兴安落叶松种子园半同胞子代测定及优良家系选择

刘宏伟　王国义（黑龙江省带岭林业科学研究所，伊春　153106）

LIU Hongwei（Dailing Forestry Research Institute，Heilongjiang　Yichun　153106）

兴安落叶松种子园半同胞子代测定及优良家系选择

刘宏伟王国义（黑龙江省带岭林业科学研究所，伊春153106）

对兴安落叶松无性系种子园自由授粉子代测定林（31年生）36个家系的树高、胸径、材积进行分析的结果表明：不同家系间树高、胸径、材积性状差异显著。其中2号为最优家系，其家系群体树高、胸径、材积平均值分别大于对照平均值的7%、14%、38%；以材积性状为重要指标，对参试家系进行选择，选出3个优良家系，其树高、胸径、材积预期遗传增益分别达到0.9%、1.7%、4.5%。

兴安落叶松；半同胞子代；家系选择

兴安落叶松（Larix gmelinii）为松科落叶松属的落叶乔木。分布于我国寒冷地区，生长期短，生长速度快，且在有永冻层的条件下能保持惊人的生长速度，其林分面积大，蓄积量多，是我国东北地区主要的针叶用材树种［1］，具有重要的生态意义和商业价值。落叶松初级种子园是采用表型选择的优树无性系材料建园的。表现型是林木遗传性与环境条件相互作用的结果，优良的表现型并不等于它的遗传性优良，只有经过遗传测定，认定优良的经济性状受遗传控制，从属于优良的遗传性，才能作为原种，进入到更高一级的育种阶段［2］。本文根据兴安落叶松无性系种子园自由授粉家系的子代测定结果进行分析，评价出优良家系，旨在为落叶松初级种子园去劣疏伐无性系选择供理论依据，也为进一步的遗传改良提供技术依据及优良繁殖材料。

1.1试验地概况

兴安落叶松无性系种子园半同胞子代林地点设在黑龙江省带岭东方红林场红松阔叶林皆伐迹地，阴坡，坡度5°～10°，山地棕色森林土，土层厚度40cm以上。本地区地理坐标为128°37′46″～129°17′50″E，46°50′08″～47°21′32″N；具有明显的北温带大陆季风气候特征，年平均气温1.4℃，平均最低月气温-19.4℃，极端气温-40℃（1月上旬），平均最高月气温20.9℃（7月），极端气温37℃，年≥10℃积温2 156℃，年均降水量661mm，年均蒸发量865mm，无霜期115天左右。

1.2试验材料

试验材料来自于黑龙江省带岭东方红林场兴安落叶松无性系种子园半同胞子代林，距带岭4 km。落叶松种子园建于1973年，面积12.7 hm2，共计37个无性系。落叶松种子园正常开花结实后，于1983年秋，分单系采种，同一无性系装在一个袋子里，共36份；生产混合采种1份，为对照。37份种子于1983年冬混雪埋藏处理。1984年春播种，留床2年，1986年营造子代测定林。造林采用随机区组设计，36个家系，每小区20株，3次重复，每年按常规造林抚育。

2015年秋，分区组对36个家系的树高、胸径进行调查，以小区平均树高、胸径、材积值参与统计分析，调查数据经过整理采用Excel（2003）和SPSS13.0进行方差分析、多重比较。立木材积（V）按照平均试验行数法计算，公式为：

式中，g1.3为胸高断面积，h为立木树高，fd为试验形数，落叶松试验形数fd=0.41。

经过换算：V=0.34（h+3）d2

式中，d为立木中央直径［3］。

根据表1中方差分析模型，计算方差分量。在方差分析的基础上（表2），进行遗传力和遗传增益估算。

遗传力计算公式：

式中，h2为种源遗传力；bσ2ca为家系方差；σ2e为环境方差；σ2cab为家系×区组方差。

式中，ΔG为种源遗传增益，p为入选家系与总家系比值，i为不同入选率选择强度（其大小取决于选择群体大小和入选率的大小，可在相关表中查到），σ为标准差，h2为遗传力，为群体平均值。

表1　方差分析的模型

3.1生长差异显著性检验

方差分析结果（表2）表明，落叶松无性系种子园半同胞子代不同家系的生长性状存在明显差异，各家系间差异均达到极显著水平（p＜0.01），区组间差异不显著。

表2　各家系树高、胸径、材积方差分析

3.2优良家系选择

在方差分析的基础上，进一步进行多重比较（表3），31年生兴安落叶松无性系自由授粉家系子代，群体中树高有25个家系优于对照，占全部参试家系的68%，群体平均值超过对照平均值的14.6%，生长量最好的是2、33号家系，是最小家系的1.1倍；群体中胸径有28个家系优于对照，占全部参试家系的76%，群体平均值超过对照平均值的3.9%，生长量最大的是2号家系，是最小家系的1.19倍；群体中材积有28个家系优于对照，占全部参试家系的76%，群体平均材积超过对照的7.5%，材积生长量最大的是2号家系，是最小家系的1.53倍。

从表4可以看出：若以树高标准选择，选择顺序是：2、33、32号家系；若以胸径标准选择，选择顺序是：2、15、30号家系；若以材积标准选择，选择顺序是2、18、21号家系。由于材积是树高和胸径的三次方程，树高和胸径性状都能在材积上得到体现，以选择材积超过对照生长量20%为入选标准，综合评价3个优良家系是2号、18号21号，2号家系各项指标均排在第一位，为最优家系。

表3　各家系子代树高、胸径、材积的多重比较

表4　不同生长性状指标下选择的优良家系

3.3遗传参数估算

在方差分析的基础上进行方差分量的分解，估算参试群体性状的家系遗传力：树高、胸径和材积遗传力分别为0.2、0.23和0.26，其中材积遗传力最大，其次是胸径，树高遗传力最小，说明材积遗传方差分量较大，表明材积生长主要受遗传控制，有较大的遗传能力，优树选择是有效的。

从37个家系中选出最好的3个家系进行有性繁殖后代，在31年生树高年生长上能获得0.9%的遗传增益，在胸径能获得1.7%的遗传增益，在材积能获得4.5%的遗传增益；在37个家系中选出最好的1个家系进行有性繁殖后代，在31年生树高年生长上能获得1.1%的遗传增益，在胸径能获得2.2%的遗传增益，在材积能获得5.6%的遗传增益。

4.1研究结果表明，家系间的方差均达到极显著的水平。一方面表明从参试家系中进一步选择，可望选出生产力更高的优良家系，另一方面也说明根据表型选择得到的优树后代仍分化明显，表型优良并不意味基因型一定优良，必须经过遗传测定，选出优良基因型，才能取得更大的效益［5］。

4.2兴安落叶松无性系种子园半同胞子代31年生树高、胸径和材积群体平均值分别为20.83、23.67和0.43，与对照相比分别高出14.6%、4%和7.5%，表明子代群体性状优良。说明通过表现选择优树所建立种子园的种子造林，能获得一定的改良效果。

4.3遗传分析结果表明，树高、胸径和材积家系遗传力分别为0.2、0.23和0.26。若以材积为标准选择，从37个家系中选出最好的3个家系进行有性繁殖后代，树高在31年生长上能预期获遗传增益0.9%，胸径能获得遗传增益1.7%，材积能获得遗传增益4.5%的。初级种子园内子代花粉来自于表现选择的优树，其子代具有比初选优树自由授粉子代更高的遗传增益，采用种子园内自由授粉子代测定所得出的母树遗传基础的可靠性也更高，同时，所测定的家系遗传增益值也更接近于实际良种的生产使用价值。通过种子园内子代花粉子代测定结果选择优良家系，建立种子园，可以获得更高的遗传增益。

［1］周以良.黑龙江树木志［M］.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1986.

［2］沈熙环.种子园技术［M］.北京：北京科学技术出版社，1992.

［3］商永亮，王国义.兴安落叶松优良家系选择及遗传增益［J］.东北林业大学学报，2010，38（7）：123-125.

［4］骆文坚，金国庆，徐高福，等.柏木无性系种子园遗传增益及优良家系评选［J］.浙江林学院学报，2006，23（3）：259-264.

［5］张巍，庞景荣，王洪刚，等.红松不同种源与家系苗期生理特性的研究［J］.森林工程，2014，30（5）：18-21.

第1作者简介：刘宏伟（1970-），女，高级工程师，主要从事林木育种方面研究。

（责任编辑：张亚楠）

Fine Familiesselectiong in Half-sid Progeny Test of Larix Gmalinii

To utilizemodern larchclonesseed orchard free pollination progeny test（30 years）37 family tree height，DBH and volume of the analysis，the resultsshow that tree height，DBH and volumecharacters of different family weresignificant difference.The No.2 for the best family.The average tree height，DBH and volume of the family group is greater than thecontrast average of 7%，14%and 7%respectively；Choose three good family in the line of volunteers thought volumecharacter as important indicators.The tree height，DBH and volume expected genetic gain of 0.9%，0.9%，0.9%respectively.

Larix gmalinii；Half-sid progeny test；Familiesselectiong

LIU Hongwei（Dailing Forestry Research Institute，HeilongjiangYichun153106）

S791.222，S722.3+3

A

1001-9499（2016）05-0012-03

2016-07-20