杉木组培苗采穗圃早期生长分析*

郭立业 黄德积 胡德活 王润辉 韦如萍 贺学志 郑会全 晏 姝

（1.连山县林业科学研究所，广东 清远 513200；2.广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东广州510520）

杉木组培苗采穗圃早期生长分析*

郭立业1黄德积1胡德活2王润辉2韦如萍2贺学志1郑会全2晏 姝2

（1.连山县林业科学研究所，广东 清远 513200；2.广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东广州510520）

运用杉木（Cunninghamia lanceolate）组培苗营建采穗圃，通过采穗扦插繁殖的方式，扩大遗传品质优良的组培苗木繁殖系数。在采穗圃内随机设计3个样圆，统计样园内采穗母株的地径和萌条数量，分析组培苗采穗圃早期生长。结果表明，样方间采穗母株地径和萌条数量早期表现较为一致；方差分析结果表明样圆间地径和萌条数差异不显著，印证营建采穗圃的杉木组培苗来自相同无性系，遗传差异不显著，表现一致性。

杉木；组培苗；采穗圃

杉木(Cunninghamia lanceolate)树干通直、生长快、材质好，其木材纹理顺直、结构均匀细致，材质轻软、不翘不裂、耐腐性强、加工容易，广泛用于建筑、家具、器具等方面。杉木是我国南方主要造林及用材树种，当前最新统计表明，杉木人工造林面积和蓄积量分别为895万hm2和6.25亿m3，面积和蓄积量均居我国人工林之首[1]。杉木人工林经营质量的高低，不仅关系到木材的安全，而且还关系到生态的安全。为了高效培育杉木人工林，在林分更新中进行遗传控制，应用遗传品质好的杉木良种造林是有效途径[2]。

在开展杉木良种无性繁育途径探索过程中，营建优良遗传材料的采穗圃，采集基部穗条进行扦插繁殖生产扦插苗的技术已相当成熟，早在上世纪90年代已广泛报道并运用到生产中[3-4]。随着技术的进步，最近几年已进行杉木优良无性系组培苗木繁育的深入研究，但到目前为止，该项技术遇到繁殖系数低的瓶颈[5-6]。结合杉木传统扦插苗繁育技术，选用优良无性系组培苗木作为采穗母株营建采穗圃，通过促萌、扦插繁殖，扩大杉木优良无性系组培苗木繁殖系数，这对探索发展杉木无性系林业具有一定的研究意义。本文就开展杉木组培苗采穗圃营建与高效促萌技术研究项目过程中，对采穗圃组培苗的早期生长进行分析。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广东省清远市连山县永和镇大富村五四茶场内，地理位置为24.65°N、112.06°E，年平均气温18.9 ℃，年平均湿度为82%，年无霜期 317 d，年平均日照 1 382 h，年积温 5 906.0 ℃，属低纬度中亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，非常适合建立杉木采穗圃开展无性繁殖。

1.2 试验材料

为了扩大杉木优良无性系苗木产量、规模化生产杉木良种造林苗木，2016年连山县林业科学技术推广服务中心在广东省林业科学研究院的技术支持下，引进优良杉木组培苗木7号无性系作为繁殖材料，应用传统的杉木采穗圃营建技术营建扦插采穗圃1 hm2， 6月共种植杉木组培无性系采穗母株10 000株。

1.3 调查方法

在采穗圃内随机设定3个样圆，样圆直径为6.51 m（面积约 0.013 3 hm2），2017 年 3 月对圆形样方内的采穗母株进行生长及促萌调查，记录采穗母株数量、测量采穗母株的地径，并收集萌条数量等数据。

1.4 数据统计

统计分析在SAS 9.1中进行，采用Proc mean、Proc glm等统计过程[7]，使用Bartlett方法对不同样方间的方差齐性进行检测后，开展单因素方差分析，研究杉木组培苗采穗母株的早期生长及萌条数量的遗传变异。

统计模型：Yijk=u+ Si+εij[8]，其中，u为均值，Si为i样方效应，εij为i样方j采穗母株的个体离差。

2 结果与分析

2.1 生长及促萌

杉木组培苗采穗圃于2016年6月种植，至2017年3月份调查时，共生长了9个月。表1为3个样方采穗母株早期地径生长及促萌。统计分析结果显示，3个样方采穗母株数量分别为87、86和91株；地径分别为0.7～1.6、0.8～1.6和 0.8～1.6 cm，均值都是（1.2±0.2）cm；萌条数量分别为1～12、1～12和2～12条，均值分别为（6.2±2.7）、（6.3±2.6）和（6.4±2.1）条。样方间采穗母株的地径和萌条数量生长表现较一致，说明杉木组培苗采穗圃内的采穗母株生长一致，差异程度较低。

2.2 方差齐性分析

为了检验样方内收集的数据是否满足独立、正态和方差齐次（样方间）的方差分析条件，采用了Bartlett检测方法。以不同样方间地径测定数据的检测，得到卡方值为0.140 8，P值为0.932 0，大于0.05的显著水平，说明符合方差齐性，不同样方来自正态总体；以萌条数原始调查数据的检测结果表明，卡方值为7.296 7，P值为0.026 0，小于0.05，不符合方差齐性，样方数据不服从正态分布，不能开展方差分析，必须进行数据变换。将萌条数量进行平方变换，检测结果符合方差齐性，卡方值 3.470 2，P 值 0.176 4，大于 0.05，变换后数据来自正态总体，可用于方差分析。

表1 杉木组培苗采穗圃生长及促萌

2.3 地径生长方差分析

对采穗母株生长的地径数据进一步开展方差分析结果显示，不同样方间采穗母株的生长较为一致，差异不显著，P值为0.695 2。这说明不同样方间的杉木地径生长较为一致，差异性不大，进一步证明了组培苗采穗母株有较为均匀的地径生长表现（图1）。

2.4 促萌数方差分析

对采穗母株萌条数进行平方变换后开展方差分析结果显示，与地径生长相同，不同样方间采穗母株的萌条数较为一致，差异不显著，P值达0.947 5。图1样方内数据分布盒状图（右侧图）显示出样方间萌条数一致性程度更高，这也同样证明了组培苗采穗母株有相同的遗传基础，在萌条数上表现较为均匀，杉木组培苗采穗圃的萌条扦插育苗表现如图2。

图1 杉木采穗母株生长数据分布

图2 杉木组培苗采穗圃的萌条扦插育苗

3 结论与讨论

杉木造林苗木的生产方法大都以种子园生产的种子进行播种育苗，以有性繁殖为主，而有性繁殖过程中的基因重组可能会导致繁殖材料的优良遗传品质下降。根据林木遗传育种理论“有性繁殖创造变异, 无性繁殖固定变异”，建立采穗圃进行扦插无性繁殖能充分利用林木基因组的加性效应和非加性效应，最大限度地利用遗传增益[9]。根据这些理论指导，为了在一定程度上解决杉木组培苗木生产中繁殖系数较低的瓶颈，结合传统杉木采穗圃扦插苗木繁育的成熟技术，运用遗传品质优良的杉木无性系组培苗木作为采穗母株建立杉木采穗圃，规模化生产杉木优良无性系苗木，一方面能保持杉木无性系的优良遗传品质，另一方面又能有效扩大无性系的繁殖系数，较为高效地加快杉木无性系良种繁育研究进程。这些创新性的探索不仅对本地区杉木良种的推广应用、提高杉木人工林的良种利用率有重要的意义，还能扩大杉木优良无性系苗木的生产规模，提高产能并加速杉木无性系林业的发展。

本研究表明，使用杉木组培无性系苗木建立杉木扦插繁殖采穗圃，组培苗采穗母株在地径生长量和萌条数量两个性状上的差异不显著，充分证实杉木优良无性系组培苗木的早期生长表现符合无性系遗传差异小、表现一致的规律，无明显的分化现象。尽管只是早期的生长表现，但这个研究结论对发展杉木无性系林业有一定的指导意义，后续的研究工作，包括对采穗母株生长、苗木繁育及生产的扦插苗的生长表现是否符合无性系遗传差异小、表现一致的规律，还有待在今后的研究中深入展开。

[1] 王俊鸿, 吴鹏飞, 周丽丽, 等. 杉木人工林生物量和生产力研究进展[J]. 河北北方学院学报, 2014, 30(3): 36-40.

[2] 胡德活, 晏姝, 王润辉, 等. 杉木第二代种子园子代遗传变异及优良家系选择研究[J]. 广东林业科技, 2010,26(3): 8-13.

[3] 邱进清. 杉木无性系在不同条件下扦插生根及生长的研究[J]. 中南林学院学报, 1998, 18(2): 46-51.

[4] 方程, 张全仁, 黄艺, 等. 杉木采穗圃营建技术的研究[J].中南林学院学报, 1989, 9(1): 1-7.

[5] 韦如萍, 胡德活, 郑会全, 等. 植物激素对杉木组培苗增殖和生根的影响[J]. 广东林业科技, 2013, 29(4): 11-17.

[6] 欧阳磊, 郑仁华 , 翁玉榛, 等. 杉木优良无性系组培快繁技术体系的建立[J]. 南京林业大学学报(自然科学版),2007, 31(3):47-51.

[7] 王润辉, 胡德活, 郑会全, 等. 杉木无性系生长和材性变异及多性状指数选择[J]. 林业科学, 2012, 48(3): 45-50.

[8] 黄少伟, 谢维辉．实用SAS编程与林业试验数据分析[M]．广州: 华南理工大学出版社, 2001.

[9] 陈益泰, 何贵平, 封建文, 等. 杉木采穗圃的树体管理和插条选择[J]. 林业科学研究, 1995, 8(6): 611-618.

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

广东省省级科技计划项目“广东主要商品林种业关键技术研究”（2015B070701009）; 广东省林业科技创新项目“杉木组培苗采穗圃营建与高效促萌技术研究”（2016KJCX022）。

郭立业（1972— ），男，工程师，主要从事森林培育研究和林业管理工作，E-mail: LS8733006@163.com。

王润辉（1974— ），男，教授级高级工程师，主要从事林木遗传改良研究，E-mail: wrunh@163.com。