中选出16个优良家系,平均产脂量5kg以上,比群体平均值高28.5%,同时发现产脂量的遗传力高达0.90和推测产脂量由加性效应和显性效应决定火炬松胸径与产脂量存在显著的正相关关系,且相关系数达0.6545,这与朱永安等在湿地松的研究结果相一致,湿地松产脂量和胸径的相关系数为0.7216