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多歧苏铁人工辅助授粉的初步研究



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多歧苏铁人工辅助授粉的初步研究*
楚永兴1 欧阳志勤2
(1.云南省红河州林业科学研究所 云南 蒙自 661100;2.云南省环境科学研究院 昆明 650034)
[摘要] 通过对多歧苏铁开展人工授粉,探索了提高种子结实
率的技术和育苗方法。研究结果表明:人工辅助授粉可提高多
歧苏铁的结实率,其种子出苗率可达86.4%,3年生子代植株
茎干粗达4.1cm,高6.6cm。
[关键词] 多歧苏铁 人工辅助授粉 结实率
苏铁类植物是地球上现存的最古老的孑遗植物
之一,也是种子植物中最原始的类群之一,被誉为“植
物界的大熊猫”,为国家Ⅰ级重点保护野生植物。它
们最早出现于距今2亿多年前的古生代,在三叠纪末
和侏罗纪初时最为鼎盛,至晚白垩纪后逐渐衰退,与
之同时代的恐龙彻底从这个地球上消失了,而它们却
经历了种种不利的环境的变迁不断适应和演化,顽强
地生存和繁衍至今。因此,它们对于古地理学、古植
物学、古气候、古老物种基因乃至植物的系统进化过
程的研究都有重要意义[1]。
1994年在云南省红河州大围山地区发现的多歧
苏铁(Cycas multipnnata),是中国云南特有种,具有
极高的研究与观赏价值,属极度濒危植物。本种主要
分布于滇东南石灰岩山地,包括个旧、蒙自、屏边等
地,在海拔500~1 000m的石灰岩山地季雨林内。种
群分布特点为散生、簇生或成群状[2-9]。
上世纪90年代初期到中期,受经济利益的驱使,
一些单位和个人大量收购野生苏铁植物,致使野生种
群数量急剧下降。加之近年来,人为的开垦种植热带
作物,更是给多歧苏铁的栖息地带来了严重破坏。其
分布区正被分割成一块块极为破碎而狭小的孤岛,现
存的种群正面临着前所未有的威胁[11]。
同时,苏铁类植物个体寿命虽然较长,但多数种
类繁殖能力低下,且生长发育期长,开花年龄较迟,加
上雌雄异株、雌雄异熟和专一甲虫授粉,严重影响了
结实率,造成了苏铁种群发展缺乏幼苗后备资源,种群
*云南省绿色环境发展基金会(基赠协5号)和国际植物园保护联
盟(BGCI)(6206/R4331)资助。
作者简介:楚永兴(1968-),工程师,研究方向:珍稀濒危植物保护
生物学和生物多样性保护。
规模逐渐减小,趋于濒临灭绝。还有,苏铁植物的发
芽率低,生存力、生殖力、抗逆性和适应力较弱等,也
制约了其发展[12]。因此,加强对野生多歧苏铁的保
护,开展人工辅助授粉具有深远的意义。
1 材料与方法
1.1 材料
在多歧苏铁开花季节,到云南大围山选取野生的
成年雄株3株(编号:A、B和C),雌株1株(D株),即:
A株(雄),茎干地下生,长3片三回羽状复叶,其第3
回羽片4次二叉分裂,小叶倒卵形,先端尾状渐尖;B
株(雄),茎干粗33cm,高30cm,长2片三回羽状复
叶,其第3回羽片4次二叉分裂,小叶倒卵形,先端尾
状渐尖;C株(雄),茎干粗35cm,高45cm,长1片三
回羽状复叶,其第3回羽片4次二叉分裂,小叶倒卵
形,先端尾状渐尖;D株(雌),茎干粗30cm,高25cm,
长1片三回羽状复叶,其第3回羽片4次二叉分裂,小
叶倒卵形,先端尾状渐尖。
1.2 方法
1.2.1 授粉时间 野生的多歧苏铁4月初开始长出
雄花,中下旬才长出雌花。人工辅助授粉于2006年6
月25日开始,每隔2d进行1次人工授粉,共计6次。
1.2.2 授粉方法 首先,采集花粉,待多歧苏铁A株
(雄)、B株(雄)和C株(雄)小孢子叶长到足够大,由
黄褐色转为桔黄色,小孢子叶张开时,分别采下3个
雄株多歧苏铁的小孢子叶球放在铺开的白纸上,轻轻
敲打,将落下的花粉装入小瓶中,存放在冰箱的冷藏
室里,待多歧苏铁D株(雌)大孢子叶球长成熟时进行
授粉。授粉时戴上手套,拨开多歧苏铁大孢子叶球,
用毛笔洗湿后蘸取花粉,在所有胚株上轻涂,每隔2d
涂1次[13-15],共计人工授粉6次。
2 结果与分析
2.1 种子性状
2.1.1 种子形态及变异 从表1可以看出,多歧苏
铁种子形态大小方面,种子长、宽和厚度3个指标中,
长度和厚度为稳定指标,其变异小,而种子宽度具有
较大的变异(见表1)。
DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2012.02.017
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表1 多歧苏铁人工辅助授粉种子形态大小及变异
观测
项目
观测
数/粒
最大

最小

变异
范围
平均

标准

变异
系数
种子长/cm  50  2.34 2.02 0.32 2.18 0.10 4.60
种子宽/cm  50  2.30 1.90 0.40 2.12 0.19 8.80
种子厚/cm  50  2.05 1.64 0.41 1.87 0.11 5.90
长宽比 50  1.11 0.93 0.18 1.04 0.06 5.60
长厚比 50  1.23 1.09 0.14 1.17 0.07 6.30
2.1.2 种子质量及变异状况 通过称量,多歧苏铁
种子千粒质量为5 900g,变异系数为4.91,种子质量
变异较小。
2.2 育苗
2006年10月20日,采集到多歧苏铁人工辅助授
粉的种子250粒,将其全部播种于苗圃地中。2007年
12月10日进行调查统计,共计出苗216株,种子出苗
率达到86.4%。
2.3 苗期性状
2010年9月21日将培植的苗木随机抽取50株
测量,平均茎干粗4.1cm,高6.6cm;长2.6片羽叶,
最多的植株有3片,最少的有1片;羽叶长98.6cm;小
叶长23.4cm,宽1.83cm;刺8.3对,刺间距2.9cm(见
表2)。
表2 多歧苏铁人工辅助授粉子代形态大小及变异
观测
项目
观测

最大

最小

变异
范围
平均

标准

变异
系数
茎干粗/cm 50  5.17  3.24  1.93 4.10 0.46 11.21
茎干高/cm 50  8.50  4.90  3.60 6.60 1.14 17.23
羽叶长/cm 50 133.50 52.50 81.00 91.10 23.83 26.16
小叶长/cm 50 32.60 21.40 11.20 26.29 3.36 12.78
小叶宽/cm 50  2.12  1.48  0.64 1.82 0.17 9.32
刺间距/cm 50  4.24  2.68  1.56 3.47 0.50 14.41
2.4 相关性状分析
2.4.1 种子性状与苗期性状的相关性 分别选择并
计算出种子长度、种子宽度、种子厚度与子代苗期茎
干粗、茎干高、羽叶长、小叶宽之间的相关系数列于表
3。从表3相应的15对相关性状中看出,有10对性状
呈正相关,有5对性状呈负相关。在正相关性状中,
种子长度与小叶宽的相关系数为0.526,在5%水平上
显著,说明种子长度与小叶宽相一致;在呈负相关的
性状中,种子长度、种子宽度、种子厚度与小叶长均呈
低度负相关。
表3 多歧苏铁人工辅助授粉种子与苗期性状相关系数
种子苗期
性状
种子长度
/cm
种子宽度
/cm
种子厚度
/cm
茎干粗 0.058  0.277  0.032
茎干高 0.102  0.093  0.026
羽叶长 -0.251  0.201 -0.091
小叶长 -0.511 -0.068 -0.303
小叶宽 0.526  0.139  0.218
2.4.2 苗期性状的相关性 着重研究了茎干粗、茎
干高与羽叶长、小叶长、小叶宽、羽叶片数之间的相关
关系,并求算出相关系数(见表4)。
表4 多歧苏铁人工辅助授粉子代苗期性状相关系数
性状 羽叶长 小叶长 小叶宽 羽片数
茎干粗 0.783  0.548  0.094  0.656
茎干高 0.291  0.583  0.295  0.604
从表4看出,茎干粗、茎干高与羽叶长、小叶长、
小叶宽、羽叶片数之间呈低度正相关,说明茎干粗的
羽叶长、小叶也长。
3 小结与讨论
(1)人工辅助授粉可提高多歧苏铁的结实率,授
粉植株的单株结实率为250粒,种子为倒卵状球形,
平均长2.02~2.34cm,宽1.90~2.30cm,厚1.64~
2.05cm,种子千粒质量为5 900g。
(2)种子出苗率高,250粒种子共计出苗216株。
苗木生长健壮,3年生平均茎干粗4.1cm,高6.6cm;
平均长出2.6片羽叶,最多的植株有3片,最少的有1
片,平均长98.6cm;小叶长23.4cm,宽1.83cm;刺
8.3对,刺间距2.9cm。
(3)相关性状分析表明,多歧苏铁人工辅助授粉
的子代植株,茎干粗、茎干高与羽叶长、小叶长、小叶
宽、羽叶片数之间呈低度正相关。
(4)多歧苏铁,是世界上罕见的古老珍稀植物,它
大约出现在2.8亿年前的古生代,至1.8亿年前中生
代侏罗纪进入繁盛时期。到新生代,苏铁植物同动物
界中的恐龙一样走向没落,经第四纪冰川时期,大多
数苏铁已灭绝,仅有少数类群残留至今。1975年,曾
被世界植物研究机构宣布在地球上已经绝迹的多歧
苏铁,现在云南省红河州的热带雨林中发现,因此被
喻为植物界的“大熊猫”,恐龙时代的“活化石”[16]。
本试验的结果不仅可为苏铁类植物的保护提供科学
依据,而且通过人工辅助授粉得到了250粒种子,培
植出216株多歧苏铁苗木,可为今后该物种回归自然
奠定了基础,起到了积极地保护作用。
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油茶‘德字1号’优良无性系的选育
叶 霖 邹 武 张卫锋 范 伟 袁 毅
(平江县林业局 湖南 岳阳 414500)
[摘要] 以全县群选为基础,初选出120个优株,后经复选、决
选 ,历时24a,最终选择表现最为突出的1个优株,命名为‘德
字1号’。2000年将选育出来的‘德字1号’无性系,采用芽苗
砧嫁接的方法培育无性系苗木,建立无性系测定林。测定林按
8∶2的比例配置参试无性系,经连续4年测定,平均年产油
55.614kg、59.798kg、55.227kg和53.498kg,比参试无性系
均值分别高34.1%、55.6%、35%、60.4%。
[关键词] 油茶 优良无性系 选育
油茶(Camallia oleifera)是我国特有木本食用油
料树种,在我国南部和西南部是山茶属植物的分布
中心,也是起源中心。平江县属全国重点产油县之
一,现有油茶林面积达4.82万 hm2,但常年产油量
仅2 000余t,究其原因除树龄老化外主要是由于长期
实生繁殖导致品种类型复杂、良莠不齐,林分品质下
降。为了改变这一现象,从上世纪80年代开始,我们
在平江境内开展油茶良种选育工作,取得了良好的经
济和社会效益。
1 材料与方法
1.1 试验地设置
对初选出的120个优株,1999年组织有关人员进
行综合评议,选取其中表现突出的25株,采用撕皮嵌
接的方法建成无性系当代测定林。测定林采用随机
区组,单株小区,8次重复,测定林四周设保护行,共嫁
接450株,面积达0.34hm2。
1.2 建立无性系测定林
经过3年的生长调查和产量测定后,选取其中表
现最为突出的1个无性系,命名为‘德字1号’。1999
年将选育出来的‘德字1号’无性系,采用芽苗砧嫁接
的方法培育无性系苗木;2001年春以2年生嫁接苗造
林,建立无性系测定林,测定林按8∶2的比例配置参
试无性系。
1.3 产量测评
造林后5a(2005年)开始按单株进行产果量测
定,并测定各植株的树冠冠幅,计算平均单株产果量、平
参考文献:
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