杉木無性係選育及其效果研究
摘要經過十多年研究，從82塊3~10年生試驗林中得出：在優良種源的優良家係中選擇效果最佳。幼林期選擇優於苗期。以樹高為選擇依據優於胸徑。選擇度與選擇效果關係密切；杉木早期選擇是可行的，4年生初選與1/3輪伐期時選擇相比，正確中選率達82.9%；無性係與環境互作效應明顯，但也有部分無性係遺傳較穩定、適應較廣；選出優良無性係89個，623鈞達1/3輪伐期，樹高比對照大16.3~58.1%，胸徑大14.3~89.5%，材積大50.5~323.4%，乎均為154.1%。
隨著集約林業的發展，無性係造林已成為各國十分關注的事業，近20年發展迅速。杉木是我國南方主要優質用材樹種，基因資源豐富，遺傳改良工作成效顯著。在此基礎上開展無性係選育研究，將為我國杉木造林良種化增加一條見效快的新途徑。本項目在充分利用已有遺傳改良成果基礎上，密切結合生產，對無性係選育中的育種材料選擇效果、選育技術、早期鑒定、無性係×環境互作等開展了廣泛研究，經過十多年努力，已選出並開始推廣了89個優良無性係，實現了預期效果。
一、試驗材料和方法
試驗在湖南、浙江、廣東、河南等省14個單位布點進行。試驗材料來自7個種子園，30個種源。參試無性係739個、無性群體20個，共營造測定林82塊。試驗材料的具體來源及種類如下：（1）在1年生的家係、混係子代苗或優良種源區生產用苗中，采用小樣（1平方米）法，選出超級苗660株。另選平均苗63株，其中57株繁殖成19個無性群體、6株繁殖成無性係作對照用。（2）在3~8年生子代林中，采用相鄰8株木比較法，選出幼林優樹56株。另選平均木2株作對照。（3）在一般生產群體的采伐跡地上，按相鄰8株木比較法，選出大伐根23個。另選平均地徑伐根10個繁殖成1個無性群體對照。
造林試驗用的苗木全部為1年生，對照多數使用當地種子園混係實生苗或優良種源實生苗，少數采用平均苗混合扡插苗。有的試驗還加了一個當地優良家係苗作第二對照。試驗林造林技術與一般造林相同。
田間試驗多數采用隨機完全區組設計，單株或多株小區，重複3~15次，少數采用改良對比法設計。兩水平試驗采用雙因素巢式設計。數據統計采用方差分析。
文中所指優良無性係，是指病蟲害無或較輕，樹高、胸徑顯著大於對照，並大於各自試：驗林平均值10%以上的無性係。少數試驗采用試驗林平均值作對照，入選標準為樹高於各自試驗林平均值15%以上。文中的不良無性係，是指生長量等於或小於對照的無性係。
二、結果與分析
（一）優良無性係增產效果
杉木無性係各分株之間，以及分株與原株間，形態特征和抗病蟲害能力等非常一致，係內生長量變異係數明顯小於實生群體，係間則明顯大於實生群體。本研究在分級管理、統一要求、分級鑒定的規定下，各協作單位通過鑒定共選出3~10年生（不包括苗齡。下同優良無性係89個，其中達1/3輪伐期以上的有56個，占全部中選無性係的62.9%。
優良無性係的增產效果十分突出，材積大於對照的平均值，已達小塊標準地選優時要求優樹大於標準地平均木的指標。有的優良無性係在較好立地條件上，7年生時樹高年平均生長1.32米，胸徑1.8厘米。部分無性係在多年、多點試驗中，重複中選2~5次，充分體現了無性係選育的有效性和這批優良無性係的可靠性。
（二）育種材料選擇及其效果
育種材料是無性係選育的物質基礎，充分利用已有遺傳改良成果是無性係選育的基本策略。研究育種材料選擇效果及基本規律，是無性係選育的主要內容。
1.種源間無性係選擇效果
種源間和種源內無性係間兩水平試驗樹高方差分析表明，種源間、種源內無性係間差異均達極顯著水平，但兩者方差分量差別很大，種源間方差占總方差50%以上，而種源內無性係間僅占12%。4個類似試驗結果均表明，在優良種源中選擇，優良無性係中選率明顯大於一般種源中選擇，前者為14.3%，後者隻有4.2%。盡管在種源間、種源內均具有選擇潛力，但優良種源的選擇潛力明顯大於非優良種源，在選擇育種材料時，應首先考慮種源差異。
2.家係間無性係選擇效果
由11個半同胞家係各6株最優苗繁殖成66個無性係。9年生時，家係間F值=2.03，家係內無性係間F值=15.49，家係內方差分量明顯高於無性係間（68.5%~12.6%），這正是無性係選育所期望的。但家係間生長量與優良無性係中選率關係密切，不同家係的優良無性係中選率差異很大，變幅為0~83.3%，平均為19.7%~192.3%的優良無性係出現在平均材積大於總體均值的家係中，其平均中選率可達40%。而在小於總體均值的家係內，83.3%的家係不出現優良無性係，明顯反應出優良家係的選擇潛力高於一般家係。因此，在家係內進行選擇時，應首先考慮在優良家係內進行。
3.不同年齡育種材料選擇效果
根據4省14個試驗點資料綜合統計，參試的660個超級苗無性係，選出優良無性係77個，中選率11.7%。參試的56個幼齡優樹無性係，選出優良無性係11個，中選率為19.6%。
年齡優樹無性係的中選率明顯大於超級苗無性係。在同一個試驗點上的統計也是如此。會同試驗點的10塊試驗林，參試的有幼林優樹無性係48個、超級苗無性係99個、采伐跡地大伐根無性係23個，這些材料全部選自當地種子園或成熟林，3~7年試驗結果，苗期和幼林期選擇的育種材料都出現了優良無性係，但中選率、不良無性係出現率以及平均生長暈等，都以幼林期選擇效果為佳。在大伐根無性係中未出現優良無性係。
采伐跡地大伐根樹齡已超過25年，按理選擇更可靠，但出現了相反現象。其原因是采條母樹伐樁留得太高，萌條萌發部位偏高，繁殖材料帶有老熟效應。另外采伐跡地為未經遺傳改良的一般林分，遺傳基礎低於上述兩種材料，目前不適宜用於評價成熟林期選擇效果。
4.選擇強度與選擇效果
在控製環境條件基本一致情況下，提高育種材料的選擇強度，可明顯提高選擇效果。在不同地點、不同樹齡、不同水平的群體中選擇育種材料均是如此。有時在較低水平群體中，采用較高選擇強度的選擇效果，可超過在較高水平群體中采用一般選擇強度的效果。如零陵點，在優良種源區對一般生產群體采用4以上選擇強度選擇超級苗，優良無性係的中選率高達18.7%，而在家係中采用2.5以上選擇強度選擇超級苗，中選率為16.1%。另外，富陽試驗點從5個優良家係中按苗高大於平均苗60以上的標準選出19個超級苗無性係和相應19個平均苗無性群體（3株平均苗混合繁殖為1個無性群體），4年生時試驗結果，進一步說明選擇的有效性和選擇強度的明顯作用。在苗期、幼齡期選擇，由於材料集中，工作簡便，投入不多，從經濟效益、鑒定工作量，尤其是最後效果上都有優越性，因此育種材料選擇是不容忽視的重要問題。