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南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择

赵阳 乔杰 王保平 冯延芝 周海江 崔令军 王炜炜 杨代贵

赵阳, 乔杰, 王保平, 冯延芝, 周海江, 崔令军, 王炜炜, 杨代贵. 南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
引用本文: 赵阳, 乔杰, 王保平, 冯延芝, 周海江, 崔令军, 王炜炜, 杨代贵. 南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
ZHAO Yang, QIAO Jie, WANG Bao-ping, FENG Yan-zhi, ZHOU Hai-jiang, CUI Ling-jun, WANG Wei-wei, YANG Dai-gui. Comprehensive selection of growth and stem form of superior paulownia clones in the hilly region of southern China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
Citation: ZHAO Yang, QIAO Jie, WANG Bao-ping, FENG Yan-zhi, ZHOU Hai-jiang, CUI Ling-jun, WANG Wei-wei, YANG Dai-gui. Comprehensive selection of growth and stem form of superior paulownia clones in the hilly region of southern China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372

南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择

doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
基金项目: 

“十二五”国家科技支撑计划课题 2015BAD09B0204

林业公益性行业科研专项 201204705

详细信息
    作者简介:

    赵阳。主要研究方向:泡桐遗传改良与定向培育。Email: zhao5980@126.com  地址:450003 河南省郑州市金水区纬五路3号国家林业局泡桐研究开发中心。

    通讯作者:

    乔杰,副研究员。主要研究方向:泡桐遗传改良与定向培育。Email: qiaoj3715@163.com  地址:同上。

    王保平,博士,研究员。主要研究方向:泡桐培育、栽培生理生态。Email: bpingwang@163.com  地址:同上。

  • 中图分类号: S722.3+3

Comprehensive selection of growth and stem form of superior paulownia clones in the hilly region of southern China

  • 摘要: 针对南方低山丘陵区缺乏适宜栽培的泡桐优良无性系的现状,本研究以湖北省赤壁市泡桐无性系测定林为对象,对5年生24个泡桐无性系的4个生长性状(胸径、主干高、总材积、接干高/苗干高)和2个干形性状(主干削度、形数)进行了遗传参数估算及性状间的相关性分析,并利用多性状指数法对其进行了评价和选择。结果表明:各性状在无性系间的差异达到显著或极显著水平。胸径和总材积的重复力较大,分别达到0.727 3和0.726 9,其余4个性状的重复力稍小,为0.201 8~0.383 7。4个生长性状间呈极显著的表型和遗传正相关关系,2个干形性状间呈极显著的表型和遗传负相关关系。形数与4个生长性状间均呈极显著的遗传和表型负相关关系。削度与胸径、主干高、接干高/苗干高的遗传正相关关系均达到极显著水平,与胸径、总材积的表型正相关关系分别达到极显著和显著水平。依据建立的多性状指数方程选择出适宜在南方丘陵区栽培的4个优良无性系,分别为609、204、302和207,入选率17%。与CK相比,入选群体的胸径、主干高、总材积、接干高/苗干高、削度和形数的遗传增益分别为3.93%、5.75%、21.84%、13.18%、5.72%和-0.45%,实际增益分别为5.40%、16.75%、30.04%、34.35%、28.34%和-1.62%。
  • 图  1  17%入选率下的遗传增益和实际增益

    Figure  1.  Genetic and actual gains under 17% selective ratio

    表  1  参试无性系及其来源

    Table  1.   Origin of Paulownia spp. clones tested in this study

    无性系
    Clone
    来源
    Origin
    204白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
    601毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    602毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    604毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    302兰考泡桐、优树P. elongata, plus tree
    209白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
    606毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    201白花泡桐、优树P. fortunei, plus tree
    501川泡桐P. fargesii
    609毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    301兰考泡桐、优树P. elongata, plus tree
    612毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    102毛泡桐、实生选择P. tomentosa, seeding selection
    610毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    611毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    801毛泡桐×兰考泡桐P. tomentosa×P. elongata
    207白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
    202白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
    205白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
    607毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    608毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
    401楸叶泡桐、实生选择P. catalpifolia, seeding selection
    毛四Maosi毛泡桐、四倍体P. tomentosa, autotetraploid
    P6(CK)白花泡桐、优树P. fortunei, plus tree
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    表  2  方差分析及遗传参数估算

    Table  2.   Variance analysis and genetic parameter estimation

    性状TraitD1.3HtVtH1/ H0βf
    平均值Mean16.116 8 cm6.295 8 m0.097 5 m31.243 90.992 10.757 4
    无性系间FF value of clones4.004 4**2.649 5*4.090 4**2.838 0*2.549 9*1.836 8*
    无性系间方差分量Variance analysis among clones12.855 06.826 00.004 40.963 20.349 00.020 7
    互作方差分量Interaction variance component3.506 24.481 30.001 20.593 60.245 60.015 0
    误差Error3.210 32.576 40.001 10.339 40.136 90.011 3
    无性系重复力Repeatability of clone0.727 30.343 50.726 90.383 70.201 80.278 3
    表型变异系数CV/%13.096 328.909 640.218 753.645 839.945 614.733 9
    遗传变异系数GCV/%22.246 341.498 568.033 378.899 259.546 618.995 9
    注:D1.3为胸径,Ht为主干高,Vt为总材积,H1/H0为接干高/苗干高,β为主干削度,f为形数,*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。下同。Notes: D1.3, Ht, Vt, H1/H0, β and f stand for trunk diameter at breast height, trunk height, total volume growth of the trunk, ratio of extened height to trunk height before pruning, taper of the trunk, trunk form, respectively, * means significant difference at P<0.05 level, ** means extremely significant difference at P<0.01 level. The same below.
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    表  3  泡桐无性系各性状的Duncan’s多重比较结果

    Table  3.   Duncan's test of the Paulownias spp. clone performance

    无性系CloneD1.3/cmHt/mVt/m3H1/H0βf
    20416.853 0±1.609 7abc6.786 6±2.029 7abcd0.116 7±0.036 8ab1.413 2±0.684 2abcd0.848 3±0.325 3def0.776 5±0.101 7abcde
    60116.665 2±1.681 7abcde6.843 5±1.872 5ab0.110 5±0.034 9abc1.370 2±0.671 7abcde1.000 2±0.348 9abcdef0.749 1±0.111 7bcde
    60215.254 6±1.466 1hi5.387 2±1.743 2e0.078 9±0.023 9gh0.882 4±0.637 4h0.816 3±0.374 5ef0.821 3±0.121 4ab
    60417.281 4±2.219 0a6.596 8±1.817 2abcde0.113 6±0.044 4ab1.405 4±0.655 4abcd1.150 6±0.448 4abc0.728 7±0.101 4cde
    20915.629 3±1.691 9defgh6.111 8±1.476 2bcde0.084 9±0.030 6defgh1.173 1±0.561 1bcdefgh1.094 8±0.472 4abcd0.723 5±0.134 9cde
    30216.767 7±2.016 3abcd6.774 3±2.079 9abcd0.110 6±0.043 5ab1.399 3±0.757 2abcd0.810 2±0.261 7f0.738 3±0.103 8bcde
    10216.444 0±2.210 3abcdefgh6.507 4±1.582 9abcde0.104 1±0.037 1abcd1.367 2±0.736 1abcde0.942 6±0.338 0bcdef0.748 8±0.091 8bcde
    61015.371 5±3.224 1ghi6.375 8±2.360 1abcde0.099 7±0.064 2abcdefg1.279 9±0.869 8abcdefg0.955 2±0.347 3bcdef0.778 5±0.115 3abcd
    61115.627 9±2.467 6defghi6.245 7±1.798 2bcde0.093 7±0.048 4bcdefgh1.234 2±0.629 9bcdefgh0.981 6±0.282 2abcdef0.738 6±0.105 2bcde
    80116.540 8±1.918 7abcdefg5.331 7±1.401 7e0.095 3±0.026 2bcdefgh0.900 2±0.544 3gh1.075 2±0.285abcdef0.841 3±0.093 2a
    30115.454 3±2.119 5fghi5.339 0±1.970 2e0.080 1±0.038 9fgh0.888 3±0.720 7gh0.997 9±0.32abcdef0.800 7±0.12abcd
    61215.534 0±2.380 5efghi5.786 7±1.671 7bcde0.083 1±0.029 8efgh0.946 3±0.475 7fgh1.070 8±0.494 6abcdef0.767 2±0.131 4abcde
    20716.211 7±1.720 7abcdefgh7.325 9±1.554 5a0.110 5±0.036 5abc1.642 6±0.566a0.843 8±0.327 3ef0.720 3±0.110 7de
    20215.309 3±1.219 0hi5.579 6±1.544 2cde0.077 6±0.016 6gh1.040 2±0.601 3defgh1.086 7±0.416 5abcde0.777 9±0.117 1abcd
    60616.371 1±2.203 0abcdefgh6.806 4±1.819 4abc0.099 9±0.033 2abcdef1.339 4±0.631abcdef1.206±0.362 1ab0.698 4±0.120 9e
    20116.561 0±2.487 3abcdef6.669 2±2.192 3abcd0.107 3±0.049 3abcd1.391 8±0.783 2abcd0.901 0±0.349 2cdef0.742 4±0.129 7bcde
    50116.201 0±1.682 9bcdefgh6.947 4±1.671 1ab0.105 0±0.033 1abcd1.493 5±0.617 2abc0.945 7±0.279 6bcdef0.733 7±0.113 3cde
    60917.105 1±1.433 0ab6.955 3±1.822 1ab0.119 0±0.036 7a1.568 3±0.694 3ab0.904 6±0.590 2bcdef0.747 1±0.107 2bcde
    20515.764 6±1.930 1cdefgh6.318 6±1.546 5abcde0.092 0±0.035 5bcdefgh1.301 9±0.582 1abcdef0.884 6±0.371 4cdef0.730 3±0.088 8cde
    60716.539 8±2.557 2abcdefgh6.262 9±1.708abcde0.100 1±0.039 5abcde1.281 2±0.621 8abcdefg0.917 0±0.510 7bcdef0.754 0±0.100 9bcde
    60816.508 5±2.602 8abcdefgh5.937 1±1.851 7bcde0.098 2±0.051 1abcdefgh1.123 5±0.663 7cdefgh1.086 9±0.322 2abcd0.763 9±0.1114bcde
    40116.547 1±1.324 3abcdefg6.432 6±1.634 3abcde0.100 8±0.024 1abcde1.219 2±0.610 4bcdefgh1.259 0±0.416 8a0.746 9±0.115bcde
    毛四Maosi14.599 3±2.293 9i5.526 2±1.981 8de0.075 8±0.036h0.983 4±0.695 3efgh0.859 8±0.244 7cdef0.802 6±0.120 4abc
    P6(CK)15.876 3±1.313 3cdefgh5.961 8±1.654 6bcde0.087 8±0.026 8cdefgh1.120 7±0.549 1cdefgh1.188 5±0.458 1ab0.757 8±0.112 6bcde
    注:表中同列数字后不同字母表示P<0.05水平上差异显著。Note: Data with different letters within the same column are significantly different at P<0.05 level according to ANOVA analysis and Ducan’s multiple comparisons.
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    表  4  泡桐无性系各性状间的相关系数

    Table  4.   Correlation coefficients among traits of Paulownia spp. clones

    性状TraitD1.3HtVtH1/H0βf
    D1.30.330 3**0.860 5**0.318 5**0.169 1**-0.162 3**
    Ht1.085 2**0.659 7**0.959 2**0.003 0-0.844 7**
    Vt0.996 0**1.042 2**0.636 6**0.008 3*-0.348 3**
    H1/H01.143 9**0.987 0**1.084 5**-0.002 2-0.818 5**
    β0.335 2**0.245 8**0.070 70.182 4**-0.244 8**
    f-0.741 8**-0.794 6**-0.709 2**-0.678 3**-0.778 7**
    注:左下角为遗传相关系数,右上角为表型相关系数。*表示相关关系达到显著水平(P<0.05),**表示相关关系达到极显著水平(P<0.01)。Notes: phenotypic correlation coefficients in the upper triangle, and genetic correlation coefficients in the below triangle. * and ** represent significant correlations at P<0.05 level and P<0.01 level, respectively.
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    表  5  各性状经济权重及估算方法

    Table  5.   Economic weight and estimation method of 6 traits

    方法
    Method
    指数方程
    Selection index
    经济权重Economic weight
    D1.3HtVtH1/H0βf
    等权重Equal weightI10.473 80.546 225.562 31.498 6-2.523 78.851 6
    I20.473 80.546 225.562 31.498 6-2.523 7
    I30.473 80.546 225.562 31.498 68.851 6
    强调生长Strengthening growthI41.421 31.638 676.687 04.495 8-2.523 78.851 6
    I51.421 31.638 676.687 04.495 8-2.523 7
    I61.421 31.638 676.687 04.495 88.851 6
    强调干形Strengthening stem formI70.473 80.546 225.562 31.498 6-7.571 026.554 8
    I80.473 80.546 225.562 31.498 6-7.571 0
    I90.473 80.546 225.562 31.498 626.554 8
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    表  6  生长和干形性状配合的指数方程和综合选择进展

    Table  6.   Combined selection progress and selection index equation with growth and stem form

    序号No.性状配合及指数方程式Selection index equation with various traits综合选择进展ΔI
    Comprehensive selection progress
    I11.666 9x1+0.220 0x2-77.282 7x3+6.666 8x4+0.110 8x5+25.282 2x62.333 2
    I20.972 1x1-1.633 9x2+3.564 0x3+5.968 1x4-0.423 9x52.477 6
    I31.898 2x1+0.835 8x2-89.799 2x3+4.841 5x4+21.837 8x62.296 6
    I45.189 0x1+0.547 3x2-205.816 4x3+16.672 8x4+1.318 1x5+52.189 0x67.350 3
    I53.470 2x1-3.298 7x2-28.279 0x3+14.718 9x4-0.279 5x57.475 8
    I65.460 0x1+1.023 6x2-216.140 0x3+14.502 1x4+44.776 0x67.362 3
    I71.478 5x1+0.332 9x2-103.314 4x3+9.994 2x4-0.875 0x5+48.939 8x62.813 8
    I80.418 0x1-3.237 0x2+42.534 8x3+9.153 5x4-1.416 1x52.646 1
    I92.133 0x1+2.319 4x2-143.057 0x3+4.864 0x4+42.575 2x62.176 2
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    表  7  指数方程中各性状的遗传进展

    Table  7.   Genetic progress on the traits of all selection indices

    序号No.D1.3HtVtH1/H0βf
    I11.567 80.816 30.028 20.329 1-0.029 2-0.016 1
    I21.551 00.883 90.027 50.368 3-0.002 2
    I31.602 70.871 20.028 70.350 0-0.022 4
    I41.625 20.902 40.028 90.360 90.007 9-0.029 0
    I51.564 40.913 00.027 60.374 90.019 2
    I61.615 40.906 30.028 80.366 1-0.030 8
    I70.954 70.350 10.017 90.148 7-0.117 60.022 5
    I81.389 20.731 30.024 80.320 3-0.062 5
    I91.300 30.611 50.024 00.238 60.009 6
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    表  8  泡桐无性系各性状的均值

    Table  8.   Means of 6 traits of Paulownia spp. clones and its value of index formula

    系号Clone No.D1.3 /cmHt/mVt/m3H1/H0βf
    60917.105 16.955 30.119 01.568 30.904 60.747 1
    20416.853 06.786 60.116 71.413 10.848 30.776 5
    30216.767 76.774 30.110 61.399 30.810 20.738 3
    20716.211 77.325 90.110 51.642 60.843 70.720 3
    P6(CK)15.876 35.961 80.087 81.120 81.188 50.757 8
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-28
  • 修回日期:  2017-03-02
  • 刊出日期:  2017-09-01

南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择

doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
    基金项目:

    “十二五”国家科技支撑计划课题 2015BAD09B0204

    林业公益性行业科研专项 201204705

    作者简介:

    赵阳。主要研究方向:泡桐遗传改良与定向培育。Email: zhao5980@126.com  地址:450003 河南省郑州市金水区纬五路3号国家林业局泡桐研究开发中心。

    通讯作者: 乔杰,副研究员。主要研究方向:泡桐遗传改良与定向培育。Email: qiaoj3715@163.com  地址:同上。; 王保平,博士,研究员。主要研究方向:泡桐培育、栽培生理生态。Email: bpingwang@163.com  地址:同上。
  • 中图分类号: S722.3+3

摘要: 针对南方低山丘陵区缺乏适宜栽培的泡桐优良无性系的现状,本研究以湖北省赤壁市泡桐无性系测定林为对象,对5年生24个泡桐无性系的4个生长性状(胸径、主干高、总材积、接干高/苗干高)和2个干形性状(主干削度、形数)进行了遗传参数估算及性状间的相关性分析,并利用多性状指数法对其进行了评价和选择。结果表明:各性状在无性系间的差异达到显著或极显著水平。胸径和总材积的重复力较大,分别达到0.727 3和0.726 9,其余4个性状的重复力稍小,为0.201 8~0.383 7。4个生长性状间呈极显著的表型和遗传正相关关系,2个干形性状间呈极显著的表型和遗传负相关关系。形数与4个生长性状间均呈极显著的遗传和表型负相关关系。削度与胸径、主干高、接干高/苗干高的遗传正相关关系均达到极显著水平,与胸径、总材积的表型正相关关系分别达到极显著和显著水平。依据建立的多性状指数方程选择出适宜在南方丘陵区栽培的4个优良无性系,分别为609、204、302和207,入选率17%。与CK相比,入选群体的胸径、主干高、总材积、接干高/苗干高、削度和形数的遗传增益分别为3.93%、5.75%、21.84%、13.18%、5.72%和-0.45%,实际增益分别为5.40%、16.75%、30.04%、34.35%、28.34%和-1.62%。

English Abstract

赵阳, 乔杰, 王保平, 冯延芝, 周海江, 崔令军, 王炜炜, 杨代贵. 南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
引用本文: 赵阳, 乔杰, 王保平, 冯延芝, 周海江, 崔令军, 王炜炜, 杨代贵. 南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
ZHAO Yang, QIAO Jie, WANG Bao-ping, FENG Yan-zhi, ZHOU Hai-jiang, CUI Ling-jun, WANG Wei-wei, YANG Dai-gui. Comprehensive selection of growth and stem form of superior paulownia clones in the hilly region of southern China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
Citation: ZHAO Yang, QIAO Jie, WANG Bao-ping, FENG Yan-zhi, ZHOU Hai-jiang, CUI Ling-jun, WANG Wei-wei, YANG Dai-gui. Comprehensive selection of growth and stem form of superior paulownia clones in the hilly region of southern China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 32-40. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160372
  • 泡桐(Paulownia spp.)是我国特有的重要的优质速生用材树种之一,在我国25个省(市、区)均有自然分布,传统的人工栽培集中在黄淮海平原区[1]。系统的泡桐良种选育工作开始于20世纪70年代初期[2],经过我国几代泡桐研究专家的共同努力,重点面向黄淮海平原地区选育出40多个泡桐优良无性系,这些无性系的推广应用对该地区泡桐产业的发展发挥了极为重要的作用,但也存在一些不足。例如,过去多采用单性状直接选择方法对泡桐无性系进行选择,或者利用单项排列选择法逐步实现多个性状的改良,而缺乏利用多个目标性状对泡桐无性系进行综合改良的研究[3-6],而对多个性状同时进行选择和改良已经成为林木遗传育种的研究主题。

    近年来,随着林权制度改革,受桐材利用途径逐渐拓展、供需矛盾不断加大和发展泡桐人工林带来的较高经济、生态效益回报等因素的影响,南方低山丘陵区因其良好的土壤、水热状况和丰富的土地资源,泡桐种植业发展日益得到重视,正在成为我国重要的泡桐速生用材林基地。但是针对该区域泡桐工业用材林的新品种选育工作一直没有开展,也没有经研究证明适于该区域大规模发展的泡桐新品系,导致目前在鄂、湘、赣3省大面积发展的泡桐人工林已暴露出较为严重的盲目引种、品系混杂等问题,对该区域泡桐种植业的健康发展带来重大隐患。因此,本研究以湖北省赤壁市5年生的泡桐无性系测定林为对象,以生长和干形的综合改良为目标,进行无性系生长和干形性状的遗传参数估算及性状间的相关性分析,在此基础上采用多性状选择指数法选择出适合在南方低山丘陵区栽培的泡桐优良无性系,为该区域泡桐种植业的发展提供速生、优质的良种。

    • 试验区域位于湖北省赤壁市中伙铺镇董家岭村(112°52′21″E、31°12′49″N),海拔200 m,坡度10°~15°,为典型的低山丘陵区。年平均气温16.8 ℃,日平均气温≥10 ℃的活动积温达5 470 ℃。年降雨量1 690 mm。年平均日照时数1 880 h。土壤为黄红壤,质地中壤,pH 4.50~5.95。

      2012年2月对试验区进行穴状整地,规格为60 cm×60 cm,密度为4 m×5 m。每穴内施3 kg有机肥作为底肥。按照完全随机区组试验设计,每个无性系设置6株小区,4次重复,共24个无性系参试,其中P6为CK(当地主栽的白花泡桐(P.fortunei))(见表 1)。采用1年生泡桐苗木造林,平均苗高和胸径分别为2.89 m、4.23 cm。测定林采用统一的抚育管理措施。

      表 1  参试无性系及其来源

      Table 1.  Origin of Paulownia spp. clones tested in this study

      无性系
      Clone
      来源
      Origin
      204白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
      601毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      602毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      604毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      302兰考泡桐、优树P. elongata, plus tree
      209白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
      606毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      201白花泡桐、优树P. fortunei, plus tree
      501川泡桐P. fargesii
      609毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      301兰考泡桐、优树P. elongata, plus tree
      612毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      102毛泡桐、实生选择P. tomentosa, seeding selection
      610毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      611毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      801毛泡桐×兰考泡桐P. tomentosa×P. elongata
      207白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
      202白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
      205白花泡桐、实生选择P. fortunei, seeding selection
      607毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      608毛泡桐×白花泡桐P. tomentosa×P. fortunei
      401楸叶泡桐、实生选择P. catalpifolia, seeding selection
      毛四Maosi毛泡桐、四倍体P. tomentosa, autotetraploid
      P6(CK)白花泡桐、优树P. fortunei, plus tree
    • 2011年3月造林后调查测定林的初始胸径和苗高,此后每年落叶后对测定林进行每木检尺,调查6项生长指标,分别为胸径(D1.3)、2.6 m直径(D2.6)、接干+0.5 m直径(De0.5)、接干+1.5 m直径(De1.5)、苗干高(H0)和接干高(H1)。以接干高/苗干高(H1/H0)代表接干能力,以主干削度(β)和形数(r)代表干形。选择已达到早期选择年龄[7]的5年生泡桐的调查数据参与分析。采用公式(1)~(10)分别计算主干高(Ht)、主干削度(β)、形数(f)和总材积(Vt)[8]。为了减少初始苗高和胸径对试验结果的影响,采用协方差分析对高、径生长指标进行调整[9]

      $$ {H_{\rm{t}}} = {H_0} + {H_1} $$ (1)
      $$ {V_{\rm{t}}} = {V_0} + {V_1} $$ (2)
      $$ {\beta _1} = \frac{1}{{1.3}}\left( {{D_{2.6}} - {D_{1.3}}} \right) $$ (3)
      $$ {\beta _2} = \left( {{D_{{\rm{e}}0.5}} - {D_{{\rm{e}}1.5}}} \right) $$ (4)
      $$ \beta = \frac{1}{2}\left( {{\beta _1} + {\beta _2}} \right) $$ (5)
      $$ {v_0} = \frac{{\rm{ \mathit{ π} }}}{{40\;000}}\left\{ {\left. {2.6D_{1.3}^2 + {{\left[ {{D_{2.6}} - \frac{1}{2}{\beta _1}\left( {{H_0} - 2.6} \right)} \right]}^2}\left( {{H_0} - 2.6} \right)} \right\}} \right. $$ (6)
      $$ {v_1} = \frac{{\rm{ \mathsf{ π} }}}{{40\;000}}D_{{\rm{ec}}}^2{H_1} $$ (7)
      $$ {D_{{\rm{ec}}}} = {D_{{\rm{e}}1.5}} - {\beta _2}\left( {\frac{{{H_1}}}{2} - 1.5} \right) $$ (8)
      $$ A = \frac{{\rm{ \mathsf{ π} }}}{{40\;000}}D_{{\rm{1}}{\rm{.3}}}^2 $$ (9)
      $$ f = {V_{\text{t}}}/(A{H_{\text{t}}}) $$ (10)
    • a个无性系参试,b次重复,n株小区,以单株观测值为统计单元,方差分析线性模型如下[10]

      $$ {x_{ijk}} = \mu + {\alpha _i} + {\beta _i} + \alpha {\beta _{ij}} + {e_{ijk}} $$ (11)

      式中:xijk为第i个无性系在第j个区组的平均值,μ为总体平均值,αi为无性系效应,βj为区组效应,αβij为无性系与区组的交互效应,eijk为随机误差。

    • 无性系重复力(H2)计算公式如下[11]

      $$ {H^2} = \frac{{\sigma _a^2}}{{\sigma _a^2 + \sigma _{ab}^2/b + \sigma _e^2/nb}} $$ (12)

      式中:σa2为无性系方差分量,σab2为无性系和区组交互效应方差分量,σe2为随机误差的方差分量,n为区组内各无性系样本数,b为区组(重复)数。

      表型变异系数(CV)、遗传变异系数(GCV)计算公式如下[12]

      $$ {\rm{CV = }}\frac{S}{{\overline x }} \times 100\% $$ (13)
      $$ {\rm{GCV = }}\frac{{\sqrt {\sigma _a^2} }}{{\overline x }} \times 100\% $$ (14)

      式中:S为某一性状的表型标准差,x为某一性状的平均值。

      表型相关系数(rp12)及遗传相关系数(rg12)的计算公式如下[11]

      $$ \;{\mathit{r}_{{\rm{p}}12}} = \frac{{{\rm{Co}}{{\rm{v}}_{{\rm{p}}12}}}}{{\sqrt {\sigma _{{\rm{p1}}}^2\sigma _{{\rm{p2}}}^2} }};{\mathit{r}_{{\rm{g}}12}} = \frac{{{\rm{Co}}{{\rm{v}}_{{\rm{g}}12}}}}{{\sqrt {\sigma _{{\rm{g1}}}^2\sigma _{{\rm{g2}}}^2} }} $$ (15)

      式中:σp12σp22分别为2个性状的表型方差,σg12σg22分别为2个性状的遗传方差。Covp12和Covg12分别为2个性状的表型协方差和遗传协方差。

    • 采用Smith-Hazel选择指数进行多性状综合评价[13]。其关键是依据选择目标确定合理的经济权重。本研究采用等权重法确定各性状的经济权重,假设各性状表型标准差的单位变化具有同等的重要性,经济权重w的计算公式为wi=1/σi[14],并依据不同的育种目标进行适宜的倍数调整[15]。选择指数的计算公式如下[16]

      $$ \begin{array}{c} I = {b_1}{x_1} + {b_2}{x_2} + \cdots {b_n}{x_n}\\ b = {\mathit{\boldsymbol{P}}^{ - 1}}\mathit{\boldsymbol{GW}} \end{array} $$ (16)

      式中:b为各性状的指数系数,xi为各性状的平均值,σi为各性状的表型标准差,P为表型方差协方差矩阵,G为遗传方差协方差矩阵,W为各性状的经济权重向量。

      遗传增益(ΔG)和实际增益(G)的计算参考赵承开等[17]并做了适当调整,计算公式如下:

      $$ \Delta G = \frac{{{H^2}M}}{X} \times 100\% $$ (17)
      $$ \mathit{G = }\frac{M}{X} \times 100\% $$ (18)

      式中:Xλ选无性系群体某一性状的平均值,MX与对照无性系相应性状的平均值之差。

    • 对无性系测定林各性状进行方差分析和遗传参数估算,结果显示:D1.3HtVtH1/H0βf各性状在无性系间的差异性F值为1.836 8~4.090 4,均达到显著或极显著水平(表 2)。说明这些性状受环境的影响较小,无性系间的遗传基础存在真实差异,开展无性系的选择可以获得较大的增益[18]。各性状在无性系间的Duncan’s多重比较结果见表 3。可以看出,D1.3显著高于CK的有604和609,Ht显著高于CK的有207,Vt显著高于CK的有609、604和302,H1/H0显著高于CK的有207和609,β显著低于CK的有201、205、毛四、207、602、302和204,f显著高于CK的是801。

      表 2  方差分析及遗传参数估算

      Table 2.  Variance analysis and genetic parameter estimation

      性状TraitD1.3HtVtH1/ H0βf
      平均值Mean16.116 8 cm6.295 8 m0.097 5 m31.243 90.992 10.757 4
      无性系间FF value of clones4.004 4**2.649 5*4.090 4**2.838 0*2.549 9*1.836 8*
      无性系间方差分量Variance analysis among clones12.855 06.826 00.004 40.963 20.349 00.020 7
      互作方差分量Interaction variance component3.506 24.481 30.001 20.593 60.245 60.015 0
      误差Error3.210 32.576 40.001 10.339 40.136 90.011 3
      无性系重复力Repeatability of clone0.727 30.343 50.726 90.383 70.201 80.278 3
      表型变异系数CV/%13.096 328.909 640.218 753.645 839.945 614.733 9
      遗传变异系数GCV/%22.246 341.498 568.033 378.899 259.546 618.995 9
      注:D1.3为胸径,Ht为主干高,Vt为总材积,H1/H0为接干高/苗干高,β为主干削度,f为形数,*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。下同。Notes: D1.3, Ht, Vt, H1/H0, β and f stand for trunk diameter at breast height, trunk height, total volume growth of the trunk, ratio of extened height to trunk height before pruning, taper of the trunk, trunk form, respectively, * means significant difference at P<0.05 level, ** means extremely significant difference at P<0.01 level. The same below.

      表 3  泡桐无性系各性状的Duncan’s多重比较结果

      Table 3.  Duncan's test of the Paulownias spp. clone performance

      无性系CloneD1.3/cmHt/mVt/m3H1/H0βf
      20416.853 0±1.609 7abc6.786 6±2.029 7abcd0.116 7±0.036 8ab1.413 2±0.684 2abcd0.848 3±0.325 3def0.776 5±0.101 7abcde
      60116.665 2±1.681 7abcde6.843 5±1.872 5ab0.110 5±0.034 9abc1.370 2±0.671 7abcde1.000 2±0.348 9abcdef0.749 1±0.111 7bcde
      60215.254 6±1.466 1hi5.387 2±1.743 2e0.078 9±0.023 9gh0.882 4±0.637 4h0.816 3±0.374 5ef0.821 3±0.121 4ab
      60417.281 4±2.219 0a6.596 8±1.817 2abcde0.113 6±0.044 4ab1.405 4±0.655 4abcd1.150 6±0.448 4abc0.728 7±0.101 4cde
      20915.629 3±1.691 9defgh6.111 8±1.476 2bcde0.084 9±0.030 6defgh1.173 1±0.561 1bcdefgh1.094 8±0.472 4abcd0.723 5±0.134 9cde
      30216.767 7±2.016 3abcd6.774 3±2.079 9abcd0.110 6±0.043 5ab1.399 3±0.757 2abcd0.810 2±0.261 7f0.738 3±0.103 8bcde
      10216.444 0±2.210 3abcdefgh6.507 4±1.582 9abcde0.104 1±0.037 1abcd1.367 2±0.736 1abcde0.942 6±0.338 0bcdef0.748 8±0.091 8bcde
      61015.371 5±3.224 1ghi6.375 8±2.360 1abcde0.099 7±0.064 2abcdefg1.279 9±0.869 8abcdefg0.955 2±0.347 3bcdef0.778 5±0.115 3abcd
      61115.627 9±2.467 6defghi6.245 7±1.798 2bcde0.093 7±0.048 4bcdefgh1.234 2±0.629 9bcdefgh0.981 6±0.282 2abcdef0.738 6±0.105 2bcde
      80116.540 8±1.918 7abcdefg5.331 7±1.401 7e0.095 3±0.026 2bcdefgh0.900 2±0.544 3gh1.075 2±0.285abcdef0.841 3±0.093 2a
      30115.454 3±2.119 5fghi5.339 0±1.970 2e0.080 1±0.038 9fgh0.888 3±0.720 7gh0.997 9±0.32abcdef0.800 7±0.12abcd
      61215.534 0±2.380 5efghi5.786 7±1.671 7bcde0.083 1±0.029 8efgh0.946 3±0.475 7fgh1.070 8±0.494 6abcdef0.767 2±0.131 4abcde
      20716.211 7±1.720 7abcdefgh7.325 9±1.554 5a0.110 5±0.036 5abc1.642 6±0.566a0.843 8±0.327 3ef0.720 3±0.110 7de
      20215.309 3±1.219 0hi5.579 6±1.544 2cde0.077 6±0.016 6gh1.040 2±0.601 3defgh1.086 7±0.416 5abcde0.777 9±0.117 1abcd
      60616.371 1±2.203 0abcdefgh6.806 4±1.819 4abc0.099 9±0.033 2abcdef1.339 4±0.631abcdef1.206±0.362 1ab0.698 4±0.120 9e
      20116.561 0±2.487 3abcdef6.669 2±2.192 3abcd0.107 3±0.049 3abcd1.391 8±0.783 2abcd0.901 0±0.349 2cdef0.742 4±0.129 7bcde
      50116.201 0±1.682 9bcdefgh6.947 4±1.671 1ab0.105 0±0.033 1abcd1.493 5±0.617 2abc0.945 7±0.279 6bcdef0.733 7±0.113 3cde
      60917.105 1±1.433 0ab6.955 3±1.822 1ab0.119 0±0.036 7a1.568 3±0.694 3ab0.904 6±0.590 2bcdef0.747 1±0.107 2bcde
      20515.764 6±1.930 1cdefgh6.318 6±1.546 5abcde0.092 0±0.035 5bcdefgh1.301 9±0.582 1abcdef0.884 6±0.371 4cdef0.730 3±0.088 8cde
      60716.539 8±2.557 2abcdefgh6.262 9±1.708abcde0.100 1±0.039 5abcde1.281 2±0.621 8abcdefg0.917 0±0.510 7bcdef0.754 0±0.100 9bcde
      60816.508 5±2.602 8abcdefgh5.937 1±1.851 7bcde0.098 2±0.051 1abcdefgh1.123 5±0.663 7cdefgh1.086 9±0.322 2abcd0.763 9±0.1114bcde
      40116.547 1±1.324 3abcdefg6.432 6±1.634 3abcde0.100 8±0.024 1abcde1.219 2±0.610 4bcdefgh1.259 0±0.416 8a0.746 9±0.115bcde
      毛四Maosi14.599 3±2.293 9i5.526 2±1.981 8de0.075 8±0.036h0.983 4±0.695 3efgh0.859 8±0.244 7cdef0.802 6±0.120 4abc
      P6(CK)15.876 3±1.313 3cdefgh5.961 8±1.654 6bcde0.087 8±0.026 8cdefgh1.120 7±0.549 1cdefgh1.188 5±0.458 1ab0.757 8±0.112 6bcde
      注:表中同列数字后不同字母表示P<0.05水平上差异显著。Note: Data with different letters within the same column are significantly different at P<0.05 level according to ANOVA analysis and Ducan’s multiple comparisons.

      表 2可以看出,H1/H0Vt的遗传变异系数较大,分别达到78.899 2%和68.033 3%。βHt的遗传变异系数处于中等水平,分别达到59.546 6%和41.498 5%。D1.3f的遗传变异系数稍小,分别为22.246 3%和18.995 9%。表明在参试的24个无性系中选出Vt大和接干能力强的无性系的可能性较大,而对HtβD1.3f选择改良的可能性次之。

      重复力分析结果显示D1.3Vt的无性系重复力较大,分别达到0.727 3和0.726 9,表明其受遗传控制较强,受随机环境影响较弱,对其进行表型选择可以选出遗传优良无性系的概率大[19]HtH1/H0βf的重复力稍小,为0.201 8~0.383 7。

    • 表 4可知,泡桐的D1.3HtVtH1/ H0间均呈极显著水平的表型和遗传正相关关系,且遗传相关系数接近于1,说明这种相关关系主要受遗传因素控制[20]。这4个生长性状均与干形性状中的f呈现出极显著的表型和遗传负相关关系。D1.3HtH1/H0β呈极显著的遗传正相关关系,D1.3Vtβ分别呈显著和显著的表型正相关关系。βf呈极显著的表型和遗传负相关关系,与Vt的遗传相关关系、与Ht的表型相关关系均未达到显著水平。

      表 4  泡桐无性系各性状间的相关系数

      Table 4.  Correlation coefficients among traits of Paulownia spp. clones

      性状TraitD1.3HtVtH1/H0βf
      D1.30.330 3**0.860 5**0.318 5**0.169 1**-0.162 3**
      Ht1.085 2**0.659 7**0.959 2**0.003 0-0.844 7**
      Vt0.996 0**1.042 2**0.636 6**0.008 3*-0.348 3**
      H1/H01.143 9**0.987 0**1.084 5**-0.002 2-0.818 5**
      β0.335 2**0.245 8**0.070 70.182 4**-0.244 8**
      f-0.741 8**-0.794 6**-0.709 2**-0.678 3**-0.778 7**
      注:左下角为遗传相关系数,右上角为表型相关系数。*表示相关关系达到显著水平(P<0.05),**表示相关关系达到极显著水平(P<0.01)。Notes: phenotypic correlation coefficients in the upper triangle, and genetic correlation coefficients in the below triangle. * and ** represent significant correlations at P<0.05 level and P<0.01 level, respectively.
    • 无性系各性状间的相关关系复杂,如果从多性状角度来评价参试的无性系,就需要建立一个考虑到各性状的表型、遗传参数和性状间相关性的综合指标。理想的泡桐优良无性系应该是D1.3HtVt的生长量大、接干能力强、f大、β小。分别按照等权重、强调生长改良和强调干形改良确定6个性状的经济权重(表 5)。根据性状间的相关性,选择不同的性状配合,采用无约束、等权重方法分别构建了等权重的指数方程(I1~I3)、强调生长的指数方程(I4~I6)和强调干形的指数方程(I7~I9),并计算了各指数方程的综合选择进展及各性状的遗传进展(表 67)。可以看出,在等权重的各指数方程中,以D1.3HtVtH1/H0β这5个性状配合的指数方程I2的综合选择进展最大,此时HtH1/H0的遗传进展也最大,但是D1.3Vt的进展却较小。I1I2方程的主干削度均为负向进展,I1I3的形数均为负向进展。比较强调生长改良的3个指数方程发现,D1.3HtVtH1/H0β 5个性状配合的指数方程I5虽然D1.3Vt的遗传进展小于I4I6,但是其综合选择进展在这3个指数方程中居于最高,而且该指数方程所包含的5性状均得到了改良。比较强调干形性状改良的3个指数方程发现,D1.3HtVtH1/H0β 5个性状配合的指数方程I8的综合选择进展最大,但是主干削度为负向进展。与指数方程I8相比,虽然I9D1.3HtVtH1/H0 4个性状的遗传进展略小,但也均高于由6个性状配合的指数方程I7中这4个性状的遗传进展,而且3个指数式中只有I9的干形性状(f)为正向遗传进展。

      表 5  各性状经济权重及估算方法

      Table 5.  Economic weight and estimation method of 6 traits

      方法
      Method
      指数方程
      Selection index
      经济权重Economic weight
      D1.3HtVtH1/H0βf
      等权重Equal weightI10.473 80.546 225.562 31.498 6-2.523 78.851 6
      I20.473 80.546 225.562 31.498 6-2.523 7
      I30.473 80.546 225.562 31.498 68.851 6
      强调生长Strengthening growthI41.421 31.638 676.687 04.495 8-2.523 78.851 6
      I51.421 31.638 676.687 04.495 8-2.523 7
      I61.421 31.638 676.687 04.495 88.851 6
      强调干形Strengthening stem formI70.473 80.546 225.562 31.498 6-7.571 026.554 8
      I80.473 80.546 225.562 31.498 6-7.571 0
      I90.473 80.546 225.562 31.498 626.554 8

      表 6  生长和干形性状配合的指数方程和综合选择进展

      Table 6.  Combined selection progress and selection index equation with growth and stem form

      序号No.性状配合及指数方程式Selection index equation with various traits综合选择进展ΔI
      Comprehensive selection progress
      I11.666 9x1+0.220 0x2-77.282 7x3+6.666 8x4+0.110 8x5+25.282 2x62.333 2
      I20.972 1x1-1.633 9x2+3.564 0x3+5.968 1x4-0.423 9x52.477 6
      I31.898 2x1+0.835 8x2-89.799 2x3+4.841 5x4+21.837 8x62.296 6
      I45.189 0x1+0.547 3x2-205.816 4x3+16.672 8x4+1.318 1x5+52.189 0x67.350 3
      I53.470 2x1-3.298 7x2-28.279 0x3+14.718 9x4-0.279 5x57.475 8
      I65.460 0x1+1.023 6x2-216.140 0x3+14.502 1x4+44.776 0x67.362 3
      I71.478 5x1+0.332 9x2-103.314 4x3+9.994 2x4-0.875 0x5+48.939 8x62.813 8
      I80.418 0x1-3.237 0x2+42.534 8x3+9.153 5x4-1.416 1x52.646 1
      I92.133 0x1+2.319 4x2-143.057 0x3+4.864 0x4+42.575 2x62.176 2

      表 7  指数方程中各性状的遗传进展

      Table 7.  Genetic progress on the traits of all selection indices

      序号No.D1.3HtVtH1/H0βf
      I11.567 80.816 30.028 20.329 1-0.029 2-0.016 1
      I21.551 00.883 90.027 50.368 3-0.002 2
      I31.602 70.871 20.028 70.350 0-0.022 4
      I41.625 20.902 40.028 90.360 90.007 9-0.029 0
      I51.564 40.913 00.027 60.374 90.019 2
      I61.615 40.906 30.028 80.366 1-0.030 8
      I70.954 70.350 10.017 90.148 7-0.117 60.022 5
      I81.389 20.731 30.024 80.320 3-0.062 5
      I91.300 30.611 50.024 00.238 60.009 6

      综合以上结果,强调生长改良的指数方程I5和强调干形改良的指数方程I9是比较理想的多性状指数方程。按照30%的选择强度依据指数方程I5从参试无性系中选择出排在前7位的无性系依次是609、604、204、302、207、201和102,依据指数方程I9从参试无性系中选择出排在前7位的无性系依次是609、204、207、801、601、501和302。可以看出,分别选出的7个无性系都包含609、204、302和207。因此,这4个无性系可作为入选的生长和干形兼优的无性系,入选率17%。由表 8可知,入选无性系生长性状均有不同程度的提高。其中,D1.3HtVtH1/H0与CK相比分别增加了2.11%~7.74%、13.63%~22.88%、25.85%~35.54%和24.85%~46.56%。干形性状中β与CK相比降低了23.95%~31.91%。除204的f与CK相比增加了2.47%之外,其余3个无性系的f与CK相比稍有减小(1.41%~4.95%)。

      表 8  泡桐无性系各性状的均值

      Table 8.  Means of 6 traits of Paulownia spp. clones and its value of index formula

      系号Clone No.D1.3 /cmHt/mVt/m3H1/H0βf
      60917.105 16.955 30.119 01.568 30.904 60.747 1
      20416.853 06.786 60.116 71.413 10.848 30.776 5
      30216.767 76.774 30.110 61.399 30.810 20.738 3
      20716.211 77.325 90.110 51.642 60.843 70.720 3
      P6(CK)15.876 35.961 80.087 81.120 81.188 50.757 8

      将入选群体各性状的平均值与CK相比计算入选群体的遗传增益和实际增益。结果如图 1所示:在所有性状中,H1/H0的实际增益最高,达到34.35%,其次是Vt,达到30.04%。二者的遗传增益也较高,分别达到13.18%和21.84%。这说明入选群体的H1/H0Vt在获得较大实际增益的基础上,也显著提高了遗传增益。β的实际增益达到28.34%,但由于其重复力偏小,导致其遗传增益与实际增益相差稍大[21]。入选群体的D1.3Ht的遗传和实际增益稍小,f呈现出负的遗传和实际增益。

      图  1  17%入选率下的遗传增益和实际增益

      Figure 1.  Genetic and actual gains under 17% selective ratio

    • 无性系间的变异是进行无性系育种的基础,变异系数的大小反映了群体的变异程度,决定了选择空间[22-23]。遗传变异系数是用来反映遗传因素导致性状观测值变异的程度,遗传变异系数大,说明各无性系在该性状中可利用的改良潜力比较大,即对其进行改良能够带来较大的选择响应[16]。本研究中参试无性系各性状变异丰富,在无性系间差异显著,各性状的表型变异系数的变化范围为13.096 3%~53.645 8%,遗传变异系数的变化范围为18.995 9%~78.899 2%。其中HtVtβf的遗传变异系数均高于施士争等[24]对11个4年生泡桐无性系的研究结果,D1.3HtVt的遗传变异系数均高于杨途熙等[25]对12个10年生泡桐无性系的研究结果。其原因可能是本研究中参试无性系的数量较二者多[22]。本研究中相应性状较高的变异系数为无性系选择提供了较大的空间。

      数量性状的表型值可以分解为基因型值和环境差值两部分,重复力是基因型方差与一般环境方差之和在表型方差中所占的比例[10],其大小直接影响选择效果[26]D1.3Vt的重复力较高,表明二者受较强的遗传控制,根据表型值对其选择的可靠性很大,这与杨途熙等[25]的研究结果一致。本研究在生长性状中首次采用H1/H0作为代表无性系接干能力的性状,其重复力为0.383 7,居于中等偏下水平,Htβf的重复力较低[22]。其原因可能是本研究中的24个参试无性系都是经过逐步筛选出的无性系,接干能力都有所提高,干形性状也有所改善,导致这4个性状在无性系间的方差分量偏小[27]。同时也说明重复力不是一个常数,它因研究时间、研究环境和研究群体的不同而异。

      林木性状间相关系数的高低反映了性状间的相关程度,可为林木的遗传改良策略提供理论参考,对林木育种工作具有重要意义[28-29]。本研究中各性状间的相关关系复杂,6个性状的表型和遗传相关系数不仅在数值上相差较大,且正负方向也有所不同,既存在着有利相关,也存在相互制约。生长性状中,D1.3HtVtH1/H0间呈极显著的表型和遗传正相关关系,这与何贵平等[28]的研究结果一致。在林龄较大时,根据胸径进行选择,材积会相应得到改良,可以减少测量树高的工作[30]。干形指标中,βf呈极显著的遗传和表型负相关关系。形数与4个生长性状均呈极显著的遗传和表型负相关关系,可能是由于参试无性系普遍具有自然接干能力,接干对f产生了影响所致[24],这也是泡桐与其他树种的不同之处。上述结果也说明,对泡桐某一个性状进行选择改良,可能会对其他性状产生显著的影响。比如,如果过分强调生长性状的改良,则有导致干形性状下降的的趋势,反之亦然。值的注意的是,本研究中D1.3HtH1/H0HtVtVtH1/H0之间的遗传相关系数出现了大于1的情况,而且前期也有过类似的报道[31],而相关系数的绝对值是不应大于1的。导致出现这一结果的原因有待于进一步探讨。

      一个完善和成功的育种方案应该涉及综合性状,开展多性状选择时,应根据选育目标进行统筹考虑和取舍,达到综合性状最优的目的[32]。本研究通过建立多性状指数方程对参试的泡桐无性系进行评价。以D1.3HtVtH1/H0β这5个性状配合构建的强调生长的指数方程I5和以D1.3HtVtH1/H0和f这5个性状配合构建的强调干形的指数方程I9中各性状的遗传进展均较为合理。依此选出了609、204、302和207这4个无性系。入选无性系群体Vt的遗传增益最高,为21.84%,HtH1/H0β的遗传增益为5.72%~13.18%,D1.3的遗传增益较低,为3.93%。f的遗传增益为-0.45%,可能是fD1.3HtVtH1/H0呈极显著水平的遗传和表型负相关关系导致了这一结果。在实际品种选择中若尤其注重干形的改良,则可选择βf均得到改良的204作为入选无性系;若无此要求,则609、204、302和207这4个无性系由于4个生长性状和1个干形性状(β)均得到改良,皆可作为适宜在南方低山丘陵区栽培的生长和干形综合改良的泡桐无性系。

参考文献 (32)

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