郭立業(yè) 黃德積 胡德活 王潤(rùn)輝 韋如萍 賀學(xué)志 鄭會(huì)全 晏 姝

（1.連山縣林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 清遠(yuǎn) 513200；2.廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東廣州510520）

杉木組培苗采穗圃早期生長(zhǎng)分析*

郭立業(yè)1黃德積1胡德活2王潤(rùn)輝2韋如萍2賀學(xué)志1鄭會(huì)全2晏 姝2

（1.連山縣林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 清遠(yuǎn) 513200；2.廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東廣州510520）

運(yùn)用杉木（Cunninghamia lanceolate）組培苗營(yíng)建采穗圃，通過采穗扦插繁殖的方式，擴(kuò)大遺傳品質(zhì)優(yōu)良的組培苗木繁殖系數(shù)。在采穗圃內(nèi)隨機(jī)設(shè)計(jì)3個(gè)樣圓，統(tǒng)計(jì)樣園內(nèi)采穗母株的地徑和萌條數(shù)量，分析組培苗采穗圃早期生長(zhǎng)。結(jié)果表明，樣方間采穗母株地徑和萌條數(shù)量早期表現(xiàn)較為一致；方差分析結(jié)果表明樣圓間地徑和萌條數(shù)差異不顯著，印證營(yíng)建采穗圃的杉木組培苗來自相同無性系，遺傳差異不顯著，表現(xiàn)一致性。

杉木；組培苗；采穗圃

杉木(Cunninghamia lanceolate)樹干通直、生長(zhǎng)快、材質(zhì)好，其木材紋理順直、結(jié)構(gòu)均勻細(xì)致，材質(zhì)輕軟、不翹不裂、耐腐性強(qiáng)、加工容易，廣泛用于建筑、家具、器具等方面。杉木是我國(guó)南方主要造林及用材樹種，當(dāng)前最新統(tǒng)計(jì)表明，杉木人工造林面積和蓄積量分別為895萬hm2和6.25億m3，面積和蓄積量均居我國(guó)人工林之首[1]。杉木人工林經(jīng)營(yíng)質(zhì)量的高低，不僅關(guān)系到木材的安全，而且還關(guān)系到生態(tài)的安全。為了高效培育杉木人工林，在林分更新中進(jìn)行遺傳控制，應(yīng)用遺傳品質(zhì)好的杉木良種造林是有效途徑[2]。

在開展杉木良種無性繁育途徑探索過程中，營(yíng)建優(yōu)良遺傳材料的采穗圃，采集基部穗條進(jìn)行扦插繁殖生產(chǎn)扦插苗的技術(shù)已相當(dāng)成熟，早在上世紀(jì)90年代已廣泛報(bào)道并運(yùn)用到生產(chǎn)中[3-4]。隨著技術(shù)的進(jìn)步，最近幾年已進(jìn)行杉木優(yōu)良無性系組培苗木繁育的深入研究，但到目前為止，該項(xiàng)技術(shù)遇到繁殖系數(shù)低的瓶頸[5-6]。結(jié)合杉木傳統(tǒng)扦插苗繁育技術(shù)，選用優(yōu)良無性系組培苗木作為采穗母株?duì)I建采穗圃，通過促萌、扦插繁殖，擴(kuò)大杉木優(yōu)良無性系組培苗木繁殖系數(shù)，這對(duì)探索發(fā)展杉木無性系林業(yè)具有一定的研究意義。本文就開展杉木組培苗采穗圃營(yíng)建與高效促萌技術(shù)研究項(xiàng)目過程中，對(duì)采穗圃組培苗的早期生長(zhǎng)進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣東省清遠(yuǎn)市連山縣永和鎮(zhèn)大富村五四茶場(chǎng)內(nèi)，地理位置為24.65°N、112.06°E，年平均氣溫18.9 ℃，年平均濕度為82%，年無霜期 317 d，年平均日照 1 382 h，年積溫 5 906.0 ℃，屬低緯度中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，非常適合建立杉木采穗圃開展無性繁殖。

1.2 試驗(yàn)材料

為了擴(kuò)大杉木優(yōu)良無性系苗木產(chǎn)量、規(guī)?；a(chǎn)杉木良種造林苗木，2016年連山縣林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣服務(wù)中心在廣東省林業(yè)科學(xué)研究院的技術(shù)支持下，引進(jìn)優(yōu)良杉木組培苗木7號(hào)無性系作為繁殖材料，應(yīng)用傳統(tǒng)的杉木采穗圃營(yíng)建技術(shù)營(yíng)建扦插采穗圃1 hm2， 6月共種植杉木組培無性系采穗母株10 000株。

1.3 調(diào)查方法

在采穗圃內(nèi)隨機(jī)設(shè)定3個(gè)樣圓，樣圓直徑為6.51 m（面積約 0.013 3 hm2），2017 年 3 月對(duì)圓形樣方內(nèi)的采穗母株進(jìn)行生長(zhǎng)及促萌調(diào)查，記錄采穗母株數(shù)量、測(cè)量采穗母株的地徑，并收集萌條數(shù)量等數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)分析在SAS 9.1中進(jìn)行，采用Proc mean、Proc glm等統(tǒng)計(jì)過程[7]，使用Bartlett方法對(duì)不同樣方間的方差齊性進(jìn)行檢測(cè)后，開展單因素方差分析，研究杉木組培苗采穗母株的早期生長(zhǎng)及萌條數(shù)量的遺傳變異。

統(tǒng)計(jì)模型：Yijk=u+ Si+εij[8]，其中，u為均值，Si為i樣方效應(yīng)，εij為i樣方j(luò)采穗母株的個(gè)體離差。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)及促萌

杉木組培苗采穗圃于2016年6月種植，至2017年3月份調(diào)查時(shí)，共生長(zhǎng)了9個(gè)月。表1為3個(gè)樣方采穗母株早期地徑生長(zhǎng)及促萌。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，3個(gè)樣方采穗母株數(shù)量分別為87、86和91株；地徑分別為0.7～1.6、0.8～1.6和 0.8～1.6 cm，均值都是（1.2±0.2）cm；萌條數(shù)量分別為1～12、1～12和2～12條，均值分別為（6.2±2.7）、（6.3±2.6）和（6.4±2.1）條。樣方間采穗母株的地徑和萌條數(shù)量生長(zhǎng)表現(xiàn)較一致，說明杉木組培苗采穗圃內(nèi)的采穗母株生長(zhǎng)一致，差異程度較低。

2.2 方差齊性分析

為了檢驗(yàn)樣方內(nèi)收集的數(shù)據(jù)是否滿足獨(dú)立、正態(tài)和方差齊次（樣方間）的方差分析條件，采用了Bartlett檢測(cè)方法。以不同樣方間地徑測(cè)定數(shù)據(jù)的檢測(cè)，得到卡方值為0.140 8，P值為0.932 0，大于0.05的顯著水平，說明符合方差齊性，不同樣方來自正態(tài)總體；以萌條數(shù)原始調(diào)查數(shù)據(jù)的檢測(cè)結(jié)果表明，卡方值為7.296 7，P值為0.026 0，小于0.05，不符合方差齊性，樣方數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，不能開展方差分析，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)變換。將萌條數(shù)量進(jìn)行平方變換，檢測(cè)結(jié)果符合方差齊性，卡方值 3.470 2，P 值 0.176 4，大于 0.05，變換后數(shù)據(jù)來自正態(tài)總體，可用于方差分析。

表1 杉木組培苗采穗圃生長(zhǎng)及促萌

2.3 地徑生長(zhǎng)方差分析

對(duì)采穗母株生長(zhǎng)的地徑數(shù)據(jù)進(jìn)一步開展方差分析結(jié)果顯示，不同樣方間采穗母株的生長(zhǎng)較為一致，差異不顯著，P值為0.695 2。這說明不同樣方間的杉木地徑生長(zhǎng)較為一致，差異性不大，進(jìn)一步證明了組培苗采穗母株有較為均勻的地徑生長(zhǎng)表現(xiàn)（圖1）。

2.4 促萌數(shù)方差分析

對(duì)采穗母株萌條數(shù)進(jìn)行平方變換后開展方差分析結(jié)果顯示，與地徑生長(zhǎng)相同，不同樣方間采穗母株的萌條數(shù)較為一致，差異不顯著，P值達(dá)0.947 5。圖1樣方內(nèi)數(shù)據(jù)分布盒狀圖（右側(cè)圖）顯示出樣方間萌條數(shù)一致性程度更高，這也同樣證明了組培苗采穗母株有相同的遺傳基礎(chǔ)，在萌條數(shù)上表現(xiàn)較為均勻，杉木組培苗采穗圃的萌條扦插育苗表現(xiàn)如圖2。

圖1 杉木采穗母株生長(zhǎng)數(shù)據(jù)分布

圖2 杉木組培苗采穗圃的萌條扦插育苗

3 結(jié)論與討論

杉木造林苗木的生產(chǎn)方法大都以種子園生產(chǎn)的種子進(jìn)行播種育苗，以有性繁殖為主，而有性繁殖過程中的基因重組可能會(huì)導(dǎo)致繁殖材料的優(yōu)良遺傳品質(zhì)下降。根據(jù)林木遺傳育種理論“有性繁殖創(chuàng)造變異, 無性繁殖固定變異”，建立采穗圃進(jìn)行扦插無性繁殖能充分利用林木基因組的加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)，最大限度地利用遺傳增益[9]。根據(jù)這些理論指導(dǎo)，為了在一定程度上解決杉木組培苗木生產(chǎn)中繁殖系數(shù)較低的瓶頸，結(jié)合傳統(tǒng)杉木采穗圃扦插苗木繁育的成熟技術(shù)，運(yùn)用遺傳品質(zhì)優(yōu)良的杉木無性系組培苗木作為采穗母株建立杉木采穗圃，規(guī)?；a(chǎn)杉木優(yōu)良無性系苗木，一方面能保持杉木無性系的優(yōu)良遺傳品質(zhì)，另一方面又能有效擴(kuò)大無性系的繁殖系數(shù)，較為高效地加快杉木無性系良種繁育研究進(jìn)程。這些創(chuàng)新性的探索不僅對(duì)本地區(qū)杉木良種的推廣應(yīng)用、提高杉木人工林的良種利用率有重要的意義，還能擴(kuò)大杉木優(yōu)良無性系苗木的生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)能并加速杉木無性系林業(yè)的發(fā)展。

本研究表明，使用杉木組培無性系苗木建立杉木扦插繁殖采穗圃，組培苗采穗母株在地徑生長(zhǎng)量和萌條數(shù)量?jī)蓚€(gè)性狀上的差異不顯著，充分證實(shí)杉木優(yōu)良無性系組培苗木的早期生長(zhǎng)表現(xiàn)符合無性系遺傳差異小、表現(xiàn)一致的規(guī)律，無明顯的分化現(xiàn)象。盡管只是早期的生長(zhǎng)表現(xiàn)，但這個(gè)研究結(jié)論對(duì)發(fā)展杉木無性系林業(yè)有一定的指導(dǎo)意義，后續(xù)的研究工作，包括對(duì)采穗母株生長(zhǎng)、苗木繁育及生產(chǎn)的扦插苗的生長(zhǎng)表現(xiàn)是否符合無性系遺傳差異小、表現(xiàn)一致的規(guī)律，還有待在今后的研究中深入展開。

[1] 王俊鴻, 吳鵬飛, 周麗麗, 等. 杉木人工林生物量和生產(chǎn)力研究進(jìn)展[J]. 河北北方學(xué)院學(xué)報(bào), 2014, 30(3): 36-40.

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Early Growth Analyses on Tissue Culture Seedling ofCunninghamia lanceolatein Cutting Orchard

GUO Liye1HUANG Deji1HU Dehuo2WANG Runhui2WEI Ruping2HE Xuezhi1ZHENG Huiquan2YAN Shu2

（1. Lianshan Forest Research Institute，Qingyuan，Guangdong 513200，China；2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Silviculture，Protection and Utilization/Guangdong Academy of Forestry，Guangzhou，Guangdong 510520，China )

In this experiment, the tissue culture seedling of Cunninghamia lanceolate was used to build the cutting orchard through the way of cutting orchard establishment and cutting propagation technology, which could expended the propagation coefficient of high genetic quality tissue culture seedlings. Three circle samples were randomly selected from the cutting orchard, and the diameter on ground high (DGH) and the quantity of coppice shoot were measured to analysis the early growth of cutting orchard. The results showed that the performance of DGH and the quantity of coppice shoot among each sample were similar in the early stage. The analysis of variance(ANOVA) result indicated that there was no significant difference between the DGH and the quantity of coppice shoot. It was confirmed that the tissue culture seedlings of C. lanceolate were from the same clone, and the genetic differences were not significant with consistently performance.

Cunninghamia lanceolate；tissue culture seedling；cutting orchard

S722.8

A

2096-2053（2017）05-0068-04

廣東省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目“廣東主要商品林種業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究”（2015B070701009）; 廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目“杉木組培苗采穗圃營(yíng)建與高效促萌技術(shù)研究”（2016KJCX022）。

郭立業(yè)（1972— ），男，工程師，主要從事森林培育研究和林業(yè)管理工作，E-mail: LS8733006@163.com。

王潤(rùn)輝（1974— ），男，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事林木遺傳改良研究，E-mail: wrunh@163.com。