日本落叶松[Larix kaempferi (Lamb.) Carr.]在我国引种近100 a，是我国重要的建筑和纸浆用材树种之一，目前已成为鄂西亚高山区主要速生用材树种。建始县长岭岗林场是我国南方唯一的国家级日本落叶松良种基地，该林场于20世纪80年代末至90年代中期营建日本落叶松种子园，几十年来为当地及周边省市提供良种超过3 700 kg，大大提高了日本落叶松人工林良种化水平^[1]。在种子园经营管理过程中，普遍存在建园无性系较多而结实比例不高的问题，如湖南白水苗圃火炬松(Pinus taeda L.)种子园20%的无性系提供了全园近80%的种子产量^[2]，福建五一林场马尾松(Pinus massoniana Lamb.)种子园绝大部分产量是由小部分无性系生产的^[3]，而长岭岗林场日本落叶松种子园母树结实比例仅为10%左右。长期以来，育种者在火炬松、马尾松、杉木[Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.]、油松(Pinus tabulaeformis Carr.)、樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica Litv.)、红松(Pinus koraiensis Sieb. et Zucc.)等树种种子园建园材料的评价和筛选^[2-8]、建园技术^[9-10]和种子园管理^[11-13]等方面开展了研究，为我国针叶树种子园科学营建和高效管理提供了依据。在日本落叶松种子园经营管理过程中，借鉴其他树种的经验，陆续开展了密度控制、水肥控制、花粉控制和树体控制等种子园促丰产方法的试验探索，前期具有一定的效果，但是后期由于树龄较大，效果不明显^[1]。若能在建园之初选择生长和结实性状兼优的优良建园材料，同时辅以合理配置和科学经营，可明显提高种子园产量。

在对日本落叶松1. 5代种子园亲本无性系生长状况、种子产量和品质全面试验调查的基础上，比较种子园不同无性系生长和结实性状的差异及性状间的相关性，通过综合评价，筛选出生长和结实性状兼优的无性系，为充实新一轮的日本落叶松生产群体，实现现有种子园及新建高世代种子园的科学管理提供材料和依据。

日本落叶松1. 5代种子园位于湖北省建始县国有长岭岗林场，北纬30°48′，东经110°03′，海拔1 300~1 900 m，气候为内陆性冷凉气候带高山多雨潮湿区，年平均气温7~8 ℃，平均最低气温-9. 4 ℃，平均最高气温33. 3 ℃，年降水量1 600~1 800 mm，相对湿度80%以上，全年无霜期160 d左右；土壤为山地黄壤、黄棕壤，腐质层2. 0~3. 0 cm，土壤质地疏松，土层厚度60 cm左右，土壤pH值5. 2~6. 5，有机质含量较高。

该园建于1989—1997年，引进辽宁、山东、内蒙古及该场母树林优树穗条嫁接建立无性系种子园，总面积38. 5 hm²，共5个大区。2008年对种子园进行去劣疏伐，保留选择的优良家系，密度为250~318株·hm^-2。选取建园时间相近、保留密度相同且母树结实量较多的2、4大区开展调查研究，其基本情况见表 1。

生长状况调查：2014年8月，调查单株胸径、冠幅和冠高。大部分树体已进行了截顶处理，因此仅估测了平均树高。

种实性状测定：2014年10月，单株采集球果称重，作为单株结实量。每个无性系随机选取种鳞尚未脱落的球果10个，测定球果单果干重、球果长度(最长处)和球果宽(最宽处)。用百粒法测定种子的千粒重和饱满度。2015年4月，在苗圃进行播种试验，统计发芽率和成苗率。

调查数据通过SAS 9. 0软件进行统计与分析，方差分析采用SAS GLM过程计算。

对2、4大区的调查数据进行统计分析，无性系平均树高为11. 38 m，平均胸径为25. 36 cm，平均冠高为8. 56 m，平均冠幅为2. 76 m，平均单株结实量为6. 12 kg。

对结实的76个无性系胸径和结实量进行方差分析(表 2)，结果发现胸径不存在显著差异，结实量存在极显著差异。由于建园无性系是以生长为指标选择的优树，而且种子园经营过程中进行过去劣疏伐，因此调查的无性系胸径生长表现比较一致，未达到显著差异，但是不同无性系之间结实能力差异较大。

对采种单株在3株以上的39个无性系进行球果形态特征及种子质量分析，分析指标包括球果单果干重、球果长度、球果宽度、球果体积、种子千粒重、种子饱满度、苗圃播种发芽率和苗木保存率，其中无性系182的球果长度、球果宽度和球果体积数据部分丢失，因此这3个指标仅利用38个系号进行数据分析，具体结果如表 3所示。8个指标中发芽率的变异系数最大，为91. 53%，其次是球果体积、种子千粒重、球果单果干重、种子饱满度，变异较小的为球果长宽及苗木保存率，在20%左右。

对8个指标进行方差分析(表 4)，发现不同无性系间球果单果干重和种子千粒重存在极显著差异，球果长宽及苗圃播种发芽率存在显著差异，球果体积、种子饱满度和苗木保存率不存在显著差异。

对胸径、冠高、冠幅3个生长性状与结实量进行相关性分析(表 5)，胸径与结实量无显著相关，说明胸径对球果产量的影响不大，生长快的无性系其种子产量不一定高。冠高、冠幅与结实量存在极显著正相关，因此种子园经营过程中通过合理控制密度、轮枝修剪等促进结果枝发育，调节空间结构分布，可有效增加种子园种实产量。

对9个种实性状进行相关性分析(表 6)。除了球果单果干重，结实量与其余性状的相关性均未达显著水平，说明结实量高的无性系种子品质不一定好；发芽率与球果单果干重、球果长度、球果宽度、球果体积、种子千粒重及种子饱满度均存在显著或极显著相关；保存率与其余所有种实性状不相关。

由于进行无性系种实性状分析的39个无性系即为建园材料中结实量相对较多的无性系，因此以这39个无性系为对象进行优良无性系综合评价。种子园经营中既需要林木生长快又需要种子产量高、品质好，在种子园建园材料选择中，胸径、结实量和发芽率3个指标最为重要^[6]。由于无性系间胸径生长不存在显著差异，因此我们主要考虑结实量和发芽率。按照这两个指标，将39个无性系分成4类(表 7)，即结实量大且发芽率也大的无性系(Ⅰ类)、结实量大但发芽率小的无性系(Ⅱ类)、结实量相对较小而发芽率大的无性系(Ⅲ类)、结实量小发芽率也小的无性系(Ⅳ类)。其中Ⅰ类即为我们选择的目标，入选无性系共11个(表 8)，相对于39个无性系，入选率为28. 21%，结实量提高14. 29%，发芽率提高32. 96%，相对于种子园的无性系，入选率为7. 53%。Ⅱ类和Ⅲ类无性系可根据种子园花期、花粉配置及合理密度等要求加以部分利用。

建园材料选择需兼顾亲本和子代的性状表现。在亲本表现方面，一方面要求其在目的性状上表现良好，给子代创造较好的遗传基础，另一方面还必须有比较高的繁殖力，实现种子园大量产种的目标；子代表现包括繁殖适合度和配合力，繁殖适合度主要通过子代出苗率反映^[14]。日本落叶松1. 5代种子园无性系间胸径生长未达到显著差异，而且由于经过截干、修枝等促丰产试验，无性系的树高、冠幅和轮枝等受到了影响，无法进行客观评价。通过对种实性状的分析比较，发现无性系间结实量、球果单果干重、球果长宽、种子千粒重及发芽率存在显著或极显著差异；结实量与冠高、冠幅存在极显著正相关，与其余种实性状(除球果单果干重外)的相关性均未达显著水平；发芽率与结实量相关不显著，与球果大小、千粒重及种子饱满度存在显著或极显著相关。这些结论与杉木^[6]、火炬松^[2]种子园无性系生长和种实性状的相关性有一些差异，但关于胸径、结实量和发芽率的相关规律，即生长快的无性系其种子产量不一定高，种子产量高的无性系种子其质量不一定好的结论，与上述相关研究结果是完全一致的。最终选择出11个结实量和发芽率表现相对较优的无性系，为充实本区域的日本落叶松生产群体提供了材料。随着育种研究逐步向更高世代发展，为了获得更高的遗传增益，育种工作者除了开展建园无性系生长及种实性状的表型选择外，对于无性系亲缘关系的分析，以及基于遗传距离的亲本选择和配置设计等方面的研究越来越重视^[9-10]，这也是本课题组后续研究的重点。种子园结实大小年现象比较明显，结实性状需要通过多年的连续观测，并且考虑不同无性系结实对气候条件的适应性，评价选择的结果才比较可靠^[15]。另外，该种子园前期没有进行树体矮化控制，采种过程中将树冠上层部分结果枝剪掉，对母树轮枝造成了破坏，影响了母树后几年的结实，这种情况也对结实量评价造成了影响。因此，此次选优结果还需要通过后续观测进行验证。