韓 璐,歐 斌★,崔子佳,彭 麗,歐述榮
(1.江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院,江西 贛州341000;2.贛州市森源科技種苗場,江西 安遠(yuǎn)342100)
杉木Cunninghamia lanceolata是杉科Taxodiaceae杉屬Cunninghamia單種[1-3],是我國特有的優(yōu)良針葉樹種,也是南方重要的用材樹種之一,其干形通直圓滿、紋理美觀,心材中含有精油,抗腐拒蛀,質(zhì)地輕且生長迅速,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4]。為了充分挖掘杉木遺傳資源,我國早在20 世紀(jì)五六十年代就開始對杉木的遺傳改良以及良種繁育進(jìn)行了較為深入的研究,經(jīng)過60年的努力,杉木遺傳改良的工作已經(jīng)取得了較大的突破[5-8],各地營建了杉木1 代種子園、2 代種子園、2.5 代種子園、3 代種子園。千粒重是體現(xiàn)種子大小與飽滿程度的一項(xiàng)重要指標(biāo),也是衡量種子質(zhì)量的重要依據(jù)之一。一般情況下,千粒重越大,種子越飽滿,苗木生長越好,反映種子播種品質(zhì)越好。良種體現(xiàn)在種子遺傳品質(zhì)優(yōu)和播種品質(zhì)好兩個(gè)方面品質(zhì)優(yōu)良,因此,在林木播種繁育中,千粒重是優(yōu)良種源的主要考核指標(biāo)之一[9]。
本研究通過比較11 種不同世代不同類型杉木種子千粒重的差異,旨在選用良種育苗的同時(shí),能夠選用千粒重大的良種;在種子園(母樹林)的生產(chǎn)中,重視提高種子品種(千粒重)的技術(shù)應(yīng)用,對促進(jìn)速生豐產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、提高造林質(zhì)量和林木生產(chǎn)力有著積極意義。
試驗(yàn)材料為贛州市森源科技種苗場2011年采集的11 個(gè)不同世代不同類型杉木良種種子,分別為信豐良種場從洋口林場引進(jìn)無性系建立的杉木3 代種子園種子(以下簡稱信豐3 代);信豐良種場從洋口林場引進(jìn)無性系建立的杉木2.5 代種子園種子(以下簡稱信豐2.5 代);信豐杉木一代種子園種子(以下簡稱信豐1 代);宜春初級種子園種子營造的母樹林種子1 號(以下簡稱母樹林1);宜春初級種子園種子營造的母樹林種子2 號(以下簡稱母樹林2);宜春初級種子園種子營造的母樹林種子3 號(以下簡稱母樹林3);宜春初級種子園種子營造的母樹林種子4 號(以下簡稱母樹林4);湖南郴州種源種子(以下簡稱郴州種源);湖北咸寧種源種子(以下簡稱咸寧種源);廣西憑祥種源種子1 號(以下簡稱憑祥種源1);廣西憑祥種源種子2 號(以下簡稱憑祥種源2)。
抽樣方法,用四分法抽樣,每個(gè)世代(類型)的種子抽10 個(gè)樣(10 次重復(fù)),每個(gè)樣100 粒,計(jì)1 000粒種子。種子氣干后稱重,電子天平稱重。
采用Excel2007,SPSS20.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件對不同杉木的千粒重進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析,用Duncan法進(jìn)行多重比較、Ward 法進(jìn)行聚類分析。
對不同世代不同類型杉木種子的千粒重進(jìn)行測定分析(見表1)。由表1 可知:11 個(gè)不同世代不同類型的杉木種子的千粒重平均為6.93 g;千粒重平均變異系數(shù)為5.11%,變幅為2.07%~5.11%,變化區(qū)間為6.13~7.85 g;初級良種母樹林2 號的種子千粒重最大,為7.51 g,比總體平均值高出8.4%;其次是咸寧種源,千粒重均值為7.26 g;信豐3 代杉木良種千粒重最小,為6.40 g,比總體平均值低7.6%。說明不同世代不同類型杉木種子之間的千粒重存在較豐富的變異。
表1 不同世代不同類型杉木種子的千粒重比較Tab. 1 Comparison of thousand seed weights of different types of C. lanceolata seeds in different generations
根據(jù)不同世代不同類型杉木種子的千粒重,對其進(jìn)行方差分析和多重比較(見表1)。方差分析結(jié)果表明,不同世代不同類型種子的千粒重之間達(dá)到極顯著水平(P<0.01),表明各杉木種子之間千粒重有較大差異。多重比較分析結(jié)果表明,初級良種母樹林2 號的種子平均千粒重最大,顯著大于其余10 個(gè)杉木良種。不同類型不同世代良種種子千粒重均值排序?yàn)椋耗笜淞?>咸寧種源>母樹林1>母樹林4>信豐1 代>郴州種源>憑祥種源1>母樹林3>憑祥種源2>信豐2.5 代>信豐3 代。由此可見,隨著杉木種子園世代的提高,其種子千粒重有不斷下降的趨勢。而種子千粒重與種子品質(zhì)尤其是發(fā)芽率密切相關(guān),這與高世代種子園種子發(fā)芽率低于一代種子園種子相吻合。
對參試的11 個(gè)不同世代不同類型杉木種子千粒重進(jìn)行Ward 法聚類分析,在歐式遺傳距離為3.5 處將其分割,可分為4 大類群(圖1)。
第Ⅰ類群包括初級良種母樹林3、憑祥種源2、信豐2.5 代、憑祥種源1,占參試總數(shù)的36.36%,該類群千粒重屬于中等水平,其均值為6.75 g,第Ⅱ類群包括信豐1 代、初級良種母樹林4、郴州種源,占參試總數(shù)的27.27%,該類群千粒重屬于中上水平,其均值為6.97 g;第Ⅲ類群包括信豐3 代,占參試總數(shù)的9.10%,該類群千粒重處于較低水平,其均值為6.4 g;第Ⅳ類群包括初級良種母樹林1、初級良種母樹林2、咸寧種源,占參試總數(shù)的27.27%,該類群千粒重表現(xiàn)最好,其均值為7.31g。綜上均值比較結(jié)果顯示,4 大類群千粒重從大到小依次排序?yàn)椋侯惾孩簦绢惾孩颍绢惾孩瘢绢惾孩螅ū?)。
從圖1 不難看出,同一類型的種子,如初級良種母樹林所采種子1~4 號,這4 類種子只是采種林分不同,而它們卻被聚類在不同類群中,這可能是由于取樣的方法不同或者小地形所形成的環(huán)境差異所導(dǎo)致。
圖1 不同世代不同類型杉木良種千粒重聚類分析Fig. 1 Thousand seed weights clustering analysis of different types of C. lanceolata varieties in different generations
表2 杉木各類群性狀特征Tab. 2 Characters of various groups of C. lanceolata
對杉木種子千粒重與不同世代之間做相關(guān)性分析,結(jié)果表明,種子千粒重與杉木不同世代種子園種子具有負(fù)相關(guān)性,即千粒重相對較大的種子,其種子園世代卻較低,但其并未達(dá)到顯著水平(表3),說明隨著杉木種子園世代的不斷提高,其種子的千粒重有不斷下降的趨勢。
不同世代不同類型杉木種子間千粒重存在極顯著差異。參試的11 種杉木良種千粒重均值排序?yàn)椋耗笜淞?>咸寧種源>母樹林1>母樹林4>信豐1 代>郴州種源>憑祥種源1>母樹林3>憑祥種源2>信豐2.5 代>信豐3 代。其中初級良種母樹林2 號的千粒重可達(dá)7.51 g,顯著大于其余各良種。聚類分析在歐式遺傳距離為3.5 處可將11 個(gè)良種劃分為4 個(gè)類群,其中表現(xiàn)最好的類群千粒重均值可達(dá)7.31 g,該類群分別由初級良種母樹林1、初級良種母樹林2、咸寧種源所組成。說明隨著杉木種子園世代的不斷提高,其種子的千粒重有不斷下降的趨勢。
表3 杉木種子千粒重與不同世代之間相關(guān)性分析Tab. 3 Correlation analysis between Thousand seed weight of C. lanceolata seeds and different generations
種源與環(huán)境互作效應(yīng)是確定種源推廣應(yīng)用區(qū)域的重要依據(jù)[10],種子園的種子并不一定千粒重就大于普通種子,高世代種子園并非比低世代的千粒重大。對種子園的種子品質(zhì)評價(jià),應(yīng)以其實(shí)際遺傳改良程度和種子播種品質(zhì)為依據(jù)。不能以種子園世代高低論種子品質(zhì)的優(yōu)劣[11]。研究結(jié)果表明,信豐1 代杉木良種種子的千粒重顯著大于信豐2.5 代,而信豐2.5 代杉木良種種子千粒重又顯著大于信豐3 代,即杉木種子千粒重與不同世代之間存在負(fù)相關(guān)性,但相關(guān)性并未達(dá)到顯著水平。這可能是由于種子園建園無性系種源來源不同產(chǎn)生的,信豐2.5 代和信豐3 代良種種子都是由從洋口林場所引進(jìn)的無性系而建立的種子園所采,而信豐1 代良種種子則是由贛南地區(qū)優(yōu)良無性系建立的種子園所采,說明杉木種子的千粒重不僅受基因型的影響,同時(shí)還受環(huán)境的影響。信豐1 代杉木能較好的適應(yīng)本地的氣候特點(diǎn)和土壤條件,從而產(chǎn)出種子品質(zhì)更加優(yōu)良的種子。信豐2.5 代杉木良種種子千粒重顯著大于信豐3 代,這很有可能意味著隨著種子園世代的不斷升高,種子的品質(zhì)改良程度未必能隨之增大。
本試驗(yàn)研究主要對不同世代不同類型杉木種子的千粒重這一種子品質(zhì)進(jìn)行研究,而另一個(gè)重要的指標(biāo)發(fā)芽率尚未涉及,因此,要想更加全面的評價(jià)不同世代不同類型杉木種子的種子品質(zhì),還需進(jìn)行后期種子發(fā)芽率指標(biāo)的測定。