杉木第3代种子园无性系花期观察与分析_吴明晶.pdf

第 50 卷 第 2 期2 0 2 3 年 6 月福建林业科技JourofFujianForestrySciandTechVol.50No.2Jun.，2 0 2 3doi:10 13428/j cnki fjlk 2023 02 021杉木第 3 代种子园无性系花期观察与分析吴明晶(福建省将乐国有林场，福建 将乐 353300)摘要:杉木种子园无性系雌雄花量和盛花期对种子园种子产量和品质有重要影响。于 2020 年，对福建省将乐国有林场第三期杉木第 3 代种子园中 70 个无性系的花量、盛花期进行调查分析。结果表明，无性系自身以及无性系间雌雄球花的盛花期同步性存在明显差异，且整体上雌球花开花时间早于雄球花，较雄球花提前 2 d 完全进入盛花期。雌雄球花在树冠上分布存在明显的层次性，下层雄花多，上层雌球花多，这种分布机制在一定程度上抑制了杉木自交。研究结果可为种子园的管理与高世代杉木种子园的建设提供参考。关键词:杉木;种子园;无性系;花量;盛花期中图分类号:S791.27;S722.8+3文献标识码:A文章编号:1002 7351(2023)02 0112 04Study of Clones Flowering and Needle Colour in Three Generations of Seed Orchard forCunninghamia lanceolataWU Mingjing(Jiangle state-owned Forestry Farm，Jiangle 353300，Fujian，China)Abstract:The number of female and male strobilus and flowering in full bloom of Cunninghamia lanceolata seed orchard have an im-portant effect for yield and quality of the seed orchard Meanwhile.In 2020，the flower mass，flowering in full bloom of 70 clones of 3rdgenerations of Cunninghamia lanceolata in the phase III of seed orchard in Jiangle Fujian Province have been investigated.JiangleFujian Province have been investigated.The results show that，the synchronicity of the flowering period of male and female flowerswithin and between clones was different，the flowering time of female flowers is earlier than that of male flowers，and they fully enterthe flowering period 2 days earlier than male flowers.There is a clear hierarchical distribution of male and female cones on the treecrown，with more male flowers in the lower layer and more female flowers in the upper layer.This distribution mechanism has a cer-tain impact on self pollination of Chinese fir.The results provide theoretical support for management and development of seed or-chard，and lay the foundation for the research of the seed orchard.Keywords:Cunninghamia lanceolata;seed orchard;clone;flowers;flowering in full bloom杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的用材树种，具有树干直、生长快、材质好、产量高、用途多、销售范围广的特点1，一直是我国林木遗传改良中的主要研究对象2。种子园中各无性系雌雄花数量对种子园种子质量和产量有重要影响，同时还通过影响种子园配子的遗传组成，间接影响子代的遗传品质和多样性3。种子园无性系间雌雄球花的盛花期一致性是保证种子产量与遗传增益的重要基础，研究盛花期的同步性对于种子园的利用与管理具有现实意义4。目前，关于杉木第1 代、第2 代种子园的报道比较多，而对于杉木第 3 代种子园的调查较少，对今后更高世代种子园建设的理论支持相对缺乏。鉴于此，2020 年春，对福建省将乐国有林场第三期杉木第 3 代无性系种子园雌雄花数量、盛花期等进行了调查分析。1材料与方法1.1研究地点概况福建省将乐国有林场位于福建省三明市将乐县，地处武夷山南麓，紧邻金溪河，年均气温为18.7，收稿日期:2022 06 16;修回日期:2022 10 25基金项目:三明市林业科技项目(杉木种子园辅助授粉花粉批量调制关键技术，闽林综 2020 42 号)作者简介:吴明晶(1967)，男，福建省将乐国有林场林业高级工程师，从事森林培育、林木种苗和林业科技推广工作。E-mail:。第 2 期吴明晶:杉木第 3 代种子园无性系花期观察与分析年均降水量 1669 mm，海拔 1401400 m。林场第三期杉木第 3 代无性系种子园于 2009 年春定砧，2010年 3 月嫁接，建园亲本选自福建省洋口国有林场杉木第 3 代种质资源库，分为 21 个小区，共嫁接杉木无性系 70 个，总计 6040 株。1.2材料与方法于 2020 年 2 月底3 月初，以将乐国有林场杉木第 3 代种子园内的 70 个无性系为研究对象，每个无性系随机选取 3 株长势正常、一致性良好的单株作为样株。以 3 棵样株 50%的雄球花散粉时作为该无性系的雄花盛花期;以 3 个样株 50%的雌球花打开时作为该无性系的雌花盛花期5。每天观察 1 次，记录每天的天气情况和各无性系进入盛花期的日期。依据陈晓阳等6 的方法，将每棵样株的整个树冠分为上、中、下 3 层，每层在东、西、南、北方向各随机抽取 1 个正常发育的主侧枝，统计雌雄球花的数量，分别计算上、中、下各层次雌雄球花花量的平均值，统计每层主侧枝总量，根据各层的主侧枝数推算出整株的雌雄花量。以 3 棵样株的平均值进行统计分析。1.3数据分析按照雌雄球花盛花期间隔时间将所有无性系分成 6 组，用 PASW Statistics18 软件分别进行组间组内差异分析比较。图 1雌雄球花盛花期总株率2结果与分析2.1雌雄球花盛花期根据观察结果，2020 年 2 月 28 日后，多个无性系雌雄花开始进入盛花期(图1)。雄球花在 14 d 内全部进入盛花期，雌球花在 12 d 内全部进入盛花期;整体上雌球花与雄球花进入盛花期时间存在差异，雌球花完全进入盛花期的时间早于雄球花。从图 2 可以看出，无性系间雌雄球花进入盛花期同步性不一，有 40%左右的无图 2雌雄球花进入盛花期间隔时间(d)及无性系占比(%)性系的雌雄球花同时进入盛花期，20%左右无性系盛花期间隔时间 6 d 以上，30%左右的无性系盛花期间隔时间在 2 4 d 内。单个无性系雌雄盛花期最大间隔为 10 d，无性系数量占比仅4%。2.2雌雄球花花量分析2.2.1雌雄球花在树冠各层分布特征从表 1 可以看出，雌雄球花在树冠不同层次分布存在明显的层次性。雌花主要分布在树冠的上层，雌花在上、中、下层分布比例为 10.60.5;而雄花主要 分 布 在 树 冠 的 下 层，雄 花 在 上、中、下 层 分 布 比 例 为11.62.0。从图 3、图 4 可以看出，不同无性系间，雌雄球花的分布层次存在着明显差异。以雌雄花在上层、下层分布为例，雌花在上、下层分布比例范围是 0.33 19.71，相差近 60 倍;雄花在上、下层分布比例范围是 0.07 2.18(其中 4 个无性系上层无雄球花分布的除外)，相差 31 倍。2.2.2树冠不同层次雌雄花量统计从表 2 可以得出，雌雄球花比例自上而下呈现递减趋势，各层之间虽然雌雄球花比例差异明显，但总花量并没有太大差异;由于总雌花量大于总雄花量，同时雌花在树冠自上而下分布减少，导致上层总花量略大于中、下层总花量。311福建林业科技第 50 卷表 1雌雄球花花量统计球花类型花量变异幅度树冠部位比例(上中下)均值标准差变异系数/%雄花7 58111.62.0249159.7764.16雌花5 83710.60.5426261.3861.36总花数19 130810.80.9675371.7655.08图 370 个无性系雌花在树冠各层分布图 470 个无性系雄花在树冠各层分布表 2树冠各层花量统计树冠部位花量变异幅度雌雄比例均值标准差变异系数/%上2 6503.61249174.1169.92中6 4661.41211120.5557.13下8 55511215126.6258.893结论与讨论本次调查 70 个无性系中，有 40%左右的无性系其雌雄球花在同一天开始进入盛花期，与之前5 的报道存在差异，笔者认为这与开花前后的气候急剧变化有关。在试验调查前，将乐地区持续阴雨天气，平均气温为 6 12，而在花期统计前一天(即 2 月 27 日)，温度急剧升高到 16 28，气温的突然增高可能是导致部分无性系雌雄球花同时进入盛花期的原因，这一结果与一些研究5 报道相符，说明气候对于杉411第 2 期吴明晶:杉木第 3 代种子园无性系花期观察与分析木花期物候具有一定的影响。调查结果表明，无性系的雌花进入盛花期的时间早于雄花，完全进入盛花期的时间比雄花提前2 d，这与迟健等5 在浙西北调查结果和陈益泰7 在浙南的调查结果基本吻合。由于无性系间以及无性系自身雌雄球花进入盛花期的时间都存在一定差异，这势必影响到无性系的自然异交率。因此，为了提高种子园的种子品质以及种子的遗传多样性，开展人工辅助授粉具有非常重要的现实意义。种子园花粉的数量、组成及空间分布状况，决定着种子园生产杂交种子的基因宽度和产量，对种子园的经营管理具有重要的参考意义。研究表明8 9 杉木的雌雄球花在树冠上分布存在明显的层次性，且雄球花空间垂直分布层次、总花量、雌雄球花进入盛花期时间对种子园产量和质量都有影响5，8 10。在本研究中，同样发现种子园无性系的球花产量和分布具有明显差异，一方面下层雄花多，上层雌花多，这种分布机制，在一定程度上抑制了杉木自交。另一方面，无性系种子园总花量，雄雌花数量比例以及进入花期的同步性也是制约种子园产量和质量的重要因素，因此本文的调查数据可为今后高世代杉木种子园建设提供参考。此外，本文调查对象为 5 年生杉木 3 代种子园无性系个体，为了更准确全面地掌握该种子园各方面信息，更加有效地管理经营种子园，还需要连续多年的调查，进行对比分析，以期为种子园无性系的选择提供事实依据。参考文献:1 张卓文.杉木生殖生物学特性研究 D.武汉:华中农业大学，2006.2 胡瑞阳，段红静，吴博，等.秋水仙素处理杉木种子的诱变效应 J.西南林业大学学报，2013，33(6):7 12.3 El-kassaby Y A，Fashler A M K，Crown M.Variation in cone crop in a Douglas-fir seed orchard and its effect on crop-manage-ment decisions J.Silvae Genet，1989(38):113 121.4 李悦，王晓茹，李伟，等.油松种子园无性系花期同步指数稳定性分析 J.北京林业大学学报，2010，32(5):88 93.5 迟健，傅金和.浙西北杉木种子园花期和球花量观察分析 J.林业科学研究，1991，4(4):453 458.6 陈晓阳，沈熙环，潘奇敏，等.四个杉木种子园的花量和种子产量的观测与分析 J.北京林业大学大学学报，1996，18(1):38 44.7 陈益泰.杉木嫁接种子园的花期观察与分析 J.亚林科技，1980(4):16 25.8 张卓文，林平，方鑫渺，等.杉木球花特性及种子园花粉量的研究 J.中南林学院学报，1990，10(2):134 141.9 段爱国，黄健涛，章允清，等.闽北山地不同世代杉木种子园球花产量调查 J.福建林学院学报，2010，30(1):39 44.10 阮材，胡德活，陈仲.杉木种子园无性系的花期分组与利用 J.广东林业科技，1995，11(1):36 40.511