楸树无性系生长和生理特性研究

《楸树无性系生长和生理特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

楸树无性系生长和生理特性研究摘要：通过对楸树(CatalpabungeiC.A.Mey)19个杂种无性系生长、生理指标进行比较分析，将为楸树优良无性系的选育提供科学依据。试验结果表明，不同楸树无性系的树高、叶长、叶宽、长宽比及叶柄长度差异极显著，胸径、叶绿素含量SPAD值差异显著；树高与叶绿素含量SPAD值和比叶重呈极显著正相关，胸径与叶长和叶宽呈显著正相关，与叶绿素含景SPAD值呈极显著正相关；根据树高、胸径和叶绿素含量SPAD值3个指标，对19个楸树无性系进行聚类分析，结果无性系9-1、07-5-8-17、07-Y27-4和07-5-8-20较为优良。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研宄使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需耍分享，请保留本段说明。关键词：楸树(CatalpabungeiC.A.Mey)；无性系；生长；生理中图分类号：S792.99+7文献标识码：A文章编号：0439-8114(2016)22-5858-06D0I：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.22.034StudyonGrowthandPhysiologicalCharacteristicsofCatalpabungeiClones JIAOYun-del,ZIIAOYan2,ZIIAOKunl,WANGJun-hui3,ZHANGJian-xiangl,YANGYan-hongl,CHENXin-yul(1.LuoyangAcademyofAgricultureandForestrySciences,Luoyang471023,Henan,China；2.HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003，Henan,China；3.ChineseForestryScienceInstitute,InstituteofForestry/TheStateForestryAdministrationCultivatingkeyLaboratoryofTrees，Beijing100091,China)Abstract:ToprovideascientificbasisforchoosingsuperiorCatalpabungeiC.A.Meyclones,thegrowthandphysiologicalindexesof19C.bungeicloneswerestudiedandanalyzed.Themainresultsshowedthatthereweresignificantdifferencesintreeheight,leaflength,leafwidth，aspectratioandpetiolelength,andobviousdifferencesindiameteratbreastheight(DBH)andchlorophyllSPADvalueofdifferentC.bungeiclones.TherewasverysignificantpositivecorrelationbetweentreeheightandchlorophyllSPADvalue,specificleafweight.TherewassignificantpositivecorrelationbetweenDBHandleaflength,leafwidth,very-significantpositivecorrelationbetweenDBHandchlorophyllSPADvalue.Takingthreeindexesincludingtreeheight，DBHandchlorophyllSPADvalue,9-1,07-5-8-17，07-Y27-4and07-5-8-20 cloneswereexcellentaccordingtoalusteranalysison19C.bungeiclones.Keywords:CatalpabungeiC.A.Mcy；clone；growth；physiology楸？洌？CatalpabungeiC.A.Mey)属紫葳科(Bignoniaceae)梓树属(CatalpaScop.)，是中国特存的珍贵用材和观赏树种，它材质优，用途广，适应性强，造林成活率高；在中国己经有二千多年的栽培历史，自古素有“木王”之美称［1］。正是因为楸树的优良特性，造成了人类对楸树的超限开发利用，长期的择优采伐使楸树资源面临严重枯竭的境地，现在木材市场上楸树短缺，而森林里材种比例失调，林种结构不合理，进而危及到自然生态平衡［2］。为确保楸树资源可持续利用，迅速幵展楸树良种选育，为基层林业育苗单位及生产造林部门提供适宜的楸树良种，是当前林业科研部门迫切需要解决的重大问题。近年来，国内科研单位针对楸树的种质资源现状、生物学特性、遗传特性、抗逆性、杂交育种、良种壮苗配套技术等方面进行了较为全面的研究［3-6］，并取得了一定成绩，为楸树良种选育奠定了坚实的基础。但对不同楸树无性系苗木生长及生理特性的研宄较少，在楸树良种早期选择方法及选择技术方面，S前还是空白。试验通过对19个楸树无性系的树高、胸径、叶长、叶宽、叶柄长、叶绿素含量、比叶重等生长、生理指标进行了比较分析，探讨叶片性状与生长的关系，这对于理解无性系生长优劣的基础具存秉要意义，同时又是早期选择的指标所在，从而为楸树优良无性系的科学选育提供依据。1材 料与方法1.1材料参试楸树材料有19个无性系，有关信息见表1。苗木都为一年生梓楸嫁接苗；来源于2006年楸楸杂、2007年楸滇杂及偃师试验林5-8天然杂种组合，经播种育苗、超级苗选择及苗期一、二级筛选试验后初选的无性系。1.2试验地概况试验地位于河南省洛阳市洛龙区A马寺镇扁担赵村，当地气候属暖温带大陆性季风气候，造林前土地为农耕地，土壤为沙壤，土壤pll7.5；年降雨量621mm，年无霜期222d，年平均气温14.5°C，其中冬季最低温度-12QC，夏季最高温度40°C。在造林前全面整地、挖定植火，定植穴规格70cmX70cmX70cm。1.3田间试验设计参试19个无性系在田间采用随机完全区组设计方法布局，每个无性系2株为1个小区，重复6次；株行距2mX3m，四周设1行保护行。2010年3月造林，造林后平茬，周年管理采用当地常规大田管理方法。1.4测定性状和方法1.4.1树高与胸径2010年11刀中旬，在各楸树无性系生长期结束后，分别用尺杆和游标卡尺测定树高与胸径。1.4.2叶片性状2011年8月中旬，测定各无性系的叶片性状，每个无性系选择3个分生株，每个分生株选择树干中部的3张叶片，测定其叶长、叶宽和叶柄长。将叶片平铺在坐标纸上，沿叶缘画出叶 形，剪下叶形纸测量叶面积，并对叶片称重。将叶片放入烘箱烘干至恒重，测出比叶重(SpecificLeafWeight,SLW)O1.4.3叶片叶绿素SPAD值2011年8月中旬选择天气晴朗U,采用柯尼卡美能达SPAD-502Plus便携式叶绿素测定仪(日本柯尼卡美能达株式会社)测定各无性系叶片的叶绿素SPAD值，每个无性系选择3个分生株，每个分生株取苗干相同部位的3张健康成熟叶片，每片样叶不同部位观测3个位点，计算其平均值。1.5数据处理试验所得数据采用MicrosoftOfficeExcel2003软件处理，并用其制表和绘图，运用SPSS13.0统计分析软件进行方差分析和差异显著性检验，并进行聚类分析。2结果与分析2.1不同无性系生长性状的差异对各楸树无性系树高进行方差分析，结果见表2。从表2可见，19个楸树无性系树高之间存在极显著差异(F=2.759,P=0.001)。进一步对树高进行差异显著性检验，结果见表3。由表3可知，楸树无性系树高的群体平均值为3.54m，变幅在3.13〜3.92m，其中树干最高的无性系是9-1，为3.92m，其次是无性系07-5-8-20、07-Y16-9、07-Y27-4，分别为3.81、3.75、3.73m,最矮的无性系是06-28-13,为3.13m，树干最高的为最矮的1.25倍。多秉比较结果表明，9-1、07-5-8-20、07-Y16-9、07-5-8-17、07-Y27-7、07-Y27-4、07-5-8-21 和06-28-21号无性系的树高与06-28-13无性系均存在极显著差异（P<0.01）o对各楸树无性系胸径进行方差分析，结果见表2。从表2可见，19个楸树无性系胸径之间存在显著差异（F=1.788，P=0.039）。进一步对胸径进行差异显著性检验，结果见表3。由表3可知，楸树无性系胸径的群体平均值为3.03cm，变幅为2.50〜3.42cm，其中胸径最大的无性系是07-5-8-20，为3.42cm,其次是07-Y27-4、07-5-8-29和9-1，分别为3.25、3.21、3.20cm，最小的是07-Y25-1，为2.50cm,胸径最大的是最小的1.37倍。多重比较结果表明，无性系07-5-8-20与06-28-13、06-43-8、07-Y25-1、07-5-8-25之间存在极显著差异（P〈0.01）,无性系9-1、07-5-8-17、07-5-8-21、07-Y27-4、07-5-8-29、06-28-2与07-Y25-1之间存在极显著差异（P<0.01）。2.2不同无性系叶片性状的差异叶片是树木进行光合作用、蒸腾作用以及气体交换的主要器官，对树木的生长发育等一系列的生命活动至关重要，在一定程度上是生理活动能否旺盛的标志［7］。对各楸树无性系的叶长、叶宽、长宽比、叶柄长进行方差分析，结果见表2。从表2可见，19个楸树无性系的叶长、叶宽、长宽比及叶柄长之间的差异均达到极显著的水平（F叶长=5.860,P叶长=0.000;F叶宽=4.126,P叶宽=0.000;F长宽比=8.776,P长宽比=0.000;F叶柄长=9.660,P叶柄长=0.000）。进一步对叶片性状进行差异显著性检验，结果见表4。由表4可知，叶长最大的是无性系07-5-8-20和06-28-21，均为33.17cm，最小的是无性系 06-28-13和07-5-8-29，均为23.00cm,叶长最大的是最小的1.44倍。叶宽最大的是无性系07m0，为26.34cm，最小的是无性系06-43-8,为16.67cm，叶宽最大的是最小的1.58倍。多重比较结果表明，无性系06-28-21、07-5-8-20、06-28-3、07-Y27-2、9-1、07-Y16-9、07-5-8-17、008-1、07-Y27-4与06-28-13和07-5-8-29的叶长之间均存在极显著差异（P〈0.01）。由表4还可见，叶片长宽比最大的是9-1，为1.64,其次为07-Y16-9、06-43-8和1-1，分别为1.62、1.60和1.50，最小的是06-28-13和07-5-8-29，均为1.15，叶片长宽比最大的是最小的1.43倍。叶柄长的变幅在20.26〜28.10cm,叶柄长最大的无性系是07-5-8-12，其次是06-28-3>06-28-21和07-5-8-20,最小的?o性系是9~1,叶柄长最大的无性系是最小的1.39倍。2.3不同无性系生理性状的差异2.3.1叶绿素含量叶绿素是植物光合作用中的基础物质，在光能的吸收、转换与传递过程中起着重要的作用。叶片的SPAD值是一种表示叶绿素相对含量的变量，与植物光合作用有密切关系［8］。对各楸树无性系叶片叶绿素含量SPAD值进行方差分析，结果见表2。从表2可见，19个楸树无性系叶片叶绿素含量SPAD值达显著水平（F=2.311，P=0.015）o进一步对叶片叶绿素含量SPAD值进行比较，结果见图1。由图1可知，叶片叶绿素含量SPAD值最大的无性系是07-5-8-17，为49.28，其次是07-5-8-20、07-Y27-4和9-1无性系，分别为48.94、48.84和48.63，最小的无性系是06-28-13,仅为45.29。2.3.2比?~重比叶重是指单位叶面积的叶干重。它可以反映叶片 的厚度，进而影响光合能力以及叶片里物质积累和转移的状况［9］。对不同楸树无性系叶片比叶重作方差分析，结果见表2。从表2可见，19个楸树无性系之间比叶重的差异不显著。进一步对叶片比叶重进行比较，结果见图2。由图2可知，比叶重的变幅为0.0065〜0.0081g/cm2,其中比叶重最大的无性系是07-Y27-4,最小的无性系是008-1。2.4不同楸树无性系生长指标、叶片性状、生理指标的相关性分析对19个楸树无性系树高、胸径分别与叶长、叶宽、叶片长宽比、叶柄长、叶片叶绿素含量SPAD值及比叶重进行拟合，结果分别见图3和图4。图3和图4表明，树高与叶绿素和比叶重都存在极显著的正相关关系，相关系数分别为0.652(P=0.002)和0.641(P=0.003)；胸径与叶长和叶宽存在显著的正相关关系，相关系数分别为0.523(P=0.012)和0.548(P=0.015)，胸径与叶绿素含量SPAD值存在极显著的正相关关系，相关系数为0.651(P=0.003)。2.5不同楸树无性系的聚类分析根据各楸树无性系的树高、胸径和叶绿素含量SPAD值3个指标，对19个楸树无性系进行聚类分析。结果见图5。从图5可知，若将供试的19个无性系分为5类，则第一类包括07-Y27-4、07-5-8-20、9-1和07-5-8-17共4个无性系;第二类包括07-5-8-21和06-28-21无性系；第三类包括2个无性系1-1和07-Y27-7；第四类包括06-28-3、07-5-8-29、07-5-8-25、008-1、06-30-1、06—43—8、07-5—8—12、07-Y27-2、07-Y16-9、07—Y25-1共10个无性系;第五类为1个无性 系06-28-13。其中第一类的表现最为优良，其树高、胸径及叶绿素含量SPAD值均较大，其次为第二类、第三类和第四类，第五类的各项指标均较小。对第一类特征表现优良的4个无性系亲本来源进行分析可知，07-5-8-20、07-5-8-17的亲本来自于母本5_8的天然杂交授粉，07-Y27-4的杂交亲本是5-8和滇楸2，9-1的杂交亲本是8-5和6-7,其中07-5-8-20、07-5-8-17、07-Y27-4这3个无性系均来自同一杂交母本5-8,因此亲本5-8具有明显的杂种优势，是一个较好的杂交亲本。3小结与讨论叶片的叶绿素含量SPAD值与叶绿素绝对含量存在显著的正相关性［10］，SPAD值越大，则实际的叶绿素绝对含量越高.因此叶片的SPAD值可以代表叶绿素的相对含量，并可以比较不同无性系叶绿素含量的高低［11，12］。试验结果表明，19个楸树无性系树高与叶绿素和比叶重存在极显著的正相关关系；胸径与叶长和叶宽存在显著的正相关关系，与叶绿素含量SPAD值存在极显著的正相关关系。叶绿素含量SPAD值与楸树无性系的树高和胸径都存在极显著正相关关系，说明叶绿素含量SPAD值的高低与无性系的生长联系紧密，可作为衡量无性系生长的重要指标。单一的生长或生理指标不能作为评判无性系是否优良的依据，必须用综合因子来评判无性系的优劣［12］。试验通过对各无性系聚类分析，将供试的19个无性系分为了5类，第一类包括07-Y27-4、07-5-8-20、9-1和07-5-8-17共4个无性系;第二类包括07-5-8-21和06-28-21共2个无性系；第三类包括1-1和07-Y27-7共2个无性系;第四类包括 06-28-3、07-5-8-29、07-5-8-25、008-1、06-30-1、06-43-8>07-5-8-12、07-Y27-2、07-Y16-9和07-Y25-1共10个无性系；第五类只有06-28-131个无性系。其中第一类的07-Y27-4、07-5-8-20、9-1和07-5-8-17无性系较优良，其树高、胸径及叶绿素含量SPAD值均较大，可将其作为优良无性系进一步培育。巾于试验时间等因素的限制，本次试验仅对19个楸树无性系进行了1年的生长、生理指标的比较分析，各无性系生长性状表现是否稳定，还有待进一步确认。参考文献：[1]潘庆凯，康平生，郭明.楸树[M].北京：中国林业出版社，1991.21-33.[2]张新胜，郭从俭.楸树造林密度及其效应的研究[J].河南林业料技，1994，21(4)：11-14.[3]?0慧玲，王军辉，张宋智，等.楸树无性系表型识别特征与遗传变异[J].东北林业大学学报，2012,40(2)：34-46.[4]翟文继，麻文俊，王秋霞，等.楸树苗期优良家系及单株的配合选择[J].西北林学院学报，2012，27(3):68-71.[5]王臣，虞木奎，张翠，等.盐胁迫下3个楸树无性系光合特征研究[J].林业科学研究，2010,23(4)：537-543.[6]王改萍，省显超，彭方仁，等.不同楸树品种的抗旱性鉴定[J].浙江林学院学报，2009,26(6)：815-821. [7]王瑞福，赵颖，乔勇进，等.楸树的良种壮苗繁育技术探讨[J].内蒙古林业科技，2003,13(2)：51-52.[8]艾天成，李方敏.作物?~片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].湖北农学院学报，2000，20(1)：6-8.[9]ROSATIA，ESPARZAGD,EJONGTM,etal.Influenceofcanopylightenvironmentandnitrogenavailabilityonleafphotosynthcticcharacteristicsandphotosynthcticnitrogen-useefficiencyoffield-grownnectarinetrees[J].TreePhysiology,2001，12(2)：77-86.[10]PINKARDEA,PATELV,MohammedC.Chlorophyllandnitrogendeterminationforplantation-grownEucalyptusnitensandE.globulususinganon-destructivemeter[J].ForestEcologyandManagement,2006，223：211-217.[11]LEBAILM,JEUFFROYM,BOUCHARDC,etal.IsitpossibletoforecastthegrainqualityandyieldofdifferentvarietiesofwinterwheatfromMinoltaSPADmetermeasurements[J].EuropeanJournalofAgronomy,2005，23：379-391.[12]郑海水，陈玉培，曾杰，等.不同种源西南桦在云南景东的生长差异[J].林业科学研宄,2005，18(6)：657-661.