红椿（Neolamarckia macrophylla）种源变异研究：种子形态生理与早期生长性状的遗传多样性及其育种意义

（编辑推荐）本研究系统评估了印尼苏拉威西和马鲁古群岛10个红椿种源的种子形态（FD/FW/SL/SW）、幼苗生长（SH/SD/SSQ）及早期林分表现（TH/TD/V），通过方差分析（ANOVA）、聚类分析（HCA）和主成分分析（PCA）揭示种源间表型变异（PV）受遗传方差（GV）和环境方差（EV）的共同影响，其中种子长度（SL）、4年生树径（TD-4）和材积（V-4）具有高遗传力（h2b>0.5）和高遗传增益（GG>50%），塞兰岛（SI）种源综合表现最优，为种质资源筛选和人工林培育提供科学依据。

　　

引言

红椿（Neolamarckia macrophylla）作为印尼苏拉威西和马鲁古群岛特有的速生树种，其种质资源多样性对人工林培育至关重要。研究通过比较10个种源（包括科纳威、卢武 Timur等8个苏拉威西种源及蒂多雷、塞兰2个马鲁古种源）的种子形态（果实直径FD、重量FW、种子长宽SL/SW）、萌发能力（GC）、幼苗生长（苗高SH、地径SD、苗质指数SSQ）及4年生林分性状（树高TH、胸径TD、材积V、木材硬度PP），系统解析了遗传与环境因子对表型变异（PV）的贡献。

材料与方法

种源试验采用完全随机区组设计（RCBD），测定12项关键指标。通过方差组分分解计算表型方差（PV）、遗传方差（GV）和环境方差（EV），利用遗传力（h²_b）和遗传增益（GG）评估选择潜力，结合聚类分析（HCA）和主成分分析（PCA）进行种源分组。

结果

1. 种源差异显著性：除种子重量（p=0.074）和苗质指数（p=0.078）外，其余性状均存在显著种源差异（p<0.05）。塞兰岛（SI）种源在9项指标中表现最优，如果实直径（4.99 cm）、种子长度（165.32 μm）和4年生树高（12.3 m）。
2. 遗传控制特征：种子性状（SL/SW/GC）和4年生生长量（TH-4/TD-4/V-4）的遗传变异系数（GCV=19.39–27.93）显著高于环境变异（ECV），其中4年生胸径的遗传力达0.79，遗传增益136.11%。
3. 地理气候关联：经度与种子重量（r²=0.883）、萌发率（r²=0.807）呈强正相关，海拔与4年生树高（r²=0.820）显著相关。
4. 种源聚类：PCA将种源分为苏拉威西（4亚组）和马鲁古两大群，其中塞兰与蒂多雷种源遗传距离最远，暗示马鲁古种源具有更高遗传纯度。

讨论

研究首次证实红椿早期生长（1年生）受环境主导（ECV>GCV），而4年生后遗传效应显著增强。种子大小（SL/SW）与萌发率的强相关性（r²>0.7）为苗期筛选提供依据，而塞兰种源在低肥力试验地的优异表现（4年生材积0.15 m³）凸显其生态适应性。木材硬度（PP）与生长性状的负相关（r²=-0.670）提示育种需平衡速生与材质。

结论

该研究为红椿种质资源保护与利用提供了关键数据，推荐塞兰种源作为核心育种材料，其高遗传力性状（TD-4/V-4）可作为早期选择指标。未来需结合分子标记验证地理隔离对遗传分化的影响，并扩大种源试验范围以完善种子调拨区划。