香椿无性系苗期生长及早期选择研究胡继文;麻文俊;沈元勤;肖遥;翟文继;王军辉;杨桂娟【摘要】[目的]对香椿无性系的苗期生长进行分析,筛选优良香椿无性系,奠定遗传改良的基础.[方法]以49个香椿无性系为对象,分别于2015、2016、2017年测量其1、2、3 a生株高、胸径,计算材积,对表型性状及其增长量进行方差分析和遗传参数估算,采用独立淘汰法筛选排名前20％的无性系为优良,对中选无性系进行遗传增益等参数估算,并将试验地不同年份特征气象因子与无性系表型性状进行相关分析.[结果]株高、胸径及材积的生长连续3a在无性系间存在显著差异,且生长性状的遗传变异系数、表型变异系数逐年减小,而变异幅度、重复力逐年增大;3 a生时,株高、胸径及材积的无性系重复力分别为0.55、0.50、0.67,重复力高.2015—2017年,49个香椿无性系之间胸径、材积增长量分别呈显著、极显著差异,3 a生材积与材积、胸径增长量呈高度正相关关系.以3 a生香椿无性系材积及其增长量为2组指标,独立筛选出优良无性系10个,中选无性系群体平均材积大于0.0104 m3·株-1,增长量大于0.0097 m3·株-1.3 a生材积的遗传增益为17.38％,中选香椿无性系的稳定性系数b值均大于1,对年份环境敏感.气象因子-表型性状相关性分析显示,材积与年总降水量、日均降水量有显著正相关关系.[结论]参试香椿无性系间材积差异极显著,选择潜力大;中选的优良香椿无性系遗传增益超过15％,但其在不同年份差异大且稳定性差,这可能与年份降水量有关.【期刊名称】《林业科学研究》【年(卷),期】2019(032)004【总页数】6页(P165-170)【关键词】香椿;无性系选择;表型生长;遗传参数;早期选择【作者】胡继文;麻文俊;沈元勤;肖遥;翟文继;王军辉;杨桂娟【作者单位】中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091;中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091;南阳市林业科学研究院,河南南阳 473001;中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091;南阳市林业科学研究院,河南南阳 473001;中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091;中国林业科学研究院林业研究所,北京100091【正文语种】中文【中图分类】S722.3香椿(Toona sinensis (A. Juss.) Roem.)为楝科(Meliaceae)香椿属(Toona)树种，树干通直，木材材性好、纹理美观，耐水湿，易加工，可作家具制造或建筑用材，是我国特有珍贵速生用材树种[1]。
根据栽培目的，香椿作为食用蔬菜、药材，我国栽培香椿的历史已有两千多年[2-4]。
针对香椿饲用品质，耿涌杭[5]等指出，7—8月为最佳采收时期。
但作为速生用材树种，最新报道集中于对香椿种子、花粉贮藏条件的研究[6-7]。
种源选择研究最早见于孙鸿有等[8]开展的香椿种源苗期试验，该报道指出种源间苗高、高径比、生长节律等性状与种源的纬度密切相关。
随后，对两片香椿种源试验林的调查研究中发现，8～9 a生时，优良香椿种源的树高、胸径、材积的遗传增益分别可以达16.3%～26.8%，18.9%～40.0%，44.7%～99.1%[9]。
陈建等[10]从四川省45个香椿优树半同胞家系中筛选的4个优良家系，苗高和地径的遗传增益分别为 23.59% 和 7.99%。
从现有研究看，我国香椿林木改良相关报道多见于以种源或家系为研究对象，不同种源和家系变异丰富，而以无性系为研究对象的报道较少，有关香椿无性系的报道集中在对香椿苗期生长节律的研究，如林兴春[11]通过调查5个香椿无性系嫁接苗嫁接后 8个月生长状况，发现香椿的年生长趋势为典型的“S”型曲线(“慢—快—慢”)的生长规律, 5月中旬—9月末为快速生长期。
有关香椿无性系苗期连年生长的研究不曾报道。
本研究以49个香椿无性系为对象，营建无性系试验林，连续3 a测量了其株高、胸径生长，计算材积，并对该3个表型生长性状进行分析和遗传参数的估算，再对优良香椿无性系进行筛选，最后对中选无性系的遗传增益、稳定性指数进行估算，以期为香椿无性系的选择提供参考。
1 材料与方法1.1 试验地概况试验地位于孟津,地处豫西丘陵地区，34°49′ N，112°26′ E，属亚热带和温带的过渡地带，季风环流影响明显，年均温度18.3℃，最高温度38.0℃，最低温度-6.0℃。
全年平均日照时数为2 270.1 h，月日照时数以4—8月最长，光照充足，有利于香椿快速生长期光合物质的运转。
平均降水量1 352.3 mm，春旱严重，降水集中在4—9月，降水量为1 201.3 mm，占全年降水量的88.9%。
土壤为褐土，腐殖质层有机质含量1%～3%，结构良好、质地疏松、蓄水能力好，弱碱性。
1.2 试验材料2009年，对豫西南范围内(南阳市林科所(LS)、淅川县(XC)、西峡县(XX)、南召县(NZ)、内乡县(NX))香椿资源进行实地调查，从中选出胸径在40 cm以上的香椿优良单株，共52个。
2010年对收集的52个香椿优良单株种子播种繁育，并进行超级苗选择，即52个家系中生长较好的20个家系，每个家系选择4株超级苗，生长较差的32个家系，每个家系选择2个超级苗，年终进行高、径生长量调查，筛选出49个优良无性系。
2015年，以2011年筛选出的49个香椿无性系(表1)为母树，采取健壮、芽体饱满的无病虫害当年生枝条为穗条，以生长健壮、地径1.0～1.2 cm的香椿当年生播种苗为砧木，在河南孟津以嫁接的形式营建无性系试验林，试验采用完全随机区组设计， 8次重复，2株小区，株行距3 m×4 m。
分别于2015、2016、2017年底进行株高、胸径测量。
并查阅该3年的气象特征(见表2)。
1.3 数据分析单株材积采用下式计算 [12]:V = 0.000 052 764 291 D1.882 161 1H1.009 316 6采用SAS9.4软件[13]对试验数据进行统计分析，调用SAS的GLM过程，指定区组、无性系及二者有交互作用的统计模型。
调用SAS的CORR过程，对气象因子与无性系表型各指标进行相关性分析，计算Pearson积矩相关系数。
方差模型：Yij =μ + Bi + Cj + BiCj + eij式中: Yij为第 i 区组无性系j 平均值；μ为群体平均效应；Bi 为第i 区组效应；Cj 无性系j效应；BiCj区组i与无性系j互作效应；eij为随机误差。
其中，区组为固定效应，无性系及其与区组互作为随机效应。
根据续九如[14]提供的算法对遗传变异系数、表型变异系数、重复力、遗传增益及稳定性系数进行估算。
表1 参试49个香椿无性系编号Table 1 Names of 49 T. sinensis clones编号No无性系号Clone编号No无性系号Clone编号No无性系号Clone编号No 无性系号Clone编号No无性系号Clone1LS1-111NX1-121XC2-231XC27-241XC34-22LS1-412NZ1-422XC2-332XC29-142XC5-33LS2-113NZ3-223XC2-433XC3-143XC6-14LS2-214XC1-324XC20-134XC3-244XC9-15LS2-315XC11-125XC21-135XC3-445XX1-16LS2-416XC14-126XC23-236XC30-246XX1-27LS3-117XC15-127XC25-237XC31-147XX13-18LS3-218XC18-228XC26-138XC31-248XX13-29LS3-319XC19-229XC26-239XC33-149XX2-210LS3-420XC2-130XC27-140XC34-1表2 河南孟津试验地2015—2017年气象特征Table 2 Meteorological characteristics of trial in Mengjin, Henan Province from 2015 to 2017年份Year年平均温Annualmeantemperature/℃年平均最高温Annualhighesttemperature/℃年平均最低温Annuallowe sttemperature/℃日平均降水量Averagedailyrainfall/mm总降水量Annualtotalrainfall/mm年平均湿度Annualmeanhumidity/%20151841-831105.24720161943-113.51276.74920171842-94.61674.9482 结果与分析2.1 香椿各生长性状方差分析表3表明，49个香椿无性系的株高、胸径及材积在3 a内无性系、区组间均差异极显著，无性系和区组的互作效应仅对1 a生香椿的胸径、株高无显著影响，说明无性系间生长差异大，有进行优良无性系选择的可能。
随着树龄的增加，株高、胸径及材积的平均值、变异幅度均逐年增大，表明可用表型生长性状对无性系进行选择；3 a生的株高、胸径及材积分别为5.24 m，6.09 cm，0.009 m3·株-1，比2 a生(3.61 m，4.52 cm，0.004 m3·株-1)增长了0.45，0.34，1.50倍，比1 a生(2.54 m，2.43 cm，0.000 8 m3·株-1)增长了1.06，1.51，10.03倍。
表3 49个香椿无性系各性状方差分析Table 3 Variance analysis of different traits in 49 T. sinensis clones苗龄Age/a性状Trait无性系CloneDFMS区组BlockDFMS无性系×区组Clone×blockDFMS误差ErrorDFMS均值±标准差Mean±SD变幅Range1株高Height480.70∗∗70.95∗∗3020.413190.312.54±0.632.003.09胸径DBH480.45∗∗71.13∗∗3020.273190.232.43±0.532.032.86材积Volume484E-07∗∗77E-07∗∗3022E-07∗3192E-078E-04±5E-044E-041E-032株高Height481.16∗∗71.52∗∗3040.55∗∗3420.403.61±0.733.024.34胸径DBH481.63∗∗75.51∗∗3040.95∗∗3420.594.52±0.933.675.31材积Volume487E-06∗∗72E-05∗∗3044E-06∗∗3422E-064E-03±2E-032E-036E-033株高Height481.52∗∗73.03∗∗2891.03∗∗3130.535.24±0.934.615.94胸径DBH482.71∗∗74.83∗∗2891.41∗∗3130.866.09±1.145.067.04材积Volume484E-05∗∗76E-05∗∗2892E-05∗∗3138E-069E-03±4E-036E-031E-02 注：表中*和**分别表示差异达0.05和0.01水平。