马尾松1.5代家系苗期生长评价
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现代农业科技2023年第12期林业科学
马尾松1.5代家系苗期生长评价
郭飞安冰黄彩枝郑联生黄彩丽*
(广西壮族自治区国有派阳山林场,广西宁明532500)
摘要本试验以马尾松1.5代种子园25个优良家系为研究对象,探索不同家系在6个月培育期内苗高、地径、总鲜重、总干重等生长性状的差异性及相关性。
结果表明,25个家系苗期各项生长指标存在极显著差异,家系间遗传变异丰富,选育潜力很大。
综合分析25个家系的苗高、地径、总鲜重、总干重等生长性状,初步筛选出27号、13号、35号、21号和59号5个表现优良的家系。
关键词马尾松;桐棉种源;1.5代家系;生长性状
中图分类号S791.248文献标识码A
文章编号1007-5739(2023)12-0120-03
DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.12.029开放科学(资源服务)标识码(OSID):
马尾松桐棉种源具有生长迅速、干形通直、材质优良、产脂高、树皮薄、耐贫瘠等优良特性,是短轮伐期工业原料林和用材林的理想树种[1-3]。
1980年,马尾松桐棉种源正式列入国家重点科研攻关项目,在遗传育种[4]、森林培育[5]、良种培育[6]、种子园建设[7]等领域取得了丰硕成果,该种源分布面积达1.56万hm2[8],在涵养水源、保持水土、维持区域生态平衡等方面发挥了重大作用。
由于马尾松桐棉种源育种周期和生长发育周期长,遗传改良进展较慢,国内很多学者通过苗期测定进行育种效果评价及初步筛选[7]。
目前,马尾松桐棉种源不同家系的相关研究较少。
本研究以优良桐棉种源为基础材料,培育并营建1.5代无性系种子园,分析不同家系苗木生长规律及各性状相关性,以期为高世代遗传改良、种子园营建和优化、育苗技术创新等提供科学依据。
1材料与方法
1.1种子园概况
广西壮族自治区国有派阳山林场国家级马尾松良种基地马尾松无性系1.5代种子园面积为20hm2,坡向东,坡度18°,属热带及亚热带季风气候区,海拔450m,年均气温21.5℃,年降雨量1250~1600mm,全年无霜。
种子园分为5个大区39个小区,造林株行距8m×8m。
通过子代测定选取50个桐棉种源优树无性系作为材料,采用髓心形成层对接法嫁接优良家系穗条建园。
1.2试验材料
2021年3月采收1.5代种子园25个家系的种子,家系编号分别为7、9、13、17、18、21、22、26、27、31、33、34、35、37、39、42、43、44、51、54、55、59、60、65、66。
1.3试验方法
选取各家系大小和饱满度基本一致的种子各300粒,用0.25%高锰酸钾溶液和温水处理后进行发芽试验和播种育苗。
种子发芽后,去除勾、弱、弯、病等生长不良的幼苗,插入营养杯培养,每个容器1株幼苗。
营养杯为4.5cm轻基质无纺袋,基质中泥炭土、椰糠比例为1∶4,混合适量磷肥和珍珠岩。
每个家系选择150株幼苗,50株为1个重复,每个家系3次重复,设置保护行,苗期管护按常规生产标准进行。
1.4调查统计
在进行种子发芽试验期间,参照《林木种子检验规程》(GB2772—1999)测定种子发芽率,将吸湿—回干处理的家系种子置于发芽床进行发芽率测定,温度25℃,光照8h/d,每日记录发芽数。
种植6个月后,各家系随机抽取30株测定生长性状(苗高、地径、总鲜重、总干重),3次重复。
用钢卷
基金项目林草国家联盟重点研发项目(GLM〔2021〕96);广西崇左市科技计划项目(崇科20210728);中央财
政林业科技推广示范项目(〔2021〕TG09);广西
科技基地和人才专项项目(〔2021〕AC12018);广
西自治区林业自筹科技项目(桂林科研〔2022ZC〕
82)。
作者简介郭飞(1980—),男,湖南长沙人,硕士,高级工程师,从事森林培育和桐棉松遗传育种研究工作。
*通信作者
收稿日期2022-09-18
120
尺测量苗高,用电子游标卡尺测量地径,用收获法测定总鲜重、总干重。
1.5数据处理
用Excel2019和SPSS17.0进行数据分析。
2结果与分析
2.1不同家系种子发芽率与千粒重分析
25个家系种子发芽对比试验结果(表1)显示,各家系种子千粒重为9.06~15.41g,发芽率为85.2%~ 92.6%。
千粒重是体现种子大小与饱满程度的指标,各家系种子千粒重平均值为11.97g,大于平均值的家系(16个)占64%,其中最大的26号家系千粒重是最小的17号家系的1.70倍。
发芽率是衡量种子发芽能力的重要指标,各家系种子发芽率平均值为89.9%,大于平均值的家系(13个)占52%,其中最高的51号
家系发芽率是最低的9号家系的1.09倍。
2.2各家系生长性状分析
由表2可知:各家系苗高变幅为24.13~34.23cm,平均值为30.69cm,其中最高的27号家系苗高是最矮的17号家系的1.42倍,排名前五的家系为27号、13号、35号、59号和21号;地径变幅在0.42~0.91mm 之间,平均值为0.59mm,其中最大的27号家系地径是最小的44号家系的2.17倍,排名前五的家系为27号、13号、21号、35号和26号;各家系总鲜重变幅为6.51~14.28cm,平均值为10.80g,其中最大的27号家系总鲜重是最小的17号家系的2.19倍,排名前五的家系为27号、35号、21号、13号和59号;各家系总干重范围为3.41~6.54g,平均值为5.10g,其中最大的27号家系总干重是最小的7号家系的1.92倍,排前
表125个家系的种子发芽率和千粒重分析
表225个家系生长性状分析
家系编号7
9 13 17 18 21 22 26 27 31 33 34 35 37 39 42 43 44 51
26.23
28.55
33.65
24.13
28.27
33.32
30.49
32.37
34.23
33.21
29.37
31.27
33.63
28.43
28.35
28.85
32.11
25.36
32.16
0.34
0.44
0.59
0.77
0.68
0.85
0.62
0.35
0.58
0.68
0.46
0.57
0.67
0.65
0.79
0.31
0.67
0.99
0.77
0.05
0.02
0.02
0.05
0.03
0.02
0.02
0.02
0.03
0.05
0.03
0.04
0.06
0.03
0.02
0.04
0.01
0.02
0.03
0.52
0.57
0.79
0.54
0.52
0.72
0.57
0.69
0.91
0.56
0.65
0.51
0.69
0.47
0.59
0.54
0.51
0.42
0.64
0.01
0.03
0.01
0.01
0.04
0.05
0.01
0.02
0.01
0.01
0.05
0.03
0.05
0.03
0.02
0.06
0.03
0.03
0.02
0.01
0.05
0.02
0.02
0.08
0.02
0.05
0.03
0.05
0.03
0.04
0.03
0.03
0.02
0.01
0.04
0.04
0.01
0.04
7.96
8.48
13.11
6.51
9.03
13.76
10.45
12.02
14.28
12.61
11.94
12.52
13.77
9.66
8.83
8.81
12.42
7.23
11.65
0.64
0.35
0.44
0.48
0.67
0.55
0.44
0.42
0.98
0.25
0.51
0.54
0.96
0.47
0.62
0.45
0.63
0.51
0.34
0.04
0.04
0.04
0.04
0.07
0.04
0.06
0.05
0.03
0.05
0.06
0.06
0.04
0.06
0.04
0.04
0.04
0.05
0.04
3.41
3.95
5.93
3.53
4.39
6.22
4.72
5.58
6.54
5.77
5.75
5.81
6.51
4.65
4.31
4.45
5.29
3.61
5.79
0.14
0.12
0.44
0.22
0.27
0.26
0.22
0.42
0.24
0.23
0.27
0.46
0.29
0.12
0.22
0.24
0.16
0.18
0.27
0.05
0.02
0.05
0.02
0.05
0.02
0.02
0.07
0.05
0.04
0.05
0.03
0.06
0.05
0.03
0.09
0.07
0.04
0.05
郭飞等:马尾松1.5代家系苗期生长评价
121
现代农业科技2023年第12期林业科学
表2(续)
家系编号54
55 59 60 65 66平均
31.46
30.33
33.55
33.12
32.71
32.01
30.69
0.41
0.61
0.67
0.57
0.67
0.99
0.01
0.02
0.03
0.01
0.02
0.05
0.03
0.54
0.57
0.68
0.56
0.55
0.52
0.59
0.03
0.01
0.03
0.02
0.07
0.04
0.03
0.03
0.06
0.07
0.02
0.02
0.03
11.09
8.66
12.74
12.31
10.07
10.09
10.80
0.48
0.51
0.26
0.29
0.14
0.44
0.05
0.02
0.02
0.04
0.04
0.04
0.04
5.16
4.51
5.91
5.89
4.91
4.81
5.10
0.25
0.17
0.35
0.19
0.11
0.18
0.04
0.04
0.06
0.04
0.03
0.06
0.05
五的家系为27号、35号、21号、13号和59号。
如表3所示,各家系间生长性状差异极显著,说明家系间具有丰富的遗传变异和选择潜力。
如表4所示,地径与苗高之间存在极显著相关,总鲜重与苗高、地径之间存在极显著相关,总干重与总鲜重、苗高、地径之间存在极显著相关,千粒重和发芽率与其他生长性状间均无相关性。
3结论与讨论
试验结果表明,马尾松桐棉种源1.5代种子园中,25个家系间苗期各项生长指标存在极显著差异。
说明家系间遗传变异非常丰富,选育潜力极大,可以在参试家系中进一步筛选出速生、丰产、优质的种质,这与杨章旗[9]的研究结果一致。
家系间生长性状相关性分析表明,苗高与地径之间,苗高、地径与总鲜重之间,总鲜重和总干重之间,均存在极显著相关性。
说明苗高、地径越大,生物量越大;总鲜重越大,总干重也越大,这与前人研究结果[7,10]一致。
在25个家系中,苗高、地径、总鲜重和总干重最优者均为27号家系,13号和35号次之,其后是21号和59号家系。
我国马尾松种子园建设起步晚,为加快高世代种子园营建进程,目前大部分种子园采用边测定边利用的方式营建发展[11],测定、对比和分析无性系子代家系,为高世代种子园营建提供数据参考,同时选择表现优良的材料为育种服务,具有重要的现实意义[12]。
苗期测定数据仅用于初步筛选,优良家系的选育和最终评价,至少需要半个轮伐期进行进一步对比测定和分析[13]。
本试验中1.5代种子园的营建尚处于初级阶段,后期子代测定需要长期持续的投入,高世代种子园建设是一个长期复杂的工程[14]。
桐棉种源是全国马尾松优良地理种源,保护、开发与利用其优质种质资源,对于提高种子园遗传增益、丰富马尾松基因种源和保护本土树种基因多样性具有重要意义[11]。
4参考文献
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(下转第133页)
表325个家系生长性状差异性分析
生长性状
千粒重发芽率苗高
地径
总鲜重总干重
平方和
465.3367
1761.8131
165.3831
3.6779
89.3756
18.1335
自由度
54
53
57
56
59
55
均方
9.6834
3.2678
2.7187
0.0411
1.8511
0.3624
F值
105.1138
8.1759
7.2561
3.2956
96.0016
178.3857
显著性
(P<0.01)
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000表425个家系生长性状相关性分析
生长性状千粒重发芽率苗高
地径
总鲜重总干重千粒重
1发芽率
0.024
1
苗高
0.039
0.243
1
地径
0.327
0.023
0.609**
1
总鲜重
0.081
0.249
0.899**
0.678**
1
总干重
0.116
0.311
0.894**
0.689**
0.975**
1
注:**表示在0.01水平(双侧)上极显著相关。
122
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(上接第124页)
根据各子项权重比,得出4种花卉整体观赏性评价分值,如图2所示。
可以看出,林下套种第1、2年林荫鼠尾草、亚洲百合整体观赏性最佳,其次为芍药、射干;自第3年起,亚洲百合、射干整体观赏性快速降低,林荫鼠尾草整体观赏性维持不变,芍药于第5年起整体观赏性略有下降。
3结论与讨论
试验结果表明,6种多年生宿根花卉在北京地区
郁闭度为0.7的平原生态林下套种,芍药适应性最好,林荫鼠尾草存活率前2年有所下降,射干和亚洲百合存活率分别自第3、4年起逐年下降,生长后期分别观测到芍药白粉病和射干倒伏,桔梗、狭叶薰衣草不适宜本地区林下栽植。
芍药、亚洲百合、射干及林荫鼠尾草盛花期持续时长、花朵直径不受林下套种及生长年限的影响,林下套种导致亚洲百合、芍药、射干单株
总花量减少。
生长年限越久,亚洲百合及射干单株总花量、植株整齐度越低,植株退化程度越高。
第1、2年林荫鼠尾草、亚洲百合整体观赏性最佳,其次为芍药、射干;自第3年起,亚洲百合、射干整体观赏性快速降低,林荫鼠尾草整体观赏性维持不变,芍药于第5年起整体观赏性略有下降。
综上所述,在6种花卉中,芍药与林荫鼠尾草最
适宜北京地区林下套种,林荫鼠尾草生长前期需要采取越冬保护措施,芍药生长后期需要预防白粉病;亚洲百合与射干第1、2年观赏性较好,后期植株易退化,影响观赏性,长期应用时要及时采取复壮或更新措施;桔梗、狭叶薰衣草不适宜北京地区林下栽植。
对于试验中观测到的林下套种导致盛花期延后、百合主鳞茎分化小鳞茎、射干林下自播等现象,尚需进一步观测、试验。
4参考文献
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图24种花卉整体观赏性评
分
生长年限
第1年
第2年
第3年第4年
第5年
整体观赏性评分
133。