基于无损检测技术的湿地松生长及材性性状遗传变异分析*

张帅楠 栾启福 姜景民

(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 浙江省林木育种技术研究重点实验室 杭州 311400)



基于无损检测技术的湿地松生长及材性性状遗传变异分析*

张帅楠 栾启福 姜景民

(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 浙江省林木育种技术研究重点实验室 杭州 311400)

【目的】 基于无损检测技术研究湿地松活立木基本密度(ρ)、弹性模量(MOE)和生长量的遗传变异规律及其遗传和表型相关关系，在保证生长量遗传改良的同时加强木材物理力学性质的选育力度，为速生优质湿地松人工林建设提供种质基础。【方法】 以浙江杭州长乐林场22年生湿地松半同胞家系测定林为研究对象，采用木材阻力仪Pilodyn和应力波测量仪Hitman等无损检测仪器测定2 000多株湿地松活立木ρ、MOE等物理力学性状，采用测杆等标准测具测定对应单株的枝下高、冠幅、分枝大小、分枝角以及树高和胸径等形质和生长性状，并通过ASReml-R软件混合线性模型的限制性极大似然估计法(REML)对各性状进行方差分析、遗传力估算和相关性分析。【结果】 1)弹性模量相对值MOEP与应力波速v之间呈极显著(P<0.001)遗传相关(R=0.947 0±0.020 1)和表型相关(R=0.948 0±0.002 7)，与基本密度相对值ρP之间呈显著(P<0.01)遗传(R=-0.447 0±0.154 0)和表型(R=-0.538 0±0.019 1)相关，以v对MOEP进行间接选择，其有效性达到了97.42%。2)材性性状的遗传力在0.292 0～0.305 0之间，生长性状遗传力在0.062 5～0.216 0之间； 以1%的选择强度计算，材积和MOE能获得30%的遗传增益。3)树高、胸径、材积、冠幅和分枝大小两两之间均呈显著的(P<0.05)遗传正相关关系，枝下高与树高正相关，分枝角与分枝大小负相关，但相关不显著，而胸径、树高、枝下高、材积、冠幅和分枝大小两两之间均具有极显著的表型正相关性； 材性和生长性状之间普遍存在着显著的表型相关关系(P<0.05)，但遗传相关不显著。【结论】 仅利用应力波速v即能快速评估群体内每木弹性模量(MOE)相对大小，比传统上仅用木材基本密度(ρ)评估MOE效果更好；ρ和MOE受中等程度的遗传控制，其遗传力明显高于生长性状； 材性与生长性状之间遗传相关不显著，能够实现两类性状的同步遗传改良。

湿地松； 生长性状； 木材密度； 弹性模量； 无损评估； 遗传分析

湿地松(Pinuselliottii)是我国南方红壤低丘地区引种成功的速生用材、采脂树种，其成林早、生长快、树干通直、产脂量高(朱志淞等， 1993)，当前人工林面积达到300万hm2。由于我国湿地松人工林主要位于亚热带季风气候区，容易受到起伏不平的地形和夏季台风、冬季低温冰冻影响，在极端气候条件下弯折、倒伏风险较高(栾启福等， 2008)，因此针对我国造林地区特点，加强湿地松木材强度性状选育对于我国湿地松人工林健康持续发展具有积极意义。……