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《山地農業生物學報》2014年第六期

1材料與方法

1．1試驗地概況試驗地位于閩中南的仙游溪口國有林場林木苗圃地，地處東經118°28''''～118°33''''之間，北緯25°23''''～25°43''''之間。苗圃地位于木蘭溪岸邊，海拔高60m，土壤為沖積沙壤土，立地等級為Ⅱ類地。

1．2材料來源、處理與播種試驗種子分別收集自福建省內紅錐主要分區的優樹單株(林齡40a以上)以及廣東、廣西優良家系，共50個。收集到的種子用清水篩選，除去空殼和蟲洞的種子后，加2%的高錳酸鉀溶液消毒(浸種5min后用清水沖洗干凈)后與濕沙混合進行沙培，貯藏期間經常檢查翻動，濕度不夠時及時灑水補充(沙的濕度以控制在手抓成團，放開即散開)。采用容器育苗，容器規格為9cm×16cm，基質為黃心土，待種子露出胚根長約1cm時經斷根處理后移入容器袋內(2012年3月播種)，每個容器播種一粒，種子植入深度為帶面與種子基本平行。播種后，容器袋放置畦面上排列整齊，每個家系用塑料標簽做上記號，搭小拱棚并覆蓋透光率50%的遮陰網。隨后，經常噴水保持容器內的土壤處于半濕半干狀態，待種子長出真葉后每個月用0．3%托布津消毒一次，并噴施2%的復合肥溶液。

1．3調查測定方法每個家系選擇3個測定小區，每小區30株為固定測定株。2013年12月底調查，苗高用木尺測量，游標卡尺測量地徑;每個家系選擇10株平均苗木調查根系的主根長度和側根寬度，起苗時應注意保持根系完整，苗木生物量分地上和地下部分，用小型電子天平稱量;千粒重在實驗室內用電子天平稱量。

1．4統計分析方法數據整理、計算和方差分析主要在Excel軟件上進行，生物量比是指地上部鮮重/地下部鮮重，根幅比指側根寬度/主根長度;主成分分析、多維標度分析和聚類分析計算采用SPSS20．0分析軟件。

2結果與分析

2．1不同家系表型特征及性狀因子分析參試的50個家系中，因個別種子量很少或應放置時間較長而出苗率低，只對出苗數量較多的46個家系的苗木進行調查分析，紅錐不同家系苗木各因子具體調查數據結果見表1，各家系苗木生長性狀、生物量等特征因子的主成分分析結果見表1。從表1看出，46個家系的種子千粒重、成苗率、苗高、根幅比、生物量比以及地徑群體均值分別為818.16±21.99g、86.41±6.44%、21.32±1.70cm、0.60±0.23、1.48±0.14和0.39±0.05cm，家系間的種子千粒重、成苗率、苗高、根幅比、生物量比以及地徑等性狀相差較大，鑒于苗木性狀因子較多，必需選擇主要影響因子來進行分析，以提高評價和選擇的可信度，為此采用主成分分析法對46個家系的上述因子進行分析。從表2結果可以看出，第1和第2主成分的累計貢獻率為83．809%，主成分的數目可以根據累計貢獻率來判定，只要累計百分比達到80%～85%以上對應的主成分信息量就夠了。從第1主成分的因子負荷量看出苗高、地徑和生物量比負荷量較大，其次是種子千粒重，與第1主成分相關系數較高，說明紅錐不同家系的苗期差異主要是苗高、地徑和生物量比決定的;第2主成分的因子負荷量主要是根幅比，體現了苗木根系形態對苗期差異也有影響。

2．2不同家系表型特征及性狀因子的多維標度分析通過主成分分析對紅錐不同家系的苗期差異影響因子有了初步了解，但因子較多，且分析存在主觀因素，因此采用多維標度法(MDS)進行降維，為家系的初步篩選做準備。MDS是一種把高維降為低維，在低維空間展示距離數據結構的多元數據分析技術［11］，對于模型擬合結果用脅強系數S和擬合優度R2判斷。使用表1的性狀因子進行度量多維標度計算，S=0，R2=1。一般認為S＞0．3擬合效果較差;0.1＜S＜0.2擬合效果一般;0.05＜S＜0.1擬合效果較好，S＜0．05則認為擬合效果極好;R2＞0．6時模型被認為是可以接受的［12］。從分析結果來看擬合效果極好。得到多維尺度空間見圖1。從平面圖比較直觀地反映各性狀因子關聯的信息，苗高、地徑、生物量比和根幅比彼此距離相近意味著相似性越強，代表著苗木的生長特性;千重位于維數1的最左邊，成苗率位于維數1的最上邊，與生長性狀距離較遠，相似性不強。結合主成分分析中因子負荷量的大小，選擇苗高、地徑、生物量比和根幅比4個主要因子可以較好地解釋苗期差異性，使得進一步進行的苗期選擇也具有客觀性。

2．3不同家系遺傳力與遺傳參數分析選擇苗高、地徑、生物量比和根幅比4個主要因子作為評價因子，對46個家系做方差分析，結果見表3。方差分析結果表明，家系之間的苗高、地徑和生物量比的差異均達到極顯著水平，變異主要來源于家系，即遺傳因素，根幅比家系之間的差異不顯著，變異主要來源于環境因素。遺傳參數計算見表4。從表4的結果可以看出，紅錐苗高、地徑和生物量比的廣義遺傳力都較高，分別為89．74%、77.66%和72．26%，也即是在表型方差(遺傳方差+環境方差)中，遺傳方差所占的比例均大于環境方差;而根幅比表型方差中，環境方差大于遺傳方差，或許是因為容器育苗的原因。遺傳變異系數是標準差與總平均值的比值，苗高、地徑和生物量比的遺傳變異系數分別為7．96%、12．92%和9．40%，遺傳變異系數小的性狀的遺傳力較變異系數大的性狀高［13］。綜上所述，在環境、管理等一致的情況下，不同家系的紅錐苗高、地徑和生物量比這種差異主要由遺傳因素決定，說明可通過分析這3個因子的遺傳差異并初選家系有意義。

2．4優良家系苗期的初步選擇選擇歐式平方距離進行相似性度量，采用組間連接法，對苗高、地徑和生物量比3個因子進行統聚類分析，樹狀聚類圖如圖2所示。根據樹狀圖將紅錐46個家系分為4組。具體結果見表5。根據組別的苗高和地徑平均數據，按順序從大到小將4組劃分為優、良、中、差4個等級組，其中優良組的家系有11個，序號分別為22、23、25、38、39、40、41、42、20、21、24，其苗高、地徑與生物量比的平均值大于群體平均值，苗高平均值29.91cm，地徑平均值0.547cm，生物量比平均值為1.90，通過遺傳增益計算，苗高、地徑與生物量比的遺傳增益分別為23.84%～69.02%、19.36%～58.80%和11.84%～44.11%。

3結論與討論

3．1紅錐不同家系間的表型性狀相差較大，主成分分析中第1主成分中的因子負荷量表明紅錐不同家系的苗期差異主要由苗高、地徑和生物量比決定，其次是種子千粒重。第2主成分中根幅比的因子負荷量對苗期差異起決定作用。多維標度法分析結果中脅強系數S=0，擬合優度R2=1，說明擬合效果極好，能最大限度提取數據中所包含的主要因子成分信息，與主成分分析相結合選擇苗高、地徑、生物量比和根幅比4個主要因子。

3．2以苗高、地徑、生物量比和根幅比4個因子為指標對46個家系的遺傳參數進行估算，紅錐的生長性狀中，苗高廣義遺傳力為89.74%，遺傳變異系數為7.96%;地徑廣義遺傳力為77.66%，遺傳變異系數為12.92%;生物量比的廣義遺傳力72.26%，遺傳變異系數為9.40%。廣義遺傳力大，說明該性狀受遺傳控制較強，受環境影響較弱，對其進行性狀選擇比較可靠，選擇所能獲得的遺傳增益也大。根幅比廣義遺傳力為負值，說明其差異中環境方差所占的比例大于遺傳方差，容器育苗也許是影響的主要原因，苗木根系在營養袋中盤結無法伸展，今后將用大田育苗的方式做進一步研究。綜合以上分析，確定苗高、地徑和生物量比三因子能較好保持親本優勢且穩定遺傳，也說明通過它們對家系進行遺傳增益估算并初期選擇是有效的。

3．3用系統聚類法將46個紅錐家系劃分為優、良、中、差4個等級組，其中優良組的家系有11個，序號分別為22、23、25、38、39、40、41、42、20、21、24，其苗高、地徑與生物量比的平均值大于群體平均值，苗高平均值29．91cm，地徑平均值0．547cm，生物量比平均值為1．90，通過遺傳增益計算，苗高、地徑與生物量比的遺傳增益分別為23．84%～69.02%、19.36%～58.80%和11.84%～44.11%。

3．4紅錐家系苗高、地徑等主要生長性狀方差分析表明，家系間的方差均達到極顯著的水平。一方面表明從參試家系中進一步選擇，可望選出生產力更高的優良家系，另一方面也說明根據表型選擇得到的優樹后代仍分化明顯，表型優良并不意味基因型一定優良，必須經過遺傳測定，選出優良基因型，才能取得更大的效益。

3．5本研究僅是苗期的初步遺傳評價與選擇，山上造林后受立地環境因素的影響，適應性和遺傳力會發生變化，還有待繼續測定和評價。

作者：朱煒李寶福潘瓊蓉嚴平勇劉正渭單位：福建省林業科學研究院仙游溪口國有林場