黑杨派无性系不同冠层叶片性状变异和生长选择

摘要

[目的]对13个黑杨派无性系3年生人工林上、中、下3个冠层水平上叶片栅栏组织、海绵组织和叶片总厚度等解剖性状,气孔密度和长度等气孔性状以及生长性状的变异及性状间相关性进行分析,并用于对生长性状的间接选择研究,以提高选择效率和缩短育种周期.[方法]选用2根1干、规格一致的苗木营建试验林,完全随机区组试验设计,5株×5行共计25株小区,3次重复区组,株行距3m×5m,每个区组选2株平均木,依照树冠自然分枝轮序,由上至下依次分上、中、下层,在各冠层南面方向上各取1个代表性一级分枝,选取其成熟叶片测定叶片性状,并连年测定1～4年生长性状,对性状进行方差分析和相关性分析,以生长性状(3年生和4年生胸径)和3个冠层的叶片性状(共计11个性状)进行主成分分析.[结果]13个黑杨派无性系1～4年生生长性状(胸径、树高和材积)差异极显著,叶片解剖性状、气孔性状亦存在显著变异.不论冠层,多数无性系叶片栅栏组织厚度均大于海绵组织厚度,且各无性系叶片下表面气孔密度均大于上表面气孔密度,叶片下表面与上表面气孔长度相近.大多数无性系的树冠上层叶片栅栏组织、海绵组织厚度和叶片总厚度大于下层,上层叶片上表面气孔密度大于中层和下层.不同冠层上叶片上表面气孔密度与1～4年生胸径之间呈极显著负相关,中层叶片上表面气孔密度与3年生和4年生胸径的相关系数分别为-0.755和-0.736,上层叶片下表面气孔密度与2年生胸径之间呈正相关(r=0.402),但中层和下层叶片下表面气孔密度与1～4年生胸径之间相关关系不显著.树冠中层叶片海绵组织厚度与1年和3年生胸径之间呈显著负相关(r=-0.319,-0.339),但不同冠层叶片栅栏组织厚度、叶片总厚度和上下表面气孔长度与1～4年生胸径之间相关性均不显著.11个性状主成分分析(PCA)结果表明,前3个主成分的累积贡献率分别为82.7％,87.5％和88.3％,以前2个主成分为综合指标,可将13个无性系分为3组,选出生长量大的7个无性系,其叶片上表面气孔密度较小,下表面气孔密度较大,上表面和下表面气孔长度较小,海绵组织厚度较小.[结论]黑杨派无性系之间生长性状和不同冠层叶片解剖结构(栅栏组织和海绵组织厚度)及气孔性状(密度和长度)存在显著变异和相关关系,与生长相关关系显著的不同冠层叶片性状可用于黑杨派无性系生长的间接选择.