巨桉優(yōu)良單株的選擇

巨桉優(yōu)良單株的選擇

eucalyptus蒙古原產(chǎn)于澳大利亞。近年來，它已在廣東、廣西、湖南等地廣泛傳播，并普遍反映出良好的生長速度快、森林清潔、遺傳特性穩(wěn)定等特點。福建省引入桉樹歷史悠久，但對桉樹的引進(jìn)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，尤其是對整個地區(qū)的起源的引入試驗報告較少。1994年，泰山國家林場與福建省科學(xué)和技術(shù)部合作，從澳大利亞30個不同地理位置（30個種源）中選擇139個優(yōu)良單株（139個家庭系統(tǒng)）的種子，并在泉州五臺林場進(jìn)行了大規(guī)模的桉樹種源移植試驗。目標(biāo)是選擇泉州附近的短輪伐期工業(yè)原材料的樹種。經(jīng)過5年的連續(xù)觀察，福建桉樹生長良好。經(jīng)過5年的總體規(guī)劃，平均dap為13.12米，平均dap為13.81厘米，平均單絲產(chǎn)量為0.09162米，最大顆粒體積為1023.h。測試結(jié)果如下。1數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理試驗地設(shè)在泉州市五臺山國有林場茂林工區(qū),地處東經(jīng)118°24′,北緯25°16′,海拔高300~540m.試驗地為采伐跡地原造杉木林,土壤以紅壤為主.試驗地氣候溫和,年平均氣溫19.5℃,1月份平均氣溫10.4℃,7月份平均氣溫27℃,最低氣溫-1℃,最高氣溫37.1℃.年無霜期340d,年平均降水量1525mm左右,年相對濕度77%~79%之間.巨桉種子是由中國林業(yè)科學(xué)研究院從澳大利亞引進(jìn)30個種源,139個家系.各家系種子量較少,為了使試驗成功,全部種子均用淺盤、濕紙催芽,等芽長達(dá)到2~3cm后,才移栽營養(yǎng)杯.試驗設(shè)計應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行模擬,采用增廣設(shè)計,這些設(shè)計有利于立地的局部控制,實現(xiàn)試驗誤差的合理傳播,提高了試驗精度.1995~1999年,連續(xù)進(jìn)行全林分的每木調(diào)查,測量的性狀有地徑(d0)、胸徑(d)、樹高(h)、冠幅(c)等.材積(v)性狀根據(jù)中華人民共和國農(nóng)林部頒標(biāo)準(zhǔn)(LY208-77)二元材積公式求得.每年共調(diào)查8000株左右,收集數(shù)據(jù)十萬余個.數(shù)據(jù)全部輸入IBM/586計算機(jī),建立了這批試驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫.利用福建林學(xué)院開發(fā)的“樹木育種數(shù)據(jù)計算機(jī)處理系統(tǒng)(DPFB系統(tǒng))”進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.遺傳力、遺傳增益等參數(shù)估計見文獻(xiàn).半同胞遺傳力h2h=σ2bσ2b+σ2w/nh2h=σ2bσ2b+σ2w/n(1)單株遺傳力h2Ι=σ2bσ2b+σ2wh2I=σ2bσ2b+σ2w(2)式中:σ2b2b為組間方差,σ2w2w為組內(nèi)方差,表型方差σ2p2p等于σ2b2b+σ2w2w.第1層次種源選擇的遺傳增益為:ΔG1=S1h2p/ˉx×100％(3)式中:S1為第1層次的選擇差,等于各種源平均數(shù)ˉxi-ˉx?h2p為種源遺傳力,ˉx為群體平均數(shù).第2層次家系選擇的遺傳增益為:ΔG2=ΔG1+S2h2f/ˉxi×100％(4)式中:S2為第2層次的選擇差,等于各家系平均數(shù)ˉxij-ˉxi,h2f為家系遺傳力,ˉxi為種源平均數(shù).第3層次單株選擇的遺傳增益為:ΔG3=ΔG1+ΔG2+S3h2i/ˉxij×100％(5)式中:S3為第3層次的選擇差,等于各單株觀察值xijk-ˉxij,h2i為單株遺傳力,ˉxij為家系平均數(shù).2結(jié)果與分析2.1生長、生長、生長性狀間及樹高生長性狀差異用方差分析進(jìn)行種源平均數(shù)之間的差異顯著性檢驗,其線性模式見文獻(xiàn),分別以種源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)和以家系數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行方差分析,各調(diào)查性狀差異顯著性檢驗的F值匯總于表1.1)各生長性狀種源間以及家系間各年度的遺傳效應(yīng)均達(dá)極顯著差異,表明來自澳大利亞不同種源及其家系的巨桉材料,在各年度生長上存在明顯的差異,從中可以遴選到較速生的育種材料.2)各生長性狀種源間的差異總是大于家系間(圖1),暗示巨桉種源選擇的效果會大于家系.3)樹高不同年度F值的變化呈“U”型(圖1),說明巨桉樹高早期生長不穩(wěn)定,2~3年時種源間樹高生長變化不大,但隨著生長年齡加大,樹高生長變化加劇,而胸徑變化反而趨緩.2.2巨桉生長、生長、育種生長性狀的遺傳參數(shù)遺傳力和遺傳增益等是數(shù)量性狀重要的遺傳參數(shù),不僅用來了解性狀的遺傳信息,也是育種者確定選擇方式,估計選擇效果,制定巨桉的改良計劃和育種方案的重要依據(jù).過去有關(guān)巨桉性狀遺傳參數(shù)的報道尚少,此研究分析了巨桉有重復(fù)數(shù)據(jù)的遺傳參數(shù),以供今后繼續(xù)育種時參考.表2中列出有重復(fù)觀測巨桉生長性狀的遺傳參數(shù),種源胸徑、樹高和材積等生長性狀具有較高的半同胞遺傳力,h2p為0.8258~0.9019;相比,家系的遺傳力偏低,h2f為0.6605~0.7766;這又從一個側(cè)面反映,開展種源可能比對家系進(jìn)行選擇更為可靠.從遺傳力分析中,可以看出,在巨桉生長量差異中,遺傳性的因素占了較大的比例,因此,選擇巨桉優(yōu)良種源或家系擴(kuò)大繁殖推廣,是提高單位面積產(chǎn)量的最重要的因素之一.2.3不同巨桉種源的生長聚類分析巨桉種源各性狀多重比較結(jié)果用LSD檢驗,計算選擇效果用遺傳增益,見公式(3),3個生長性狀綜合評定采用系統(tǒng)聚類分析,對不同巨桉種源3個生長性狀進(jìn)行綜合評定.聚類分析結(jié)果把參試的30個種源分為5類(表3),前2類(Ⅰ、Ⅱ)屬速生和較速生類型,選擇的平均遺傳增益,樹高為5.02%,胸徑為4.98%,材積為11.97%.2.4優(yōu)良家系的選擇表4中列出了巨桉家系胸徑、樹高、材積性狀的特征值(最高、最低、平均),從中可以看到巨桉胸徑、樹高、材積生長最快家系分別是最慢家系1.38、1.50、2.51倍,是平均的1.12、1.17、1.42倍.巨桉家系生長速度相差這么大,說明從引進(jìn)巨桉家系中選擇優(yōu)良家系,必能取得良好效果.對巨桉家系胸徑,樹高和材積進(jìn)行聚類分析,結(jié)果把參試的139個家系分為5類(表5),前2類(Ⅰ、Ⅱ)43個家系屬速生和較速生類型,擬選擇為優(yōu)良家系,選擇的平均遺傳增益,樹高為5.52%,胸徑為4.43%,材積為11.01%.2.5巨桉單株生長速度表6中列出了巨桉單株樹胸徑、樹高、材積性狀的特征值(最高、最低、平均),從中可以看到巨桉胸徑、樹高、材積生長最快家系分別是最慢家系11.90、7.61、510.75倍,是平均的1.72、1.80、3.95倍.最大的一株材積為0.36263m3.巨桉單株間生長速度相差這么大,說明有必要從參試的優(yōu)良種源、優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良的單株,其效果一定明顯.根據(jù)對巨桉單株材積排序,評選出92棵優(yōu)良單株,平均材積生長量0.2479m3,平均樹高生長量19.10m,平均胸徑生長量20.43cm.其中優(yōu)良種源、優(yōu)良家系中的優(yōu)良單株39棵,選擇的平均材積增益為44.0%,胸徑為15.62%,樹高為13.38%.從優(yōu)良家系或優(yōu)良種源中的優(yōu)良單株34棵,選擇的平均材積增益為44.43%,胸徑為14.05%,樹高為12.87%,以上這些單株可用以有性育種和無性繁育;另外19棵特別優(yōu)異的單株,一般認(rèn)為特殊配合力所至,選擇的平均材積增益為41.72%,胸徑為11.74%,樹高為8.12%,擬選為用以無性繁育.3巨桉家系生長表現(xiàn)來自澳大利亞30個不同種源及其139個家系的巨桉材料,各生長性狀種源間以及家系間各年度的遺傳效應(yīng)均達(dá)極顯著差異,在各年度生長上存在明顯的差異,從中可以遴選到較速生的育種材料.巨桉生長性狀的遺傳參數(shù),種源胸徑、樹高和材積等生長性狀具有較高的半同胞遺傳力,h2p為0.8258~0.9019;相比,家系的遺傳力偏低,h2f為0.6605~0.7766;這又從一個側(cè)面反映,開展種源可能比對家系進(jìn)行選擇更為可靠.對胸徑,樹高和材積進(jìn)行聚類分析,結(jié)果把參試的30個種源分為5類,選擇前兩類速生和較速生類型,選擇的平均遺傳增益,樹高為5.02%,胸徑為4.98%,材積為11.97%.巨桉家系胸徑、樹高、材積性狀生長差異較大,胸徑、樹高、材積生長最快家系分別是最慢家系1.38、1.50、2.51倍,是平均的1.12、1.17、1.42倍.對巨桉家系胸徑,樹高和材積進(jìn)行聚類分析,結(jié)果把參試的139個家系分為5類,前2類43個家系屬速生和較速生類型,擬選擇為優(yōu)良家系,選擇的平均遺傳增益,樹高為5.52%,胸徑為4.43%,材積為11.01%.巨桉單株樹間生長性狀的變異更大,胸徑、樹高、材積生長最快家系分別是最慢家系11.90、7.61、510.75倍,是平均的1.72、1.80、3.95倍.根據(jù)巨桉單株材積排序,評選出92棵優(yōu)良單株,平均材積生長量0.2479m3,平均樹高生長量19.10m,平均胸徑生長量20.43cm.從優(yōu)良種源、優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良單株39棵,平均材積增益為44.0%,胸徑為15.62%,樹高為13.38