闽楠子代幼林主要生长性状遗传分析及优良家系选择

郑文华，胡卫明，汪保健，方塘军，赵 敏，徐金良，宣铃娟

(1.浙江省开化县林场，浙江 开化 324300；2.浙江省开化县杨林镇人民政府，浙江 开化 324300)

1 引言

闽楠(Phoebebournei)属常绿乔木，不仅是具有较高经济价值的珍贵用材树种，也是园林景观中优良的绿化树种，同时也是国家储备林主要树种之一[1,2]。1991年，闽楠被列入《中国植物红皮书》，属国家二级珍稀濒危树种[3]。随着闽楠天然林的逐渐没落，人工造林显得尤为重要，因此优良的家系选育是关键。目前，对闽楠的育种主要体现在：闽楠微扦插的繁育体系[4]、育苗技术及管理以及遗传改良技术[5,6]、在江西、福建等地开展了造林试验[7,8]。本研究以开化县林场7a(含苗龄)闽楠子代林为对象，测量其树高、冠幅以及胸径，分析不同家系之间的性状差异并做出评价，为闽楠种子园建设及良种选育提供参考。

2 材料与方法

试验地位于浙江省开化县林场城关分场十里铺林区(118°01′12″ E，29°29′12″N)，属亚热带季风性湿润气候。试验地年平均气温16.3 ℃，年平均稳定大于10 ℃的持续天数237.4 d，无霜期 250 d，年平均降水量 1909 mm，年平均相对湿度 81%[9]。试验地平均海拔200 m，红壤，土壤肥力中等，水平带正地，带宽1 m，带间距3～5 m，挖穴50 cm× 50 cm× 30 cm，株间距2.5 m。试验材料为浙江农林大学选择的140个家系，试验苗木为2.5年生容器苗，容器规格20 cm×20 cm，苗木平均高1.5 m。

闽楠子代林试验采用完全随机区组设计，6次重复，3 株单行小区沿水平带排列。2015年6月造林，造林当年带面全铲培土加带间劈草抚育1次，此后每年抚育2次，时间6月、9月，方法为带面全铲、带间劈草，2016年春施追肥一次，复合肥0.25 kg/株，2018年冬施桐饼一次，1 kg/株，沟施，施后覆土。2019 年11月进行调查，用测杆与围尺实测每苗木树高、冠幅、胸径，计算高径比和冠径比，单株材积的计算：V=0.00005276×D1.8826161×H1.009317(H：树高，D：胸径)[10]。选择6次重复保存完整的59个家系计算小区平均值，利用 Excel，SPSS16.0 等软件进行统计分析。此外，调查闽楠抗寒能力，于2021年2月4日调查闽楠受冻害情况，表1 为闽楠冻害等级参考表。

表1 闽楠冻害等级分类参考

3 结果与分析

3.1 闽楠子代林生长性状差异

59个闽楠家系的生长性状呈现出明显差异。由表2可知，59个家系树高平均值为3.56 m，家系间变幅为3.06～4.45 m，家系内变异系数在5.71%～35.41%之间，家系间变异系数为16.71%；胸径平均值为4.59 cm，家系间变幅为3.31～5.77 cm，家系内变异系数在6.45%～35.23%之间，家系间变异系数为17.78%；单株材积平均值为0.0036 m3，家系间变幅为0.0018～0.0068 m3，家系内变异系数在17.13%～74.60%之间，家系间变异系数为39.10%；高径比平均值为77.67，家系间变幅为72.35～92.26，家系内变异系数在3.27%～67.84%之间，家系间变异系数为16.36%；冠径比均值为37.07，家系间变幅为34.15～60.55，家系内变异系数在6.12%～72.57%之间，家系间变异系数为16.79%。由此可见闽楠子代林家系之间的生长性状表型差异较大。

表2 闽楠59个参试家系的生长性状分析

续表2

从表3方差分析可知，不同闽楠家系间胸径、单株材积的差异均极显著，树高和冠径比差异显著，而高径比差异不显著。说明不同家系间树高、胸径、材积生长仍存在真实的遗传差异，可以进行优良家系选择。

表3 闽楠子代林的性状方差分析

3.2 闽楠子代林遗传参数估算

遗传力可以作为杂种后代进行选择的一个指标，是选择育种的重要参数之一，在一定程度上可以反映生长性状受遗传控制的大小，林木生长性状受遗传因素一般随着遗传力的增高而变强[11，12]。

对闽楠子代林的性状进行了遗传参数估算见表4可知，单株材积的家系遗传力最高，达52.71%，其次是胸径的家系遗传力为47.11%，树高和冠径比的家系遗传力分别为32.75%、26.68%。胸径和单株材积的家系遗传力高于树高的家系遗传力，说明胸径和单株材积受的遗传控制强度相对较大，而树高则可能更易受到环境因素的影响。因此单株材积可以作为主要生长性状进行优良家系选择。

表4 闽楠子代林的遗传参数估算

3.3 闽楠子代林性状相关性分析

利用SPSS软件对闽楠子代林的树高、胸径、单株材积、高径比和冠径比进行了表型相关性分析(表5)。树高与胸径、单株材积2个生长性状之间均呈极显著正相关，且树高、胸径与单株材积的相关系数较高，分别为0.905和0.957。冠径比与树高、胸径、单株材积均呈负相关，其中高径比与树高、冠径比呈弱负相关，其他的均为极显著负相关。

表5 闽楠子代林的性状相关性分析

3.4 闽楠子代林优良家系及优良单株选择

通过对各家系树高、胸径和单株材积的平均值+1/4标准差为临界值进行筛选，并以这3个性状均达到设定值为标准，确定了8个优良家系。由表6可知，入选家系树高、胸径和单株材积的平均值分别为4.14 m，5.37 cm和0.0052 m3，分别比群体平均值高出16.29%，16.99%和44.44%。入选的优良家系中，树高的遗传增益为2.23%～8.01%，胸径的遗传增益为3.98%～12.13%，单株材积的遗传增益为11.50%～46.13%。所入选的优良家系均需开展区域性试验并进行后期的观察，各家系的生长表现可能随着生长年限的增长而发生变化，因此，在闽楠子代林生长较长年限之后应再次对其进行对生长性状观察、统计及分析。

表6 闽楠8个入选家系的生长指标及遗传增益

以单株材积为主要选择指标，兼顾树高和胸径按5%入选率，初选出53个优良单株见表7，其平均树高、胸径、单株材积分别为4.82 m，6.78 cm，0.0096 m3，树高、胸径和单株材积的遗传增益分别为3.10%～14.38%，13.60%～40.60%，44.98%～167.80%。53个优良单株来源于24个家系，其中优良家系8个27株，其他家系16个26株。

表7 闽楠7a生优良单株的生长性状分析

续表7

3.5 闽楠子代林抗寒能力调查分析

温度低于0 ℃以下时，植物体内发生冰冻，因而造成损伤严重致死[13]。闽楠用于上山造林，其抗冻能力为重要性状之一。2021年1月寒冻较为厉害，因此对闽楠各家系展开了其抗冻能力的调查。调查结果显示:闽楠整体的受冻害率为10.21%，其中59个家系的受冻率为6.12%，冻害情况见表8。由于今年的气温异常，植物本身在没有适应低温的情况下，气温骤降，导致植物冻伤严重。在优选出来的家系中，26、96、202、37家系受到冻伤，但冻伤比例较低，相比而言，其抗冻能力较好。

表8 闽楠子代林家系冻害情况调查

4 讨论与结论

闽楠59个家系的胸径和单株材积之间的差异均达到了极显著水平，树高之间的差异达到了显著水平，说明家系之间的性状主要由生长遗传特性决定。高径比和冠径比的体现木材的径级和尖削度，高径比方差分析差异不显著，7 a生的闽楠饱满度相差不大；冠径比差异达显著水平，说明闽楠的径级可作为筛选的要素之一。

对闽楠家系的遗传力进行估算，闽楠树高、胸径和单株材积的家系遗传力分别为32.75%、47.11%和52.71%，单株材积的遗传力相比树高和胸径较高，说明单株材积受到遗传控制的强度比树高和胸径大，这与黄秀美、黄德龙等在对闽楠子代林的测定分析一致[14,15]，均为单株材积的遗传强度更高。

通过对闽楠生长性状进行分析，选出了8个优良家系，并初选出53个优良单株，这些优良单株后期可用于无性繁殖和建立闽楠种质资源库、无性系种子园。该调查为7年生林分的闽楠子代林，后期的生长情况还需进一步的观察，并进行再筛选和复核优良家系。