100个杨树无性系生长及材性变异研究.pdf
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1、西北林学院学报2 0 2 3,3 8(4):1 3 4-1 4 2J o u r n a l o f N o r t h w e s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 1-7 4 6 1.2 0 2 3.0 4.1 71 0 0个杨树无性系生长及材性变异研究 收稿日期:2 0 2 2-0 3-3 0 修回日期:2 0 2 2-0 7-1 2 基金项目:“十四五”国家重点研发课题(2 0 2 1 Y F D 2 2 0 1 2 0 4)。第一作者:于海洋。研究方向:杨树遗传育种。E-m
2、a i l:y h y 1 9 9 8 0 91 6 3.c o m*通信作者:赵曦阳,博士生导师,教授。研究方向:东北地区杨树遗传改良。E-m a i l:z h a o x y p h d 1 6 3.c o m于海洋1,2,庞忠义3,殷春红3,丁昌俊4,王福森5,张金旺6,金培林7,付志祥7,曲冠证1,赵曦阳1,2*(1.林木遗传育种国家重点实验室 东北林业大学,黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 4 0;2.吉林农业大学 林学与草学学院,吉林 长春 1 3 0 1 1 8;3.国有新民市机械林场,辽宁 沈阳 1 1 0 3 0 0;4.中国林业科学研究院 林业研究所,北京 1 0 0 0
3、9 1;5.黑龙江省林业科学院 齐齐哈尔分院,黑龙江 齐齐哈尔 1 6 1 0 0 0;6.内蒙古通辽市林业科学研究院,内蒙古 通辽 3 6 2 4 0 1;7.白城市林业科学院,吉林 白城 1 3 7 0 0 0)摘 要:研究杨树不同无性系生长与材性变异,选择适应东北地区栽培的优良无性系。以不同地区获得的1 0 0个杨树无性系为试验材料,于沈阳市新民地区开展无性系立地对比试验,对各无性系苗期生长性状和木材性状进行测定分析。结果表明,各测定指标在不同无性系间的差异均达极显著水平(P0.0 1)。各指标表型变异系数变化范围为5.4 5%3 9.4 8%,重复力较高,变化范围为0.7 0 2 10
4、.9 9 1 2。相关性分析结果表明,不同年度的各生长性状间均呈极显著正相关(0.1 1 1r0.9 1 1),说明幼龄期杨树无性系生长对后期具有一定的影响;大部分生长与木材性状相关未达显著水平,表明生长性状与木材性状间相关性较弱,应该对无性系生长性状与木材性状分开评价。以1 0%的入选率,利用多性状综合评价法对杨树无性系进行早期选择,无性系白林2、9 3-8-1 8、DM-9-1 8、C L-3、MD-1 0 2、D X-0 8-0 1、9 2 1 6、0 3-0 8-0 8、1 0-0 1-7 4、0 4-1 1-3 1作为生长优良的无性系入选,入选无性系3年生树高平均值可达8.4 1 m
5、,胸径平均值可达1 0.2 6 c m。树高、胸径、地径、冠幅的遗传增益分别为1 8.8 6%、2 4.4 8%、1 9.1 4%、1 9.1 2%。以木材性状为评价指标,初选无性系林优4、0 4-1 1-3 1、林优1 6、阜蒙小青、MC L-2 2、中辽1号、林优1 1、中雄4、白林2、C L-2 0为优良无性系,入选无性系各木材性状遗传增益变化范围为0.0 3%8.9 1%。研究中各无性系间存在丰富的变异,筛选的无性系对良种选育具有重要意义,在生长性状与木材性状综合评价过程中无性系白林2均作为优良无性系被筛选,因此初步认定该无性系可作为生长较快且材性较好的优良无性系在当地进行推广利用。关
6、键词:杨树;生长性状;木材性状;遗传;变异中图分类号:S 7 9 2.1 1 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 1-7 4 6 1(2 0 2 3)0 4-0 1 3 4-0 9V a r i a t i o n A n a l y s i s o n t h e G r o w t h a n d W o o d P r o p e r t i e s o f 1 0 0 P o p l a r C l o n e sY U H a i-y a n g1,2,P A N G Z h o n g-y i3,Y I N C h u n-h o n g3,D I N G C h a n g-j
7、 u n4,WA N G F u-s e n5,Z H A N G J i n-w a n g6,J I N P e i-l i n7,F U Z h i-x i a n g7,Q U G u a n-z h e n g1,Z H A O X i-y a n g1,2*(1.S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f T r e e G e n e t i c s a n d B r e e d i n g,N o r t h e a s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y,H a r b i n 1 5 0 0 4
8、0,H e i l o n g j i a n g,C h i n a;2.C o l l e g e o f F o r e s t r y a n d G r a s s l a n d,J i l i n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,C h a n g c h u n 1 3 0 1 1 8,J i l i n,C h i n a;3.S t a t e-O w n e d X i n m i n C i t y M a c h i n e r y F o r e s t F a r m,S h e n y a n g 1 1
9、0 3 0 0,L i a o n i n g,C h i n a;4.F o r e s t r y R e s e a r c h I n s t i t u t e,C h i n e s e A c a d e m y o f F o r e s t r y,B e i j i n g 1 0 0 0 9 1,C h i n a;5.Q i q i h a r B r a n c h o f H e i l o n g j i a n g A c a d e m y o f F o r e s t r y,Q i q i h a r 1 6 1 0 0 0,H e i l o n g
10、j i a n g,C h i n a;6.A c a d e m y o f F o r e s t r y i n T o n g l i a o C i t y,T o n g l i a o 3 6 2 4 0 1,I n n e r M o n g o l i a,C h i n a;7.A c a d e m y o f F o r e s t r y i n B a i c h e n g C i t y,B a i c h e n g 1 3 7 0 0 0,J i l i n,C h i n a)A b s t r a c t:T o e x p l o r e t h e
11、v a r i a t i o n o f t h e g r o w t h t r a i t s o f p o p l a r c l o n e s a n d s e l e c t e l i t e b r e e d i n g m a t e r i a l s a-d a p t e d t o c u l t i v a t i o n i n n o r t h e a s t C h i n a,1 0 0 p o p l a r c l o n e s c o l l e c t e d f r o m d i f f e r e n t a r e a s t
12、o X i n m i n o f S h e n-y a n g w e r e u s e d a s m a t e r i a l s t o i n v e s t i g a t e t h e g r o w t h a n d w o o d c h a r a c t e r s a t s e e d l i n g s t a g e.T h e r e s u l t s o f v a r i a n c e a n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e r e w e r e s i g n i f i c a n t d i
13、f f e r e n c e s i n a l l i n d e x e s a m o n g d i f f e r e n t c l o n e s(P0.0 1).P h e n o t y p i c v a r i a t i o n c o e f f i c i e n t s o f e a c h i n d e x r a n g e d f r o m 5.4 5%t o 3 9.4 8%,w i t h h i g h r e p e a t-a b i l i t y r a n g i n g f r o m 0.7 0 2 1 t o 0.9 9 1 2
14、.C o r r e l a t i o n a n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e r e w e r e s i g n i f i c a n t l y p o s i t i v e c o r r e l a t i o n(0.1 1 1R0.9 1 1)b e t w e e n t h e g r o w t h t r a i t s i n d i f f e r e n t y e a r s,w h i c h i n d i c a t e d t h a t t h e g r o w t h t r a i t s a
15、 t y o u n g a g e h a d a c e r t a i n i n f l u e n c e o n t h e l a t e r s t a g e.M o s t o f t h e g r o w t h t r a i t s w e r e w e a k l y c o r r e l a t e d w i t h w o o d c h a r a c t e r s,w h i c h i n d i c a t e d t h e c l o n a l g r o w t h a n d w o o d c h a r a c t e r s s
16、 h o u l d b e e v a l u a-t e d s e p a r a t e l y.E a r l y s e l e c t i o n o f p o p l a r c l o n e s w a s c a r r i e d o u t u s i n g t h e m u l t i-t r a i t c o m p r e h e n s i v e e v a l u a-t i o n m e t h o d w i t h 1 0%s e l e c t i o n r a t e.C l o n e B a i l i n-2,9 3-8-1 8
17、,DM-9-1 8,C L-3,MD-1 0 2,D X-0 8-0 1,9 2 1 6,0 3-0 8-0 8,1 0-0 1-7 4 a n d 0 4-1 1-3 1 w e r e s e l e c t e d a s e l i t e c l o n e s b a s e d o n g r o w t h t r a i t s,a n d t h e a v e r a g e h e i g h t a n d D B H o f t h e s e l e c t e d c l o n e s w e r e 8.4 0 9 m a n d 1 0.2 6 4 c m
18、 i n t h e t h i r d g r o w t h y e a r.T h e g e n e t i c g a i n s o f h e i g h t,D B H,g r o u n d d i a m e t e r a n d c r o w n w i d t h o f s e l e c t e d c l o n e s w e r e 1 8.8 6%,2 4.4 8%,1 9.1 4%a n d 1 9.1 2%,r e s p e c t i v e l y.C l o n e L i n y o u-4,0 4-1 1-3 1,L i n y o u-
19、1 6,F u m e n g X i a o q i n g,MC L-2 2,Z h o n g l i a o-1,L i n y o u-1 1,Z h o n g x i o n g-4,B a i l i n-2 a n d C L-2 0 w e r e s e l e c t e d a s s u p e r i o r c l o n e s b a s e d o n w o o d p r o p e r t i e s,t h e g e n e t i c g a i n o f e a c h w o o d t r a i t r a n g e d f r o
20、 m 0.0 3%t o 8.9 1%.I n t h i s s t u d y,t h e r e w e r e a-b u n d a n t v a r i a t i o n s a m o n g c l o n e s,s o e l i t e c l o n e s e l e c t i o n w a s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r p o p l a r b r e e d i n g.B a i l i n-2 w e r e s e l e c t e d a s e l i t e c l o n e
21、b a s e d o n w h a t e v e r g r o w t h t r a i t s o r w o o d p r o p e r t i e s,w h i c h i n d i c a t e d t h e c l o n e s c a n b e u s e d a s e l i t e c l o n e s w i t h f a s t g r o w t h a n d g o o d w o o d p r o p e r t i e s f o r p r o m o t i o n a n d u t i l i z a-t i o n i
22、n t h e l o c a l a r e a.K e y w o r d s:p o p l a r;g r o w t h t r a i t;w o o d p r o p e r t y;g e n e t i c;v a r i a t i o n 杨树(P o p u l u s s p p.)是杨柳科(S a l i c a c e a e)杨属(P o p u l u s)的多年生落叶树种的统称,其树种适应性强,分布范围广泛,遍及北美、亚洲、欧洲,我国分布范围为2 0 -5 3 4 0 N、8 0 -1 3 4 E,垂直分布多在海拔3 0 0 0 m以下,因其生长快、适应性
23、强、繁殖容易、木材用途广泛,是我国重要的速生用材树种之一,具有较高的经济价值1-2。杨属天然种约1 0 0余种,因形态特性、生物学特性及地理分布不同通常被分为5个派别:青杨派(s e c t i o n t a c a m a h a c a)、大叶杨派(s e c t i o n l e u c o i d e s)、胡杨派(s e c t i o n t u r a n g a)、黑杨派(s e c t i o n A i g e i r o s D u b y)和白杨派(S e c t i o n L e u c e)3。自2 0世纪5 0年代开始在北方大规模营造以杨树为主的速生丰产林,
24、历经半个多世纪的发展,不仅选育出一批生长表现优良的杨树品种,而且育成的品种已在国内各大栽培区推广种植,栽植面积居于世界首位4。杨树人工林在我国特别是北方的生态防护林建设和工业用材林建设中发挥了巨大作用5。目前,我国纸及纸板的生产量和消费量均居世界第一位,但造纸纤维原料自给率严重不足6。研究杨树无性系人工林生长规律对发展速生丰产林具有重要意义,不仅有助于采取不同培育措施,而且直接关系到培育材种、收获年限以及经济效益等方面7。林以种为本,种以质为先。良种对促进商品林发展和生态建设,提高林业生产力意义重大8。但从维持杨树人工林长期生产力和生态安全角度,良种遗传基础是林木推广和应用的重要因素,因此适地
25、适树杨树品种选育是不同生态区林木良种选育的前提和基础9。松辽平原杨树栽培区包括辽宁东北部、内蒙东部、吉林西北部等区域,这些区域温度低、降雨量低、风沙大等气候和立地条件,导致很多杨树品种难以生长,虽然有部分无性系(品种)被选出,但选育的良种均属于省审良种,外省适用区域未能进一步明确。基于此,本研究以前期从多个地区获得的1 0 0个优良无性系(品系)为材料,在具有辽河平原代表性特征的沈阳市新民地区开展无性系立地对比试验,对苗期生长、木材进行测定分析,初步对这些无性系进行评价,进而筛选出更多适宜该类气候环境下栽植的优良杨树无性系,为杨树松辽平原栽培区林木良种选育与推广应用提供基础和保障。1 材料与方
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