云南松半同胞家系表型变异与早期选择

云南松(Pinus yunnanensis)是我国西南地区特有的乡土树种,分布于青藏高原东南缘,其遗传退化问题严重。为加速育种进程和拓宽云南松的遗传资源,基于对营养生长性状(树高、地径、长冠径、短冠径、枝下高、当年生主枝长、当年生侧枝数)和生殖生长性状(球果数量)的系统分析,对95个云南松半同胞家系开展早期评价与选择。结果表明:1)云南松在各家系间营养生长性状存在显著差异,表明其具有丰富的遗传变异和选择潜力;2)表型性状的表型变异系数和遗传力分别为21.60%~86.07%和0.75~0.78,表明云南松各性状变异较大,且受遗传控制较强;3)表型性状之间具有较强的相关性,通过对营养生长性状的聚类分析,将95个家系分为3类;4)通过对云南松营养生长性状进行隶属函数分析,筛选出10个优良家系,其树高的遗传增益和实际增益最高为19.63%和25.17%,地径的为12.39%和15.89%。云南松半同胞家系之间存在丰富的表型变异,基于营养生长性状筛选出10个优良家系,该结果可为云南松良种选育提供理论基础。

弥渡云南松无性系种子园子代生长量遗传分析

对云南松无性系种子园93个无性系子代林9年生的测定表明:云南松无性系子代林生长量明显高于对照,无性系子代林的树高、地径、单株材积、冠幅和枝下高平均值分别超过对照9.79%、15.94%、49.17%、17.35%和7.64%,大于对照的分别有81个、87个、84个、85个和84个无性系子代。子代林树高、地径、单株材积和冠幅的广义遗传力较高,在6.80%~9.42%之间,而枝下高的较低(3.02%)。子代林的树高、地径、单株材积、冠幅和枝下高等诸性状间存在紧密的正相关,这些性状在各无性系间存在着极显著的差异,采用系统聚类法可将无性系分为优良、良好、一般、较差和劣质共5类。筛选出优良无性系有84、58、56、52、41、70、47、39、55、34、75、71、79、45、69、35、65、91、64、57、37、88和32共23个,其树高、地径、单株材积的平均实际增益分别为20.95%、27.51%和87.70%,遗传增益分别为1.58%、2.59%和6.64%;良好无性系有49、42、90、89、53、51、78、44、66、38、85、82、40、67、36、63、28、60、62、46、43、61、29、54、48、72、50、83、9、30、20、16、33和6号共34个,其树高、地径、单株材积的平均实际增益分别为14.12%、19.01%和57.89%,遗传增益分别为1.06%、1.79%和4.38%。

平茬措施对云南松苗木生物量分配特征及相对生长关系的影响

【目的】研究平茬后云南松苗木的生物量分配特征及其相对生长关系,为综合分析其平茬后的补偿性生长提供理论基础。【方法】以1年生云南松容器苗为试验材料,设置重度平茬(平茬高度5 cm)、中度平茬(平茬高度10 cm)和轻度平茬(平茬高度15 cm)3个平茬高度处理,以不平茬作为对照,1年后采用全株收获法测定根(主根和侧根)、茎(主干、侧枝、萌条枝)、叶(母株针叶和萌条针叶)生物量,并计算各器官的生物量占比,比较分析各处理不同器官生物量分配的差异及平茬高度与各器官生物量间的相关性;采用异速生长方程分析各器官间生物量的相对生长关系。【结果】云南松苗木除重度平茬的叶生物量显著(P<0.05)小于对照外,其余不同平茬高度处理间根、茎、叶、地上部分和单株生物量均无显著差异(P>0.05);不同平茬高度处理间根、茎、叶生物量的再分配存在明显差异,表现为随着平茬高度的降低,根生物量更多地分配到主根,茎生物量更多分配到侧枝,叶生物量更多分配到母株针叶。从生物量占比来看,处理间根质比、叶质比存在明显差异,与对照相比,重度平茬可显著提高根质比、降低叶质比(P<0.05);随着平茬高度的降低,云南松苗木根质比(16.38%~23.52%)逐渐增加,叶质比(48.12%~40.94%)逐渐减小,茎质比(33.79%~35.54%)的变化较小。相关性分析表明,平茬高度与主根生物量、侧枝生物量呈显著负相关(P<0.05),与萌条枝生物量呈显著正相关,与萌条针叶生物量呈极显著正相关(P<0.01),即平茬高度的降低有利于主根生物量和侧枝生物量的积累,但会减少萌条枝和萌条针叶生物量。相对生长关系分析表明,重度平茬叶-单株生物量间和轻度平茬地上部分-单株生物量间为异速生长关系;其余的叶-茎、叶-根、茎-根、地上部分-根生物量等的相对生长关系均为等速生长。【结论】平茬通过影响云南松苗木器官间的相对生长关系进而影响生物量在各器官间的分配;平茬高度降低可促进生物量向根分配,减少向叶分配,而对茎生物量分配无显著影响;平茬后的云南松苗木生物量分配策略在一定程度上支持最优分配假说。

云南松苗木碳氮磷化学计量特征的构件效应

为了解云南松苗木不同构件碳(C)、氮(N)、磷(P)的分布特征,分析了2年生云南松苗木主根、侧根、主干、侧枝、母株针叶、萌条枝和萌条针叶不同构件C、N、P质量分数及化学计量特征。结果表明:地上构件C、N、P大于地下构件,地下构件主根C、N、P均低于侧根,地上构件以针叶C和N较高,侧枝P较高,各构件均表现出N受限明显。相同构件不同碳氮磷元素间相关性较弱,而各碳氮磷元素与化学计量比间的相关性较强,其中w(C)∶w(N)主要是受N元素的调控,w(C)∶w(P)主要是受P元素的调控,w(N)∶w(P)主要受N元素的调控。相同元素不同构件间相关性表明C质量分数在不同构件间的相关性不明显,而N、P及其计量比w(C)∶w(N)和w(C)∶w(P)在不同构件间相关性较为紧密。不同构件间C与N、C与P具有显著异速生长关系,且C的积累速度低于N和P的积累速度;N与P也表现显著异速生长关系,且N的积累速度高于或接近于P的积累速度。综合来看,云南松苗木各构件之间元素的异速生长轨迹发生了显著变化,导致了不同的营养元素分配模式,苗木生长表现为以N调控为主,且N受限明显,及时补充N肥有助于云南松苗木生长。

平茬高度对云南松苗木碳氮磷化学计量特征的影响

为了解平茬对云南松(Pinus yunnanensis)苗木各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征的影响,探讨C、N、P含量间的相关关系及其异速生长关系,本研究对不同平茬高度(对照、5、10和15 cm)的云南松苗木采样测定,分析主根、侧根、茎、侧枝、母株针叶、萌条枝、萌条针叶共7个器官的C、N、P含量及其C∶N、C∶P、N∶P值。结果表明:除C含量在平茬高度间无显著差异外,N含量、P含量、C∶N、C∶P、N∶P在平茬高度、器官、平茬高度×器官间均存在极显著差异;随着平茬高度的增加,N含量、P含量和N∶P呈现先上升后下降趋势,而C∶N和C∶P呈现相反的趋势;不同平茬高度下各器官营养元素含量及比值的变异系数波动低,表明平茬对C、N、P含量及其化学计量稳定性的影响较小;平茬处理下C含量与N、P含量间的相关关系有一定的改变,随着平茬高度的增加,C含量与N、P含量间的相关关系减弱;平茬未改变它们之间的异速生长关系,表现为C的积累速率低于N和P,苗木生长以N调控为主;综合来看,平茬改变植株体内的营养元素含量,进而改变植物体内C、N和P含量的平衡关系,云南松苗木表现以N调控为主,随着平茬高度的增加,苗木对N和P的利用表现为先降低后增加,N受限程度也表现为先降低后增加。