长白落叶松种子园亲本无性系生长性状变异研究

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2022.01.014

植物研究 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (1): 130-137.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2022.01.014

长白落叶松种子园亲本无性系生长性状变异研究

张丹丹¹, 李翔¹, 王璧莹¹, 王喜和², 孙权², 吴蕴洋², 李平扬², 李德尧², 李玉磊², 赵曦阳¹()

^1.东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室，哈尔滨 150040
^2.汪清林业分公司亲和种子园国家良种基地，汪清 133219

收稿日期:2021-03-18 出版日期:2022-01-20 发布日期:2021-12-30
通讯作者: 赵曦阳 E-mail:zhaoxyphd@163.com
作者简介:张丹丹（1987—），女，硕士研究生，主要从事落叶松遗传改良研究。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2017YFD0600402)

Variation Analysis of Growth Traits of Larix olgensis Parental Clones in Seed Orchards

Dandan Zhang¹, Xiang Li¹, Biying Wang¹, Xihe Wang², Quan Sun², Yunyang Wu², Pingyang Li², Deyao Li², Yulei Li², Xiyang Zhao¹()

^1.State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding，School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040
^2.Qinhe Seed orchards，Nation Improved Variety Base of Wangqing Forestry Branch Office，Wangqing 133219

Received:2021-03-18 Online:2022-01-20 Published:2021-12-30
Contact: Xiyang Zhao E-mail:zhaoxyphd@163.com
About author:Zhang Dandan（1987—），female，master，mainly engaged in larix genetic and improvement.
Supported by:
National Key Research and Development Program of China(2017YFD0600402)

摘要/Abstract

摘要：

东北地区多个长白落叶松（Larix olgensis）种子园已经营建多年，但亲本生长情况往往被忽视。本研究以汪清林业局49个长白落叶松亲本无性系为材料，对其多个生长性状进行测定与遗传变异分析，方差分析结果表明49个无性系间的各测定性状差异均达极显著水平，各测定性状表型变异系数和遗传变异系数变化范围分别为7.71%~31.93%和2.05%~12.55%，重复力变化范围为0.44~0.76，高重复力、高变异系数有利于无性系的评价选择；树高、胸径等大部分生长性状的相关性达极显著水平，表明各生长性状在生长发育中相互影响；主成分分析结果表明第一主成分贡献率为61.44%，主要代表生物量性状；依托主成分分析结果对长白落叶松亲本无性系进行综合评价，初步筛选L76、L5、L7、L12和L4等5个优良无性系，这些无性系树高等性状遗传增益变化范围为3.55%~15.50%，入选无性系可以为长白落叶松良种选育提供材料。

关键词: 长白落叶松, 亲本无性系, 变异系数, 重复力, 选择

Abstract:

The growth of parental clones was neglected in seed orchards though many Larix olgensis seed orchards had been built for several years in Northeast China. In this research， 49 L. olgensis parental clones were used as materials， many growth traits were investigated and analyzed respectively. ANOVA results showed that there was significant difference among 49 clones in each growth traits. The phenotypic variation and genetic variation coefficients of different traits ranged from 7.71%-31.93% and 2.05%-12.55%， respectively. The repeatability of different traits ranged from 0.44-0.76， high repeatability and variation coefficients were beneficial for selection of elite clones. The correlation of most growth traits including tree height was extremely significant showed that each growth traits affected each other. The results of principal component analysis showed that the contribution rate of the first principal component was 61.44%， which mainly represented biomass traits. Comprehensive evaluation of L. olgensis parental clones were conducted based on the results of principal component analysis， clone L76， L5， L7， L12 and L4 were selected as elite clones， the genetic gain of different growth traits ranged from 3.55%-15.50%， the selected clones could provide materials for tree breeding of L. olgensis.

Key words: Larix olgensis, parental clones, variation coefficients, repeatability, selection

中图分类号:

S791.229

张丹丹, 李翔, 王璧莹, 王喜和, 孙权, 吴蕴洋, 李平扬, 李德尧, 李玉磊, 赵曦阳. 长白落叶松种子园亲本无性系生长性状变异研究[J]. 植物研究, 2022, 42(1): 130-137.

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图/表 7

表1

表2

各无性系不同性状均值分析

无性系 Clones	树高 Tree height /m	地径 Ground diameter /cm	胸径 Diameter of breast height /cm	3 m 处干径 Diameter of stem at 3 meter height /cm	尖削度 Taperingness	材积 Volume /m³	冠幅 Crown width /cm	分枝角 Branch angle /（°）	通直度 Stem straightness degree
L1	18.47±0.97	34.70±3.01	31.60±3.30	28.21±3.62	1.88±0.14	0.49±0.11	739.90±102.36	83.30±8.35	4.84±0.37
L2	18.12±0.88	33.42±3.22	30.36±2.89	27.69±2.85	1.85±0.17	0.45±0.09	697.12±92.19	84.90±6.98	4.72±0.46
L3	18.33±1.05	32.28±4.93	28.57±3.20	25.85±3.50	1.76±0.26	0.40±0.09	703.14±101.25	83.70±5.91	4.80±0.41
L4	18.60±0.92	34.39±3.36	31.66±3.41	28.79±3.11	1.86±0.22	0.49±0.10	772.58±159.07	86.80±6.02	4.88±0.33
L5	19.62±1.38	36.12±3.05	32.41±2.86	29.89±2.59	1.85±0.15	0.54±0.10	770.84±124.78	83.90±6.62	4.96±0.20
L6	18.58±1.32	31.94±2.80	29.18±3.62	25.97±3.22	1.72±0.16	0.42±0.10	698.74±109.33	83.20±5.93	4.88±0.33
L7	19.32±1.54	36.29±3.47	32.02±3.07	28.98±3.39	1.88±0.19	0.52±0.11	792.84±96.08	89.30±4.18	4.96±0.20
L8	19.26±1.24	33.27±2.86	30.85±3.16	28.27±3.04	1.73±0.16	0.48±0.10	701.80±131.17	84.80±9.07	5.00±0.00
L9	19.78±2.25	34.08±4.17	31.07±3.93	28.05±3.92	1.74±0.23	0.51±0.15	766.44±122.81	83.70±8.17	4.88±0.33
L10	19.22±2.38	33.42±3.99	29.34±3.35	26.09±3.90	1.75±0.23	0.44±0.12	724.38±94.42	85.30±6.01	4.92±0.28
L11	19.14±1.71	32.71±3.80	29.99±3.60	27.31±3.50	1.71±0.19	0.46±0.12	706.32±68.03	85.80±7.76	4.92±0.28
L12	19.34±2.14	35.10±3.41	31.77±2.61	28.45±3.02	1.83±0.24	0.51±0.11	787.64±130.64	90.40±9.78	4.96±0.20
L13	18.93±1.95	32.60±3.22	29.41±2.89	26.82±3.29	1.73±0.19	0.44±0.11	669.04±124.78	83.60±7.11	4.76±0.44
L15	19.64±1.72	33.72±3.50	30.68±2.90	26.86±2.66	1.72±0.20	0.49±0.10	766.26±156.81	85.40±7.80	5.00±0.00
L16	18.35±1.55	32.24±3.00	28.50±3.68	25.86±3.94	1.76±0.17	0.40±0.11	742.32±84.44	86.50±3.82	4.92±0.28
L17	18.44±0.92	32.35±2.98	29.86±2.78	27.14±2.81	1.76±0.18	0.44±0.08	653.32±78.66	84.30±9.45	5.00±0.00
L18	18.79±1.38	34.52±5.76	31.12±6.10	228.31±6.02	1.83±0.23	0.50±0.20	677.22±96.20	88.00±4.45	4.96±0.20
L19	18.04±1.25	33.02±4.50	29.92±4.16	26.72±4.11	1.83±0.21	0.44±0.13	688.68±110.30	87.30±4.01	4.84±0.37
L25	18.57±1.21	34.86±5.09	30.63±4.99	27.52±4.99	1.87±0.22	0.47±0.15	760.12±124.15	87.80±4.04	4.92±0.28
L30	18.67±1.85	32.13±5.39	28.80±4.19	25.95±3.83	1.72±0.25	0.42±0.14	819.08±131.34	85.50±6.57	4.96±0.20
L37	19.24±2.46	34.40±5.67	30.22±5.22	26.82±5.04	1.79±0.24	0.48±0.18	798.80±168.13	84.90±9.51	4.72±0.68
L38	19.03±1.89	33.84±4.03	31.09±3.70	28.12±3.98	1.80±0.31	0.48±0.11	712.72±76.77	83.00±7.77	4.96±0.20
L51	18.81±1.93	32.56±4.68	29.56±4.83	25.88±4.84	1.73±0.19	0.45±0.16	780.78±119.84	89.30±1.53	4.88±0.44
L54	17.79±1.10	29.30±4.06	25.84±3.72	22.57±3.37	1.64±0.17	0.33±0.10	688.60±91.50	88.80±2.90	4.76±0.44
L55	18.61±1.73	34.48±4.53	29.62±3.34	25.85±3.77	1.86±0.27	0.44±0.10	747.96±114.05	85.50±4.56	4.96±0.20
L57	19.01±1.86	35.14±4.75	30.19±3.72	26.48±3.57	1.85±0.23	0.47±0.14	738.84±125.19	85.70±4.71	4.92±0.28
L58	18.86±1.45	34.61±5.52	30.01±4.27	26.81±4.03	1.83±0.26	0.46±0.14	793.08±149.12	84.10±5.90	5.00±0.00
L60	18.25±1.26	31.48±3.80	27.92±3.64	24.76±3.89	1.73±0.17	0.39±0.11	683.12±88.20	86.30±8.72	4.88±0.33
L61	18.34±1.56	32.42±3.74	29.06±3.34	26.19±3.24	1.77±0.19	0.42±0.10	715.00±147.46	88.40±3.74	4.80±0.41
L62	18.23±1.21	35.22±6.47	31.12±5.46	27.62±4.97	1.93±0.30	0.48±0.17	745.60±172.76	84.90±7.65	4.84±0.37
L63	19.83±2.07	34.38±5.27	29.69±3.75	26.34±3.61	1.75±0.33	0.46±0.12	692.96±144.48	81.90±6.34	5.00±0.00
L64	18.02±1.28	32.40±5.43	28.76±4.18	25.59±3.95	1.79±0.24	0.41±0.13	757.04±94.45	88.90±3.61	4.96±0.20
L71	18.43±1.10	32.65±4.43	28.36±3.65	25.18±3.91	1.77±0.22	0.40±0.11	736.84±99.60	86.30±5.69	5.00±0.00
L72	17.22±1.22	28.23±5.60	24.93±4.70	21.79±4.32	1.64±0.28	0.30±0.12	638.64±87.69	87.10±4.93	4.52±0.71
L73	17.83±1.70	31.66±6.33	27.18±5.57	24.34±5.46	1.77±0.32	0.37±0.15	769.20±147.20	86.80±3.35	4.68±0.48
L74	18.46±1.71	32.57±6.28	28.41±5.11	25.51±4.93	1.77±0.34	0.41±0.16	712.72±83.37	88.40±3.81	4.88±0.44
L76	19.74±2.34	36.58±6.85	33.11±6.55	29.42±6.62	1.84±0.22	0.59±0.25	821.88±201.03	87.70±4.94	4.88±0.33
L77	18.67±2.21	35.54±5.35	30.75±4.39	27.53±4.30	1.91±0.26	0.48±0.16	842.68±146.86	88.30±3.73	4.80±0.41
L78	18.50±1.75	32.46±6.06	29.06±5.26	26.06±5.24	1.75±0.25	0.43±0.16	699.88±107.86	84.40±10.42	4.88±0.33
L80	17.82±1.39	31.84±4.98	28.46±4.21	25.14±3.81	1.78±0.23	0.40±0.13	698.40±109.60	88.00±4.08	4.68±0.69
L81	18.24±1.69	33.30±4.74	27.70±3.01	24.75±2.83	1.84±0.31	0.38±0.10	722.08±106.46	81.80±8.05	4.84±0.37
L82	17.42±1.38	30.35±5.51	26.36±4.22	23.30±4.13	1.75±0.32	0.34±0.11	707.72±73.01	87.50±8.04	87.50±8.04
L83	19.03±1.27	34.86±4.19	30.56±3.83	27.38±3.80	1.83±0.22	0.47±0.13	756.72±80.72	88.30±4.83	5.00±0.00
L84	18.98±2.63	32.87±5.40	29.10±5.12	26.01±4.92	1.75±0.30	0.44±0.17	744.00±130.48	85.00±5.77	4.72±0.54
L88	19.11±2.16	33.81±6.99	29.23±5.50	25.65±5.06	1.77±0.32	0.45±0.19	749.48±176.40	88.60±6.81	4.92±0.28
L89	17.58±1.24	31.42±5.77	27.92±4.74	24.95±5.01	1.79±0.31	0.38±0.14	735.80±149.44	89.70±9.31	4.80±0.41
L90	17.90±1.52	32.77±4.73	29.12±3.99	25.92±3.56	1.83±0.20	0.41±0.13	752.80±133.51	88.40±3.45	4.76±0.60
L91	18.89±1.61	35.45±6.40	30.48±4.85	27.22±4.52	1.88±0.30	0.47±0.16	764.60±112.27	89.30±3.79	4.92±0.40
L92	18.23±1.73	33.11±4.24	29.93±3.68	26.92±3.59	1.82±0.18	0.44±0.13	708.64±118.96	87.70±6.65	4.92±0.28
平均值Average	18.64±1.73	33.32±4.97	29.62±4.38	26.51±4.32	1.79±0.24	0.44±0.14	735.80±127.39	86.30±6.65	4.87±0.38

表2

表3

表4

表5

表6

表7

参考文献 24

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性状 Traits	树高 Tree height	地径 Ground diameter	胸径 Diameter of breast height	3 m处干径 Diameter of stem at 3 meter height	尖削度 Taperingness	材积 Volume	冠幅 Crown width	分枝角 Branch angle
地径 Ground diameter	0.443^**
胸径 Diameter of breast height	0.449^**	0.851^**
3 m处干径 Diameter of stem at 3 meter height	0.434^**	0.781^**	0.954^**
尖削度 Taperingness	-0.152^**	0.815^**	0.645^**	0.579^**
材积 Volume	0.632^**	0.834^**	0.965^**	0.920^**	0.504^**
冠幅 Crown width	0.360^**	0.483^**	0.440^**	0.388^**	0.300^**	0.482^**
分枝角 Branch angle	-0.138^**	-0.052	-0.047	-0.035	0.022	-0.064^*	0.035
通直度 Stem straightness degree	0.476^**	0.315^**	0.355^**	0.359^**	0.030	0.375^**	0.127^**	-0.053

主要成分因子 Main factor	主成分Ⅰ Principal component Ⅰ	主成分Ⅱ Principal component Ⅱ
特征值 Eigenvalues	5.53	1.41
贡献率 Contribution rate	61.44	15.65
累积贡献率 Cumulative contribution rate	61.44	77.09
树高 Tree height	0.79	-0.41
地径 Ground diameter	0.96	0.12
胸径 Diameter of breast height	0.97	-0.02
3 m处干径 Diameter of stem at 3 meter height	0.94	-0.07
尖削度 Taperingness	0.67	0.50
材积 Volume	0.97	-0.06
冠幅 Crown width	0.59	0.49
分枝角 Branch angle	-0.09	0.80
通直度 Stem straightness degree	0.64	-0.30

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长白落叶松种子园亲本无性系生长性状变异研究

Variation Analysis of Growth Traits of Larix olgensis Parental Clones in Seed Orchards

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性状 Traits	变异来源 Source of variation	自由度 Degree of freedom	均方 Mean square	F
树高 Tree height	无性系 Clones	48	9.661	3.548^**
地径 Ground diameter	无性系 Clones	48	71.585	3.135^**
胸径 Diameter of breast height	无性系 Clones	48	66.471	3.858^**
3 m处干径 Diameter of stem at 3 meter height	无性系 Clones	48	66.567	3.989^**
尖削度 Taperingness	无性系 Clones	48	0.102	1.774^**
材积 Volume	无性系 Clones	48	0.074	4.116^**
冠幅 Crown width	无性系 Clones	48	49 424.711	3.323^**
分枝角 Branch angle	无性系 Clones	48	120.895	2.941^**
通直度 Stem straightness degree	无性系 Clones	48	0.312	2.250^**

性状 Traits	均值±标准差 Average±Standard deviation	变幅 Range	表型变异系数 Coefficient of phenotypic variation /%	遗传变异系数 Coefficient of genetic variation /%	重复力 Repeatability
树高 Tree height	18.64±1.73	15.00~26.40	9.29	5.80	0.72
地径 Ground diameter	33.32±4.97	20.30~48.80	14.93	4.15	0.68
胸径 Diameter of breast height	29.62±4.38	16.00~44.90	14.78	4.69	0.74
3m处干径 Diameter of stem at 3 meter height	26.51±4.32	15.00~41.60	16.29	12.55	0.75
尖削度 Taperingness	1.79±0.24	0.12~1.10	13.41	5.47	0.44
材积 Volume	0.44±0.14	0.12~1.10	31.93	10.21	0.76
冠幅 Crown width	735.80±127.39	385.00~1 338.00	17.31	5.00	0.70
分枝角 Branch angle	86.30±6.65	47.50~130.00	7.71	2.05	0.66
通直度 Stem straightness degree	4.87±0.38	3.00~5.00	7.83	2.63	0.56

无性系 Clone	Q_i	无性系 Clone	Q_i	无性系 Clone	Q_i	无性系 Clone	Q_i
L76	2.436	L83	2.345	L88	2.303	L64	2.266
L5	2.412	L10	2.302	L19	2.302	L3	2.264
L7	2.400	L8	2.339	L17	2.296	L16	2.264
L12	2.379	L57	2.337	L13	2.295	L71	2.262
L4	2.364	L37	2.337	L84	2.291	L81	2.255
L1	2.362	L15	2.335	L51	2.291	L80	2.250
L18	2.360	L58	2.329	L78	2.281	L60	2.236
L77	2.358	L63	2.325	L90	2.278	L89	2.234
L9	2.357	L2	2.319	L61	2.277	L73	2.223
L62	2.357	L11	2.311	L6	2.273	L82	2.181
L91	2.350	L55	2.311	L30	2.272	L54	2.154
L38	2.348	L92	2.306	L74	2.268	L72	2.117
L25	2.346