红锥育种方法转让专利
申请号 : CN202210989709.3
文献号 : CN115336529B
文献日 : 2023-06-02
发明人 : 刘光金 , 侯佳 , 田祖为 , 贾宏炎 , 李朝英 , 劳庆祥 , 谌红辉 , 吴俊多 , 张显强 , 农志
申请人 : 中国林业科学研究院热带林业实验中心
摘要 :
本发明公开了红锥育种方法，包括：选择多个红锥家系，并建立家系试验林，其中，每个红锥家系至少分为三个区组，每个区组位于山坡的不同位置；采集生长性状指标和材色性状指标，进行分析，根据分析结果选配亲本进行育种。通过本发明的方法能够得到具有良好材色性状的红锥种质。
权利要求 :
1.红锥育种方法，其特征在于，包括：
选择多个红锥家系，并建立家系试验林，其中，每个红锥家系至少分为三个区组，每个区组位于山坡的不同位置；
采集生长性状指标和材色性状指标，进行分析，根据分析结果选配亲本进行育种；
所述生长性状指标至少包括胸径、树高和材积；所述材色性状指标至少包括心材和边* *材的亮度L*、色度a、色度b ，心材和边材的酚类化合物含量、黄酮类化合物含量和芪类化合物含量；
根据所述生长性状指标、区组和家系，确定区组、家系对生长性状的贡献；根据所述材色性状指标、区组和家系，确定区组、家系对材色性状的贡献；
根据所述生长性状指标和所述材色性状指标，计算生长性状和材色性状的遗传变异系数、家系遗传力和单株遗传力，确定生长性状、材色性状的遗传稳定性和遗传增益；
根据以下公式计算遗传变异系数CVg、家系遗传力 单株遗传力式中， 分别表示家系方差分量、区组×家系互作方差分量、环境方差分量；n、b分别表示家系数量、区组数量；为性状平均值；
根据所述生长性状指标和所述材色性状指标，确定生长性状和材色性状的遗传相关性；
根据所述生长性状指标和所述材色性状指标计算各家系的综合评价系数，根据综合评价系数对各家系进行排序；
其中，Qi为家系i的综合评价系数，Xij为家系i性状j的观测值；
Xjmax为性状j的最大表型值；n为所观测性状数量。
2.如权利要求1所述的红锥育种方法，其特征在于，选择来自不同纬度、经度、海拔、年均气温和年均降雨量的地区的种子建立红锥家系。
3.如权利要求1所述的红锥育种方法，其特征在于，钻取红锥木芯，依据材色变化确定* * *心材与边材的边界，以髓心为起点，沿年轮方向，每轮木芯测量亮度L 、色度a 和色度b ，直* *至最外轮木芯，得到心材和边材的亮度L*、色度a、色度b。
4.如权利要求1所述的红锥育种方法，其特征在于，利用儿茶酚溶液，建立以光密度和浓度为坐标的酚类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，用甲醇提取，加入福林酚、碳酸钠溶液和水，比色，结合酚类标准曲线确定红锥木质部中的酚类化合物含量；
利用芦丁标准溶液，建立以吸光度和浓度为坐标的黄酮类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，加入乙醇，过滤，吸取过滤后的样品，依次加入乙醇、亚硝酸钠溶液、硝酸铝溶液、氢氧化钠溶液，在510nm处测定吸光度，结合黄酮类标准曲线确定红锥木质部中的黄酮类化合物含量；
利用白藜芦醇溶液，建立以吸光度和浓度为坐标的芪类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，加入乙醇，过滤，吸取过滤后的样品，加入乙醇，在320nm处测定吸光度，结合芪类标准曲线确定红锥木质部中的芪类化合物含量。
说明书 :
红锥育种方法
技术领域
[0001] 本发明涉及育种相关技术领域。更具体地说，本发明涉及一种红锥育种方法。
背景技术
[0002] 红锥(Csatanopsis hystrix)属壳斗科锥属的一种常绿阔叶乔木，其天然分布区沿尼泊尔东部和印度东北部，横跨中南半岛，直达中国西南部、南部，在中国、印度被广泛用于制作高档装饰品、木制家具。以往红锥选育只注重胸径、树高和材积等生长性状的选择，而不注重材色性状，木材市场更倾向于色泽红艳的木材，该类型木材价值更高，更容易被广大消费者所接受，市场需求量大。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的技术方案。
发明内容
[0003] 本发明的一个目的是提供一种红锥育种方法，能够得到具有良好材色性状的红锥种质。
[0004] 为了实现本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了红锥育种方法，包括：选择多个红锥家系，并建立家系试验林，其中，每个红锥家系至少分为三个区组，每个区组位于山坡的不同位置；采集生长性状指标和材色性状指标，进行分析，根据分析结果选配亲本进行育种。
[0005] 进一步地，选择来自不同纬度、经度、海拔、年均气温和年均降雨量的地区的种子建立红锥家系。
[0006] 进一步地，所述生长性状指标至少包括胸径、树高和材积；所述材色性状指标至少* *包括心材和边材的亮度L*、色度a、色度b ，心材和边材的酚类化合物含量、黄酮类化合物含量和芪类化合物含量。
[0007] 进一步地，钻取红锥木芯，依据材色变化确定心材与边材的边界，以髓心为起点，* * *沿年轮方向，每轮木芯测量亮度L、色度a和色度b ，直至最外轮木芯，得到心材和边材的亮* *
度L*、色度a、色度b。
度L*、色度a、色度b。
[0008] 进一步地，利用儿茶酚溶液，建立以光密度和浓度为坐标的酚类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，用甲醇提取，加入福林酚、碳酸钠溶液和水，比色，结合酚类标准曲线确定红锥木质部中的酚类化合物含量；利用芦丁标准溶液，建立以吸光度和浓度为坐标的黄酮类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，加入乙醇，过滤，吸取过滤后的样品，依次加入乙醇、亚硝酸钠溶液、硝酸铝溶液、氢氧化钠溶液，在510nm处测定吸光度，结合黄酮类标准曲线确定红锥木质部中的黄酮类化合物含量；利用白藜芦醇溶液，建立以吸光度和浓度为坐标的芪类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，加入乙醇，过滤，吸取过滤后的样品，加入乙醇，在320nm处测定吸光度，结合芪类标准曲线确定红锥木质部中的芪类化合物含量。
[0009] 进一步地，根据所述生长性状指标、区组和家系，确定区组、家系对生长性状的贡献；根据所述材色性状指标、区组和家系，确定区组、家系对材色性状的贡献。
[0010] 进一步地，根据所述生长性状指标和所述材色性状指标，计算生长性状和材色性状的遗传变异系数、家系遗传力和单株遗传力，确定生长性状、材色性状的遗传稳定性和遗传增益。
[0011] 进一步地，根据以下公式计算遗传变异系数CVg、家系遗传力 单株遗传力[0012]
[0013]
[0014]
[0015] 式中， 分别表示家系方差分量、区组×家系互作方差分量、环境方差分量；n、b分别表示家系数量、区组数量； 为性状平均值。
[0016] 进一步地，根据所述生长性状指标和所述材色性状指标，确定生长性状和材色性状的遗传相关性。
[0017] 进一步地，根据所述生长性状指标和所述材色性状指标计算各家系的综合评价系数，根据综合评价系数对各家系进行排序；
[0018] 其中，Qi为家系i的综合评价系数，Xij为家系i性状j的观测值；Xjmax为性状j的最大表型值；n为所观测性状数量。
[0019] 本发明至少包括以下有益效果：
[0020] 本发明采集生长性状指标和材色性状指标，开展生长性状和木材材色性状遗传变异分析，为培育具有良好材色性状的种质奠定了基础，进而为人工林规模发展提供种质保障，有良好的经济价值。
[0021] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0022] 图1为本发明酚类标准曲线；
[0023] 图2为本发明黄酮类类标准曲线；
[0024] 图3为本发明芪类标准曲线。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0026] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0027] 本申请的实施例提供了红锥育种方法，包括：S1：选择多个红锥家系，并建立家系试验林，其中，每个红锥家系至少分为三个区组，每个区组位于山坡的不同位置；红锥家系来自不同地理、不同气候的产地，区组可以包括中坡、下坡等位置；S2采集生长性状指标和材色性状指标，进行分析，根据分析结果选配亲本进行育种；生长性状指标包括胸径、树高、材积等，材色性状指标包括木材的颜色、亮度等，培育一段时间后，采集生长形状指标、材色性状指标的数据进行分析，判断环境、遗传对生长性状和材色性状的影响，进而利用环境、遗传影响进行红锥育种，为培育具有良好材色性状的种质奠定了基础，进而为人工林规模发展提供种质保障，有良好的经济价值。
[0028] 在另一些实施例中，选择来自不同纬度、经度、海拔、年均气温和年均降雨量的地区的种子建立红锥家系。
[0029] 在另一些实施例中，所述生长性状指标至少包括胸径、树高和材积；所述材色性状* *指标至少包括心材和边材的亮度L*、色度a、色度b ，心材和边材的酚类化合物含量、黄酮类化合物含量和芪类化合物含量。
[0030] 在另一些实施例中，钻取红锥木芯，依据材色变化确定心材与边材的边界，以髓心* * *为起点，沿年轮方向，每轮木芯测量亮度L 、色度a 和色度b ，直至最外轮木芯，得到心材和* *
边材的亮度L*、色度a、色度b。
边材的亮度L*、色度a、色度b。
[0031] 在另一些实施例中，利用儿茶酚溶液，建立以光密度和浓度为坐标的酚类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，用甲醇提取，加入福林酚、碳酸钠溶液和水，比色，结合酚类标准曲线确定红锥木质部中的酚类化合物含量；利用芦丁标准溶液，建立以吸光度和浓度为坐标的黄酮类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，加入乙醇，过滤，吸取过滤后的样品，依次加入乙醇、亚硝酸钠溶液、硝酸铝溶液、氢氧化钠溶液，在510nm处测定吸光度，结合黄酮类标准曲线确定红锥木质部中的黄酮类化合物含量；利用白藜芦醇溶液，建立以吸光度和浓度为坐标的芪类标准曲线；取红锥木质部，粉碎，加入乙醇，过滤，吸取过滤后的样品，加入乙醇，在320nm处测定吸光度，结合芪类标准曲线确定红锥木质部中的芪类化合物含量。
[0032] 在另一些实施例中，根据所述生长性状指标、区组和家系，确定区组、家系对生长性状的贡献；根据所述材色性状指标、区组和家系，确定区组、家系对材色性状的贡献；根据区组、家系对材色性状和生长性状的贡献进行育种。
[0033] 在另一些实施例中，根据所述生长性状指标和所述材色性状指标，计算生长性状和材色性状的遗传变异系数、家系遗传力和单株遗传力，确定生长性状、材色性状的遗传稳定性和遗传增益；根据各生长性状、材色性状的遗传稳定性和遗传增益进行育种。
[0034] 在另一些实施例中，根据以下公式计算遗传变异系数CVg、家系遗传力 单株遗传力
[0035]
[0036]
[0037]
[0038] 式中， 分别表示家系方差分量、区组×家系互作方差分量、环境方差分量；n、b分别表示家系数量、区组数量；为性状平均值。
[0039] 在另一些实施例中，根据所述生长性状指标和所述材色性状指标，确定生长性状和材色性状的遗传相关性；根据遗传相关性进行育种。
[0040] 在另一些实施例中，根据所述生长性状指标和所述材色性状指标计算各家系的综合评价系数，根据综合评价系数对各家系进行排序；
[0041] 其中，Qi为家系i的综合评价系数，Xij为家系i性状j的观测值；Xjmax为性状j的最大表型值；n为所观测性状数量；根据综合评价系数选择家系进行育种。
[0042] 以下以一个具体实施例说明。
[0043] 试验地概况：
[0044] 研究区域位于广西壮族自治区凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波实验场13林班(106°53’E，22°02’N)，海拔304m，低山丘陵地貌。该地属南亚热带季风气候区，温暖湿润，雨热同期，年均温为19.9～21.5℃，年降水量为1200～1550mm，适宜红锥人工林生长。土壤为花岗岩发育的红壤，土层深度1m以上。
[0045] 家系试验林：
[0046] 2000年12月上旬，在广西壮族自治区收集了32个自由授粉半同胞家系的红锥种子，其产地地理及气候信息见表1。采种母树严格控制采种距离，其最小间距不低于100米。培育2年生幼苗，2002年3月营建家系试验林，定植穴规格为50cm×50cm×40cm，种植密度为
2m×3m。红锥家系试验林布设于中下坡，采用随机区组实验设计，每个家系为处理小区，每个小区8株，共3个区组。两个区组位于中坡，1个区组位于下坡。造林后1‑3年内以穴抚方式砍杂除草，不施肥，4年后按常规管理。
2m×3m。红锥家系试验林布设于中下坡，采用随机区组实验设计，每个家系为处理小区，每个小区8株，共3个区组。两个区组位于中坡，1个区组位于下坡。造林后1‑3年内以穴抚方式砍杂除草，不施肥，4年后按常规管理。
[0047] 表1参试家系概况
[0048]
[0049] 性状测定：
[0050] 2019年4月，使用胸径尺和测高仪测定胸径DBH、树高H，根据SV＝H×π×DBH2×f/4计算单株材积SV，式中，SV为单株材积，H为树高，DBH为胸径，f为形数，其值为0.421(Pang等，2016)。利用生长锥钻取胸径处木芯(直径为5mm)，每个家系钻取3株平均木，重复3次。
[0051] 采用CIE l*a*b*表色系统评价红锥木材颜色(Nishino,1998；Liu,1995)。具体而言，(1)依据材色变化确定心材与边材的边界；(2)以髓心为起点测定材色，沿年轮方向，每* * *轮木芯测量亮度L 、色度a 和色度b 3个色品指数，直至最外轮木芯；(3)取其平均值作为心*
材和边材色品指数。依据心材和边材材色差值，计算心材、边材总色差ΔE，相关计算为：
(Moya,2010)。
* * *
式中： 分别为心材亮度L*、色度a 、色度b ； 分别为边材亮度L、色度
* * * * *
a和色度b；ΔL、Δa、Δb分别为心材与边材亮度L*、色度a 、色度b的差值；ΔE为心、边色总色差。
材和边材色品指数。依据心材和边材材色差值，计算心材、边材总色差ΔE，相关计算为：
(Moya,2010)。
* * *
式中： 分别为心材亮度L*、色度a 、色度b ； 分别为边材亮度L、色度
* * * * *
a和色度b；ΔL、Δa、Δb分别为心材与边材亮度L*、色度a 、色度b的差值；ΔE为心、边色总色差。
[0052] 利用抽提物的显色反应分别测定参试家系心材和边材的酚类、黄酮类和芪类化合物含量，分析其遗传变异模式及与生长和形质的遗传相关。三种抽提物含量测定如下：
[0053] ①酚类化合物提取及含量测定
[0054] a标准曲线的绘制
[0055] 取20ml刻度试管，从0～6分别编号，按表2加入溶液和水。
[0056] 表2各试管加溶液和水的量
[0057]
[0058] 向以上各试管内加入1ml福林酚试剂，再加入5ml浓度为1mol/L的碳酸钠溶液，最后加入3ml水，使得终体积为10ml，在恒温下放置30min，显色后离心，吸取上清液，以空白为参比，在760nm波长下比色测定，以酚含量为综坐标，光密度为横坐标绘制标准曲线(见图1)。
[0059] b酚类的提取
[0060] 将各家系木材的木质部削片并用粉碎机粉碎，精确称取每份质量，每个家系取3份，重复3次，加入5ml 90％甲醇，赛上试管赛，于恒温振荡器上震荡提取48h。
[0061] c测定
[0062] 吸取1ml样品提取液于试管中，按照制作标准曲线的步骤，按顺序分别加入福林酚试剂、碳酸钠溶液和水，在恒温下放置30min，显色、离心后进行比色。通过查标准曲线求出酚的含量，按下式计算测试样品中酚含量。
[0063] 酚含量(mg/g)＝CV/a×W/1000
[0064] 式中，C为标准方程求得酚含量(μg)；a为吸取样品液体积(ml)；V为提取液量(ml)；W为组织重量(g)。
[0065] ②黄酮类化合物测定
[0066] a芦丁标准溶液的配置
[0067] 称量13.2mg芦丁，用60％乙醇定容到25ml容量瓶作为标准溶液。
[0068] b标准曲线的制作
[0069] 准确吸取0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0ml芦丁标准溶液，放入10ml容量瓶内，分别加入2.0，1.6，1.2，0.8，0.4，0ml的60％乙醇溶液，再加入5％亚硝酸钠溶液0.5ml摇匀，放置
60min；加入10％硝酸铝溶液0.5ml，放置6min后；加入4％氢氧化钠溶液4.0ml，加60％乙醇定容，摇匀后，放置15min；再510nm处测定吸光度。用0.0ml作为空白，用芦丁含量的浓度作为横坐标，纵坐标作为一定浓度下所对应的吸光度，作标准曲线(见图2)。
60min；加入10％硝酸铝溶液0.5ml，放置6min后；加入4％氢氧化钠溶液4.0ml，加60％乙醇定容，摇匀后，放置15min；再510nm处测定吸光度。用0.0ml作为空白，用芦丁含量的浓度作为横坐标，纵坐标作为一定浓度下所对应的吸光度，作标准曲线(见图2)。
[0070] 表3各试管加溶液的量
[0071]
[0072] c总黄酮提取与测定和计算
[0073] 将各家系木材的木质部削片并用粉碎机粉碎，精确称取每份质量，每个家系取3份，重复3次，加入5ml无水乙醇，放于10ml离心管内48h。过滤、定容于5ml。吸取样品量1.0ml，放入10ml容量瓶内，用60％乙醇加到2.0ml；加入5％亚硝酸钠溶液0.5ml摇匀，放置
6min；加入10％硝酸铝溶液0.5ml，放置6min后；加入4％氢氧化钠溶液4.0ml，摇匀后，加
60％乙醇定容，放置15min；在510nm处测定吸光度。根据标注曲线计算总黄酮的含量。
6min；加入10％硝酸铝溶液0.5ml，放置6min后；加入4％氢氧化钠溶液4.0ml，摇匀后，加
60％乙醇定容，放置15min；在510nm处测定吸光度。根据标注曲线计算总黄酮的含量。
[0074] 总黄酮含量＝A/M×100×稀释倍数。式中，A为标准曲线中的含量；M为样品的质量。
[0075] ③芪类化合物含量测定
[0076] a芦丁标准溶液的配置
[0077] 称量0.1g白藜芦醇，用乙醇定容到25ml容量瓶作为标准溶液
[0078] b标准曲线制定
[0079] 精密吸取白藜芦醇对照品溶液1、2、3、4、5、5.5ml，置于10ml容量瓶中，加乙醇定容至刻度，摇匀。以相应试剂作空白对照，在320nm下测定吸光度。以吸光度值为纵坐标，白藜芦醇浓度为横坐标进行回归，绘制标准曲线，计算回归方程(见图3)
[0080] 表4各试管加溶液的量
[0081]
[0082] c芪类化合物含量测定
[0083] 将各家系木材的木质部削片并用粉碎机粉碎，精确称取每份质量，每个家系取3份，重复3次，加入5ml无水乙醇，放于10ml离心管内48h。过滤、定容于5ml。
[0084] 精密吸取抽提液1ml，置100ml离心管中，加乙醇定容至刻度，摇匀。以相应试剂做空白对照，在320nm下测定吸光度，计算样品中芪类化合物的含量。
[0085] 数据分析：
[0086] 采用Microsoft Excel 2010进行数据统计整理，应用Genstat18.0软件估算参试家系生长性状和木材材色的方差分量和遗传参数，其模型为 式中Yij为第i个区组第j个家系的小区平均值； 为群体平均值，Bi为第i个区组的效应值；Fj为第j个家系的效应值；Bi×Fj为区组和家系互作效应，Eij为随机误差。
[0087] 遗传变异系数CVg：
[0088] 家系遗传力
[0089] 单株遗传力
[0090] 遗传增益ΔG：
[0091] 遗传相关系数rg：
[0092] 式中， 分别表示家系方差分量、区组×家系互作方差分量、环境方差分量；n、b分别表示家系数量、区组数量； 为性状平均值；si为选择强度；δp为标准差。
为性状j和性状m的家系遗传方差分量；Covg(j,m)为性状j与性状m的家系遗传协方差分量。
为性状j和性状m的家系遗传方差分量；Covg(j,m)为性状j与性状m的家系遗传协方差分量。
[0093] 依据公式 计算各家系的综合评价系数(Wang,2018)。式中，Qi为家系i的综合评价系数，Xij为家系i性状j的观测值；Xjmax为性状j的最大表型值；n为所观测性状数量。
[0094] 分析结果：
[0095] 1、生长性状遗传变异分析
[0096] 17a生红锥生长性状方差分析结果表明(表5)，区组和家系为胸径、树高、材积变异的主要来源，其中，区组对相应生长性状分化的贡献率高达94％，而家系方差分量占比小于3.1％，说明立地(坡位)是决定红锥人工林木材产量的关键性因子。分析3个性状的区组×家系互作效应，仅树高表现为显著，但区组和家系效应均大于交互效应。
[0097] 17a生时红锥家系试验林胸径、树高、材积的年均生长量分别为1.27cm、1.08m、3
0.02m (见表6)。参试32个家系间胸径、树高、材积差异显著(P<0.05)。家系1、11和12生长最
3
好，其胸径、树高和材积年均生长量超过1.45cm、1.15m、0.025m ，比相应群体平均值分别高
14.17％、6.48％、25％(见表6)。家系5生长最差，其胸径、树高、材积仅为群体平均值的
81.74％、92.51％、58.06％。
0.02m (见表6)。参试32个家系间胸径、树高、材积差异显著(P<0.05)。家系1、11和12生长最
3
好，其胸径、树高和材积年均生长量超过1.45cm、1.15m、0.025m ，比相应群体平均值分别高
14.17％、6.48％、25％(见表6)。家系5生长最差，其胸径、树高、材积仅为群体平均值的
81.74％、92.51％、58.06％。
[0098] 表5生长性状方差分析
[0099]
[0100]
[0101] 注：＊和＊＊分别指在0.05和0.01水平上差异显著。
[0102] 表6红锥家系胸径、树高、材积的统计描述性分析
[0103]
[0104]
[0105] 注：同列数据后不同小写字母表示参试家系之间生长差异显著(P<0.05)[0106] 2、木材材色遗传变异分析
[0107] 17a生红锥木材材色性状的方差分析结果见表7。心材亮度L*仅区组之间变异显*著，其方差分量占总方差的比值为64.881％，这说明立地环境是影响心材亮度L 变异的决*
定性因子。心材色度a 家系效应和区组×家系互作效应分别为极显著和显著，其贡献率分*
别为58.284％、41.407％，这说明家系和区组×家系互作是心材色度a 变异的主要来源。区*
组、家系和区组×家系互作效应均可引起心材色度b变异，其方差占比分别为64.153％、* *
19.181％、16.666％。边材的色度a、色度b在家系间、区组间均差异均显著，而区组×家系*
互作不显著，而边材亮度L仅家系之间分化显著。
定性因子。心材色度a 家系效应和区组×家系互作效应分别为极显著和显著，其贡献率分*
别为58.284％、41.407％，这说明家系和区组×家系互作是心材色度a 变异的主要来源。区*
组、家系和区组×家系互作效应均可引起心材色度b变异，其方差占比分别为64.153％、* *
19.181％、16.666％。边材的色度a、色度b在家系间、区组间均差异均显著，而区组×家系*
互作不显著，而边材亮度L仅家系之间分化显著。
[0108] 17a红锥心材和边材亮度L*、色度a*和色度b*的描述统计性分析结果见表8。红锥心* * *材亮度L 、色度a 和色度b分别为47.55±5.02、15.50±1.86和19.26±2.35；相较边材，相* * *
应材色性状变化值亮度ΔL、Δa 、Δb分别为‑6.24、3.60和2.28，说明心材颜色较边材更* *
暗、更红、更黄，二者总色差ΔE分别为7.56。2号家系色度a最大，其值超过平均值12.77％，*
说明该家系心材视觉特性更红；10号家系心材色度a最小，其值仅为平均值的90.77％。7号* *
家系色度b 最大，其值超出平均值9.40％，而32号家系色度b 最小，其值仅为平均值的* * *
89.62％。边材亮度L、色度a 和色度b最小值及最大值分别在家系27、11、12及家系20、2、9检出，其值范围分别为51.02～55.55、11～13.08、16.11～18.79，相应性状极差为4.53、* * *
2.08、2.68。心材和边材色度学指数亮度L 、色度a 和色度b在参试家系之间的变异均达到显著水平(P<0.05)(见表8)。
应材色性状变化值亮度ΔL、Δa 、Δb分别为‑6.24、3.60和2.28，说明心材颜色较边材更* *
暗、更红、更黄，二者总色差ΔE分别为7.56。2号家系色度a最大，其值超过平均值12.77％，*
说明该家系心材视觉特性更红；10号家系心材色度a最小，其值仅为平均值的90.77％。7号* *
家系色度b 最大，其值超出平均值9.40％，而32号家系色度b 最小，其值仅为平均值的* * *
89.62％。边材亮度L、色度a 和色度b最小值及最大值分别在家系27、11、12及家系20、2、9检出，其值范围分别为51.02～55.55、11～13.08、16.11～18.79，相应性状极差为4.53、* * *
2.08、2.68。心材和边材色度学指数亮度L 、色度a 和色度b在参试家系之间的变异均达到显著水平(P<0.05)(见表8)。
[0109] 表7木材材色性状方差分析
[0110]
[0111]
[0112] 注：＊和＊＊分别指在0.05和0.01水平上差异显著。
[0113] 表8红锥心材、边材亮度L*、色度a*和色度b*的统计描述性分析
[0114]
[0115]
[0116] 注：同列数据后不同小写字母表示参试家系之间木材材色差异显著(P<0.05)[0117] 3、木材抽提物遗传变异分析
[0118] 17a生红锥木材抽提物含量的方差分析结果见表9。心边材芪类和总酚含量家系之间的变异不显著，仅心材黄酮含量的家系效应显著，说明心材内黄酮含量在参试家系内能较稳定的遗传，可作为红锥良种选育的评价指标。
[0119] 17a红锥心材和边材抽提物含量的描述统计性分析结果见表10。红锥心材芪类、黄酮、总酚含量分别为1.23％、2.62％、3.91％；相较边材，其抽提物含量分别降低了78.15％、78.24％、65.47％，这说明芪类、黄酮、总酚等抽提物可能有助于红锥心材的形成。
[0120] 表9木材抽提物方差分析
[0121]
[0122]
[0123] 表10红锥木材抽提物统计描述性分析
[0124]
[0125]
[0126] 注：同列数据后不同小写字母表示参试家系之间木材材色差异显著(P<0.05)[0127] 4、生长性状和木材材色遗传参数估算
[0128] 心材亮度L*在家系间差异不显著，无法估算其遗传参数，其余生长和木材材质性* *状的遗传参数估计值见表6。胸径、树高2个生长性状及心材色度a 、心材色度b 、边材亮度* * *
L、边材色度a、边材色度b5个材色性状的家系方差分量范围为0.10～0.83，说明生长性状* * * * *
(胸径、树高)和木材材色(心材色度a、心材色度b、边材亮度L 、边材色度a 、边材色度b)均受遗传调控。材积和心材黄酮含量家系方差分量较小，但家系与区组互作方差分量和环境方差分量均较小，因而，材积和心材黄酮含量亦为遗传调控的性状。相对而言，生长性状的遗传变异系数(取值范围为3.60～10.13％)均大于木材材色(0.15～2.32％)，这说明，生长* *
性状遗传稳定性弱于木材材色。除心材色度b家系遗传力略低于单株材积，心材色度a 及边* * *
材亮度L、色度a 、色度b家系遗传力(0.80～0.92)均大于胸径、树高和单株材积(0.11～
0.76)，进一步说明木材材色性状为高遗传控制，可通过优良家系选择提升人工林木材外观品质。此外，上述9个性状的家系遗传力(取值范围为0.53～0.92)大于家系内单株遗传力(0.04～0.22)，说明选择品质卓越的优良家系可获得较大的遗传增益。
L、边材色度a、边材色度b5个材色性状的家系方差分量范围为0.10～0.83，说明生长性状* * * * *
(胸径、树高)和木材材色(心材色度a、心材色度b、边材亮度L 、边材色度a 、边材色度b)均受遗传调控。材积和心材黄酮含量家系方差分量较小，但家系与区组互作方差分量和环境方差分量均较小，因而，材积和心材黄酮含量亦为遗传调控的性状。相对而言，生长性状的遗传变异系数(取值范围为3.60～10.13％)均大于木材材色(0.15～2.32％)，这说明，生长* *
性状遗传稳定性弱于木材材色。除心材色度b家系遗传力略低于单株材积，心材色度a 及边* * *
材亮度L、色度a 、色度b家系遗传力(0.80～0.92)均大于胸径、树高和单株材积(0.11～
0.76)，进一步说明木材材色性状为高遗传控制，可通过优良家系选择提升人工林木材外观品质。此外，上述9个性状的家系遗传力(取值范围为0.53～0.92)大于家系内单株遗传力(0.04～0.22)，说明选择品质卓越的优良家系可获得较大的遗传增益。
[0129] 表6红锥生长和木材材色性状的遗传参数
[0130]
[0131]
[0132] 注： 分别表示家系方差分量、区组×家系互作方差分量、环境方差分量；CVg为遗传变异系数； 分别为家系遗传力和单株遗传力。
[0133] 5、生长性状和木材材色相关性分析
[0134] 由表7可知，生长与木材材质性状间的遗传相关和表型相关均未达显著水平(r0.05＝0.7545；r0.01＝0.8745)，说明生长与木材材质性状之间遗传相关性微弱，存在相对的独立性。因此，可依据不同的育种目标，有针对性择速生丰产选、材色好和材色与生长兼优种质，应用于高价值红锥人工林定向培育。
[0135] 表7红锥木材材色与生长性状的遗传相关(下三角)和表型相关(上三角)[0136]
[0137] 注：r(0.05)＝0.7545；r(0.01)＝0.8745；＊和＊＊分别指在0.05和0.01水平上差异显著。
[0138] 6、家系综合评价
[0139] 红锥木材主要利用的是心材，且心材亮度L*在参试家系之间差异不显著，因此，依* *据胸径、树高、材积以及心材色度a、心材色度b进行综合评价(表8)。按入选率为20％计，依据生长性状选出6个速生丰产优良家系(11、1、12、6、13、31)，其胸径、树高、材积的遗传增益分别为13.017％、7.314％、43.268％(见表9)；依据心材材色性状筛选出6个材色好的优良* *
家系(24、22、29、23、14和2)，其心材色度a 和心材色度b的平均遗传增益分别为13.830％、
6.635％和6.055％(见表7)；综合生长和心材材色性状精选出6个材色与生长兼优家系(11、
1、6、14、13、12)，其生长和材色性状的平均遗传增益依次为13.444％、6.965％、44.240％、
6.069％、6.782％和3.867％(见表9)。
家系(24、22、29、23、14和2)，其心材色度a 和心材色度b的平均遗传增益分别为13.830％、
6.635％和6.055％(见表7)；综合生长和心材材色性状精选出6个材色与生长兼优家系(11、
1、6、14、13、12)，其生长和材色性状的平均遗传增益依次为13.444％、6.965％、44.240％、
6.069％、6.782％和3.867％(见表9)。
[0140] 表8红锥家系综合评价系数及其排序
[0141]
[0142] 表9入选家系遗传增益估计
[0143]
[0144]
[0145] 结论：
[0146] 本实施例中，胸径、树高、材积在区组之间差异显著或极显著，说明环境因素是影响这些性状的关键因素，该区域成土母岩、土壤类型、坡面基本一致，因而推测坡位是影响红锥生长分化的环境因子。家系亦是红锥生长性状变异的主要来源，胸径、树高、材积的家系遗传力分别为0.53、0.56、0.76，说明红锥生长性状受中等或中等以上遗传控制。环境因* * *素和遗传因素均能引起红锥木材材色变异。区组之间心材亮度L、色度b及边材色度a 和色*
度b差异显著，说明环境因素是影响这些性状的关键因素。本实施例中，家系亦是红锥心材* * * * *
色度a 、b及边材亮度L、色度a 和色度b变异的主要来源，且遗传力较高，其家系遗传力取值范围为0.68～0.92(其遗传力估算值仅基于单点试验，存在偏高的可能性)，属可稳定遗* *
传的重要性状。心材色度a和色度b遗传与区组互作效应显著，这说明木材材色受遗传和立地环境双重调控影响。因此，红锥人工用材林良种选育，除了注重种源/家系适应性、生长量和材色选择外，还应关注遗传与环境的互作效应，从而做到适地适种质。32个参试家系之间*
的心材材色分化亦显著，最优家系与最差家系颜色差异ΔE 达7.97，其颜色变化极易被人眼感知，抽提物组分及其转化可能与红锥木材材色形成及其变异有关。生长性状与心、边材木材材色相关性微弱，可视其相对于生长性状为独立遗传。因而，开展优良种质选择时，可兼顾生长性状和木材材色，换言之，可根据目前木材市场需求和未来木材市场走向，从当下速生丰产种质中有针对性地选择材色性状表现优异的家系，实现珍贵树种人工林定向培育。
度b差异显著，说明环境因素是影响这些性状的关键因素。本实施例中，家系亦是红锥心材* * * * *
色度a 、b及边材亮度L、色度a 和色度b变异的主要来源，且遗传力较高，其家系遗传力取值范围为0.68～0.92(其遗传力估算值仅基于单点试验，存在偏高的可能性)，属可稳定遗* *
传的重要性状。心材色度a和色度b遗传与区组互作效应显著，这说明木材材色受遗传和立地环境双重调控影响。因此，红锥人工用材林良种选育，除了注重种源/家系适应性、生长量和材色选择外，还应关注遗传与环境的互作效应，从而做到适地适种质。32个参试家系之间*
的心材材色分化亦显著，最优家系与最差家系颜色差异ΔE 达7.97，其颜色变化极易被人眼感知，抽提物组分及其转化可能与红锥木材材色形成及其变异有关。生长性状与心、边材木材材色相关性微弱，可视其相对于生长性状为独立遗传。因而，开展优良种质选择时，可兼顾生长性状和木材材色，换言之，可根据目前木材市场需求和未来木材市场走向，从当下速生丰产种质中有针对性地选择材色性状表现优异的家系，实现珍贵树种人工林定向培育。
[0147] 总之，红锥生长性状和木材材色是由遗传和环境因素共同调控的，其人工用材林* *定向培育应优化良种选育目标和立地选择。胸径、树高、材积、心材色度a、心材色度b的家系遗传力分别为0.53、0.56、0.76、0.85、0.68，凸显这些性状属中度及高度遗传控制。通过精选家系，考虑个性状的遗传控制、相关性，结合环境，通过种内杂交将双亲优良性状聚合，创制新种质。
[0148] 这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明红锥育种方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0149] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。