摘要: 以美国引进的北美悬铃木种源上海松江试验点 5 年生的试验林为材料, 根据 2004 年底的试验结果, 进行了优良家系及优良单株的选择。结果表明: 在松江试验点, 不同种源间和种源内的家系间存在明显遗传 差异。根据表型选择的 12 个优良家系, 其树高、胸径、材积方面分别比家系平均值高出 6 5% 、12 31% 、 28 54% ; 选出的16 个优良单株, 其树高、胸径、单株材积增幅分别为 18 05% 、38 79% 、100 55% , 其中这 3 个性状增幅最大的单株分别增加了 44 07% 、62 91% 、224 92% 。综合优良家系及优良单株的评选表明, 适合 松江点的材料多分布于美国中南部纬度偏北、经度偏东的地区。
关键词: 一球悬铃木; 优良家系; 优良单株选择
美国一球悬铃木( P latanus occid entalis L. ) 为悬铃木科悬铃木属树种, 广泛分布于美国中东部地 区, 早年在中国的引种区域用于人行道和庭院等场所绿化。一球悬铃木生长迅速, 干形通直, 生物量高, 是典型的阔叶速生树种。其适应性和抗逆性强, 木材淡黄微红, 纹理清晰细腻, 在美国不仅是优质的胶 合板用材和纤维用材树种, 而且也是生物能源树种。我国对一球悬铃木的育种研究较少, 以往只有零星 引种, 不能对美国悬铃木在中国引种区的生长进行系统评价。为此, 南京林业大学的育种工作者于1999 年从美国一球悬铃木主要分布区内引进 48 个种源种子, 保存了 47 个, 2000 年在安徽黄山地区育 苗, 2002 年 3 月, 在江苏、上海、安徽、河南、山东等 5 处设种源试验林, 2004 年底对 5 个地点的试验林进 行了测定和优良种源、家系的评选。在此基础上, 又进行了优良个体的选择。该文主要报道上海松江试 验林的生长表现和选择结果。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
上海松江区试验点( 121 26 E, 31 10 N) , 地势平坦, 海拔 4 5 m, 年平均温度 15 7 , 雨量充沛, 年均降水量约 1 143 m m, 相对平均湿度 79%, 属北亚热带季风气候, 温暖湿润, 四季分明, 较同纬度内陆地 区气候条件好。地下水位较高, 土壤为典型的江海冲积土发育的水稻土。全年无霜期 218 d。
1 2 材料来源
研究所采用的一球悬铃木种源、家系共计 47 个, 来自美国南部的阿巴拉契山脉山地、密西西比河谷 地带、得克萨斯州的干旱和半干旱地区。由于材料来源限于美国悬铃木分布的部分区域, 虽不是全分布 区的种源, 但是经过美国国内种源试验, 表明这些地区为最有生产潜力的种源地, 充分利用美国前期研 究的结果, 该试验的采种林分具有相应的地理特征[ 8] , 其产地地理位置见表 1。于 2000 年在安徽黄山 地区育后苗, 2002 年 3 月移栽至各试验点。
1 3 试验设计及数据处理
采用完全随机区组设计, 4 次重复, 4 株小区, 株行距为 2 5 m 2 5 m, 采用挖穴栽植, 规格 50 cm 40 cm 30 cm, 周边设有保护行。种源试验林中参试种源来自 12 个采点, 按单株采集, 合计 47 个半同 胞家系。
2004 年底对 47 个半同胞家系的树高( H ) 、胸径( D BH ) 等生长量指标进行测定, 并作方差分析, 确定 各家系间变异显著性, 通过多重比较, 进行家系及家系内选择, 进而进一步开展优良无性系选择。
材积( V ) 按照公式: V = ( 2 26 0 033 5 D BH 2 H ) / 1000 计算[ 2] 。统计分析软件均用 SA S 6 12。
2 结果与分析
2.1 家系单点生长差异分析及优良家系的选择
方差分析结果表明, 参试的 47 个家系之间, 胸径和材积的差异均达到了显著和极显著水平, 这一结 果表明, 种源选择及种源选择基地上开展家系选择和无性系选择具有较大的选择潜力[ 3] 。
选择一球悬铃木优良家系时以材积为主要衡量指标, 同时因为该种源试验林的林龄相对较小, 选择 的优良家系可能在时空上存在互作效应, 所以初步将优良家系的入选率放宽到 25% , 以家系的材积均值进行初选。初步筛选的 12 个优良家系结果如表 2 所示。其树高、胸径及材积分别比家系平均值高出5% 、12 31% 、28 54% 。树高、胸径、材积单项指标增幅最大的家系均为 19 号。
由表 2 可见, 19 号( 来自于阿拉巴马州( Alabama) ) 家系在上海松江点表现最优。但绝大多数优良 家系来源于密西西比州( M ississippi) 的 M ississippi、Tallahatchie、Pearl 等流域。虽然此次参试的种源 地理分布范围不大, 但从种源的分布区看, 北纬 30 46 ~ 32 15 地区内的 32 个家系中中选的有 7 个, 占 21 9%; 北纬 32 26 ~ 34 35 地区的 15 个家系中中选 5 个, 占 33 3% 。从经度看, 西经 87 28 ~ 90 15 地区的 21 个家系中中选 7 个, 占 33 3%; 西经 91 15 ~ 92 38 地区的 26 个家系中中选 7 个, 占 26 9% 。
虽然选出的优良家系在原始采种区内均有不同程度的分布, 但从经纬度上不难发现, 其多数还是分布于 北纬 31 47 ~ 34 35 , 西经 88 18 ~ 91 15 这一区域, 以美国中南部地区纬度偏北、经度偏东产种地的种 源引种到上海松江的生长表现较好, 优良家系中位次比较靠前的如 19 号、33 号、16 号等的起源地更能 说明这一趋势。
2 2 优良家系内优良单株的选择
在选择优良家系的基础上, 选择优良个体是培 育无性系的重要环节[ 5 6] 。在选出的 12 个优良家系 中, 每个家系分别再选择 1~ 2 个生长量最好的单株 ( 仍以材积为主要衡量指标) , 中选优良家系内的优 良单株生长表现如表 3 所示。从表 3 可以看出, 优 良单株的各项指标分别比家系平均值增长 8 06% ~ 44 07%, 12 69% ~ 62 91% , 和 30 25% ~ 224 92% 。其中, 以 33 号家系中的中选个体生长量 增幅最大, 材积比家系平均值高出了 224 92% , 这 明显高出了初选的优良家系的增加幅度, 说明在优 良家系内进行优良单株的选择同样是非常必要的。
由于试验的树种是引进树种, 试验时间较短, 为 了防止错漏优良的基因型, 在家系的表型平均值较 高的亚优势家系中, 按照单株材积大于优良家系内 优良单株材积平均值( 95 47% ) 的标准, 又对亚优势家系内的优良单株也进行了选择( 此处不重复选择优良家系内的优良单株) , 选择结果见表 4。选出的 4 个优良家系的优良单株树高、胸径和材积分别比家系均值高出 6 61% ~ 29 67%, 34 74% ~ 51 88% 和 104 62% ~ 137 75% 。虽然其各项指标的增长幅度没有优良家系内优良单株的高, 但也代表了一定的优势群体, 预防了错漏选优良基因型情况的发生。
从原始地的分布看, 亚优势家系内的优良单株在原始采种地的分布跨西经 87 55 ~ 91 38 , 北纬30 53 ~ 34 22 , 基本还是分布在美国中南部经度偏低的地区, 但纬度分布无明显差异, 与初选的优良家系的分布略有差别。
3 结 论
研究共测定了 12 个种源的 47 个家系, 通过分析及比较, 在上海松江试验点筛选出优良家系 12 个, 与家系总平均值相比, 其树高、胸径及材积分别比 家系平均值高出 6 5% 、12 31% 、28 54% 。在中选家系中进一步作优良单株选择, 选出 33 号等家系优 良单株的各项指标分别比家系平均增长 8 06% ~ 44 07% , 12 69%~ 62 91% 和 30 25% ~ 224 92% 。
其中, 以 33 号家系中的中选个体生长量最大。在亚优势家系内进行优良单株的筛选, 共选出优良单株4 个, 树高、胸径和材积分别比家系均值高出 6.61% ~ 29.67%, 34.74% ~ 51.88% 和 104.62% ~137.75% 。
选出的优良单株, 均已收集, 并与其他地点的选择材料一起集中开展无性繁殖、无性系生根能力和苗期测定研究, 将陆续开展区域无性系测定研究。同时, 由于试验林林龄较小, 还应对其继续进行观测 及适应性评价。
