麻櫟群體內(nèi)變異性和優(yōu)良家系、無性系選擇研究.pdf

1、本研究以山東省優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種麻櫟為對象，開展了群體內(nèi)變異規(guī)律、優(yōu)良家系、優(yōu)良無性系選擇研究，以期為麻櫟遺傳改良提供理論依據(jù)，并為林業(yè)生態(tài)建設(shè)和優(yōu)質(zhì)用材林營造提供良種。對山東麻櫟主要分布點(diǎn)進(jìn)行了全面調(diào)查，選擇有代表性的泰山麻櫟群體，進(jìn)行了生長、形質(zhì)、種子等指標(biāo)的分析，探討了麻櫟群體內(nèi)變異規(guī)律，并在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)試驗(yàn)站進(jìn)行了家系子代苗期變異性觀測和優(yōu)良家系選育研究。在泰山林場、藥鄉(xiāng)林場、五蓮山、昆崳山、嶗山和費(fèi)縣林場等6個地點(diǎn)，選擇林相整齊

2、、沒有遭受逆向干擾的麻櫟人工林，采用5株優(yōu)勢木法進(jìn)行優(yōu)樹選擇，并在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)試驗(yàn)站開展了優(yōu)良無性系選育研究；經(jīng)過對生長、形質(zhì)、生理指標(biāo)等較為系統(tǒng)的研究和多性狀綜合評判，初步探明了麻櫟群體內(nèi)變異規(guī)律，初選出一批麻櫟優(yōu)良家系和無性系。主要研究結(jié)果如下： 1. 麻櫟群體變異研究麻櫟群體內(nèi)單株間的生長和形質(zhì)性狀指標(biāo)間存在著豐富的變異。生長指標(biāo)的變異系數(shù)均較大分布于27.45％～93.95％，各指標(biāo)變異系數(shù)大小為材積>樹高>冠幅>胸

3、徑。形質(zhì)性狀的變異系數(shù)分布為30.07％～35.77％，各指標(biāo)變異系數(shù)大小為干形>分枝>枝下高。 葉片表型性狀變異較大，各表型性狀的變異系數(shù)從大到小依次為葉鮮重>葉面積>葉寬>葉長寬比>葉長，群體內(nèi)單株間的葉表型性狀差異均達(dá)到極顯著水平。 種子性狀變異系數(shù)為25.14％，單株間種子性狀的表型差異均達(dá)到極顯著水平。 2. 麻櫟家系選擇研究家系間苗高和地徑變異系數(shù)較大。家系間地徑的變異系數(shù)為12.34％，呈極顯著性差

4、異。苗高變異系數(shù)為18.03％，方差分析達(dá)顯著性差異。葉片性狀中葉柄長的變異系數(shù)最大為20.48％，其次為葉寬、葉長和葉長/葉寬。 家系之間，播種苗生物量變異系數(shù)較大。其中葉干重其變異系數(shù)最大，方差分析呈顯著性；枝干重變異系數(shù)均為32.61％，方差分析均不顯著。 對51個家系的綜合評價(jià)得出，家系15、28、42和47號具有優(yōu)良的生長特性，苗高、地徑和地上生物量相對較大，其苗高超出家系平均苗高59.63％，地徑超出46％。

5、其次35、14、20和26也較優(yōu)良，均可以考慮作為優(yōu)良家系。 3. 麻櫟無性系選擇研究(1)生長性狀18個無性系生長性狀間存在顯著變異。1～3年生麻櫟無性系各性狀的表型變異系數(shù)值在9.64％～52.58％之間，遺傳變異系數(shù)值在10.4％～40.19％之間。各性狀無性系重復(fù)力為0.373～0.804，單株重復(fù)力為0.105～0.492，達(dá)到中等重復(fù)力水平。 (1)生長性狀和形質(zhì)性狀不同指標(biāo)間的相關(guān)性差異較大。干形與樹高、地

6、徑和材積的呈現(xiàn)一般的正相關(guān)性，分枝數(shù)量與3個生長指標(biāo)的表型、遺傳和環(huán)境相關(guān)系數(shù)沒有明顯規(guī)律，呈較弱的正或負(fù)相關(guān)。 通徑分析得出樹高、地徑、高徑比、干形和分枝數(shù)量5個指標(biāo)組成的控制系統(tǒng)對單木材積的多元決定系數(shù)為0.9336。形質(zhì)性狀各年齡間的相關(guān)性相對生長性狀均較大。 (2)光合生理麻櫟光合生理各指標(biāo)間的變異與重復(fù)力差異性較大。凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和水分利用效率在不同無性系間差異極顯著，氣孔導(dǎo)度差異不顯著。

7、各指標(biāo)無性系重復(fù)力為0.725～0.894，單株重復(fù)力為0.270～0.512。凈光合速率的重復(fù)力最小，水分利用效率最大。 麻櫟光合作用各指標(biāo)間的相關(guān)性存在差異。凈光合速率與蒸騰速率的表型和遺傳正相關(guān)緊密；凈光合速率、蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度的遺傳和環(huán)境正相關(guān)性緊密；水分利用效率與凈光合速率存在緊密的表型和遺傳正相關(guān)性，與蒸騰速率呈一定的負(fù)相關(guān)性；細(xì)胞間隙CO2濃度與氣孔導(dǎo)度呈一定的正相關(guān)性，與凈光合速率和蒸騰速率均呈一定負(fù)相關(guān)性。樹

8、高、地徑和材積等生長性狀與凈光合速率和蒸騰速率均呈負(fù)相關(guān)。 (3)抗旱性 葉片相對含水量隨著土壤干旱脅迫的加重，各無性系的相對含水量均逐漸下降，水分飽和虧則均逐漸增大。在輕度干旱時，13號最小，抗旱性相對較大；中度干旱脅迫下，7號RWC最??；重度干旱脅迫下，11號RWC最小。葉片失水曲線呈現(xiàn)較為一致的規(guī)律性。超氧物歧化酶(Superoxide dismutaee，簡稱SOD)活性以4、11和13號隨土壤干旱脅迫的加劇先增

9、大后下降，其余的10個無性系隨土壤干旱脅迫的加劇SOD活性一直下降?？扇苄蕴呛康淖兓?guī)律不一。隨著干旱脅迫的加劇，1號和17號的可溶性糖的含量上升，具有較強(qiáng)的抗旱性。 隨干旱脅迫的加深，各無性系葉片水勢變化趨勢不同，呈現(xiàn)先降后增、遞增及先增后降的趨勢。無性系7、5、8、11和13號的土壤水勢相對較高，具有較強(qiáng)的抗旱性。 光合速率先降低后增大。輕度和中度干旱脅迫下，7號的蒸騰速率明顯較低，抗性較強(qiáng)。重度干旱脅迫下，3、1

10、7和8號的蒸騰速率相對較小，抗性相對較強(qiáng)。 輕度干旱脅迫下，光合速率和蒸騰速率、葉片水勢和可溶性糖含量均達(dá)極顯著性正相關(guān)，葉片水勢與SOD呈先顯著性負(fù)相關(guān)。中度干旱脅迫下，土壤水勢和蒸騰速率間呈極顯著性負(fù)相關(guān)。重度干旱脅迫下，光合與蒸騰速率呈顯著性負(fù)相關(guān)，土壤水勢與水分飽和虧呈顯著性正相關(guān)。 麻櫟無性系7、5、13、15和11號具有較強(qiáng)的耐旱能力，可以作為干旱山區(qū)多點(diǎn)造林試驗(yàn)的參試材料，進(jìn)行多點(diǎn)、長期優(yōu)良無性系選擇研究。