免费文献传递   相关文献

思茅松良种利用方法的探讨



全 文 :收稿日期:2012 -04 -25
作者简介:徐明艳(1979 -) ,女,助理工程师,主要从事林木种苗科技管理
工作。
通讯作者:邓桂香(1975 -) ,女,工程师,主要从事林木种苗管理工作。
思茅松良种利用方法的探讨
徐明艳1, 邓桂香1, 凌万刚 2
(1.云南省林木种苗工作总站, 昆明 650215; 2.云南省林业技工学校, 昆明 650213)
Exploration on the Utilization of Pinus khasys Seeds
XU Ming-yan1,DENG Gui-xiang1,LING Wan-gang2
摘要:思茅松良种利用,根本是对思茅松优良性状资源的利用。
思茅松资源收集是进行性状改良的前提;通过有性改良可获得
优良性状;无性是对优良性状的直接利用。比较各类无性繁殖
方法,目前,思茅松良种利用最有效的方式是通过嫁接方式建立
采穗圃,生产幼化穗条,扦插利用。
关键词: 思茅松;良种;利用;方法;探讨
中图分类号: S 435. 131 文献标志码: A
文章编号: 1001 -4705(2012)08-0095-03
思茅松(Pinus kesiya var. langbianensis)是云南省
特有的树种,也是普洱市优良的用材树种和采脂树种,
天然分布主要在云南省普洱市,据调查,目前云南省思
茅松的林地面积约 102. 5 万 hm2,立木蓄积量约 1 亿
m3,松香年蓄积量为 11. 5万 t[1,2]。思茅松的木材属普
用材、纸浆材,用途广,用量大,商品材产量约占全区总
量的 90%;思茅松树干富含树脂,单株产量一般 3 kg,最
高可达 40 kg(最近发现的松脂王可年产 140 kg 以上) ;
松节油平均含量20%,最高可达32%,松节油中 β -蒎烯
含量高,为全国之最;思茅松针叶还可以开发成饲料等。
可以说加速思茅松资源的开发,尤其是加速思茅松定向
培育发展单一性思茅松用材林、高产脂林等,对普洱市
乃至云南省经济发展有着重大的意义。然而,良种是实
现充分利用森林资源优势的基本保证。因此,在现有思
茅松良种改良工作的基础上,加速良种改良,尤其是把
有性繁殖与无性繁殖结合起来,培育思茅松良种林业,
对提高普洱市土地资源和森林资源的利用率有着重大
的影响。
1 遗传增益状况
20世纪 90年代初,国家“八·五”期间在普洱全市
进行优良林分的选择,选育出 100个家系,建立33. 3 hm2
种子园,赵文书等[3]测定了建立种子园的 2 批思茅松优
树半同胞子代测定林的遗传参数,得出 8 年生和 5 年生
思茅松林分的树高、胸径及材积遗传增益分别是 22.
78%、22. 32%、44. 44%和 2. 51%、5. 38%、6. 79%;实际
增益分别为 10. 78%、14. 01%、37. 70%和 24. 15%、15.
80%、56. 73%;2批共 35 株精英家系树高、胸径及材积
的遗传增益分别为 14. 32%、16. 54%、41. 89% 和
37. 57%、27. 00%、113. 46%。在思茅松的中心分布区,
已经进行过思茅松天然优良林分和优树选择的研究,共
划分出天然优良林分 770 hm2,在西双版纳普文试验林
场营建了包括 112株优良无性系的第一代种子园 33. 3
hm2。这几年内,种子园每年可提供种子 5 ~ 8 kg,且随
着结实盛期的进入,种子产量还在逐年提高。这些资料
进一步充分证明了无论采用优良种源、天然优良林分或
种子园的种子营造的人工林,其遗传增益都是可观的。
2 良种利用方法
2. 1 建立思茅松种质资源库
良种是提高思茅松林单位面积生产力,实现思茅松
松脂林、大经级板材、纤维材、速生丰产林定向培育的物
质基础。良种来源于对优良林分的选择,然而,随着社
会经济发展的需要对思茅松需求量不断的增加,多种思
茅松种质资源随着砍伐已不断流失。林木基因资源又
称林木种质资源、遗传资源或育种资源。《种子法》中指
出:种质资源是指选育新品种的基础材料,包括各种作
物的栽培种、野生种、近缘野生植物的繁殖材料以及利
用上述材料人工创造的各种植物的遗传材料。林木育
种资源是生物经过漫长进化的产物,来之不易,保护种
质资源是保护树木遗传多样性、自然群体异质性的唯一
方法。国际林联(IUFRO)还成立了种源育种和基因资
源工作组(S 2. 02)以及基因资源保存工作组(S 2. 02.
02)。日本就把森林基因资源收集与保存作为林木育种
工作的一部分。思茅松是思茅地区的乡土树种,原生思
茅松树干通直、生长速度快,20世纪 70年代的思茅松林
里大树、板材树到处可见。然而,据最近的普洱市森林
资源调查表明:林分质量、单位蓄积量急剧下降,因而,
·59·
问题探讨 徐明艳 等:思茅松良种利用方法的探讨
建立思茅松种质资源不仅是实现定向培育的物质基础,
也是思茅松品种更新和替换、拯救品种退化、实现思茅
松可持续利用、社会经济可持续发展的物质基础。
2. 2 良种改良及利用方法
2. 2. 1 有性改良方法
据顾万春的研究表明,选用适宜的种源造林,可提
高木材生长量 10% ~30%;优良林分的子代林提高木材
生长量 3% ~ 5%;第一代种子园增益 6% ~ 20%,优良
无性系(品种)增益 15% ~50%。而且良种造林的适应
性、抗逆性和材质等还得到不同程度的改良[4]。陈强等
分析云南松天然优良林分自由授粉混合种子的子代林
分测定资料得出:7年生时,树高、胸径、材积和木纹理扭
转度的遗传增益分别为 20. 14%、40. 46%、101. 11%和
59. 79%,而这 4 个性状的实际增益分别为 37. 49%、
65. 60%、219. 84%和 269. 54%,且树高和胸径生长的实
际增益有随林龄增加而逐渐增大的趋势[5]。作为云南
松类 2个主要造林树种的云南松和思茅松,其木材增益
到 20世纪末可达到 15% ~ 25%的目标[6]。综上所述,
良种不但可获得较高的遗传增益,实现人工林的速生丰
产,而且还能改善林分质量,提高木材品质。因此采用
良种造林,是思茅松人工林达到速生、优质和高效的根
本所在。但是有性改良存在的很大问题是需要周期长,
短期内见不到良种带来的效应。
2. 2. 2 利用方法
良种利用方法有:有性和无性方法 2 种,在有性利
用中,因染色体重新组合的原因,尽管在很大程度上能
够实现遗传增益,但是子代性状参差不齐,分化大,不利
于集约化经营,况且种子园还是采种基地都存在产量不
稳定的因素,而无性繁殖直接利用优良性状,能保证母
本与子代之间具有相同的遗传基因,具有集约化经营利
用的有利优势,在国外和国内都取得成功。
国外的加勒比松、火炬松、湿地松、日本落叶松等的
无性利用研究已进入无性系造林阶段;中国的马尾松、
杉木的研究也已进入生产阶段。国内无性系育种在杨
树、桉树、杉木、刺槐、白榆、木麻黄等树种中取得了显著
成功。吴奇镇对马尾松营养袋扦插繁殖及造林效果研
究结果表明,选用优良速生单株的扦插苗造林,5 年生
时保存率、胸径、树高生长量指标均明显超过当地实生
苗,扦插苗造林保存率比对照分别增加 75. 41 及 66 个
百分点,胸径依次增加 28. 1%、22. 8%、14. 0%,树高依
次增大 15. 8%、29. 0%、10. 6%。经方差分析,扦插苗与
实生苗造林 5 年生时胸径、树高生长量差异达显著水
平,扦插苗造林已表现出早期生长优势[7]。
无性繁殖方法主要包括扦插、嫁接、组培等。在遗
传学上,无性繁殖不经过减数分裂和染色体重组,能继
续繁殖体的发育阶段和保持繁殖体的优良特性。自 20
世纪 70年代开始,中国陆续对一些松类树种进行了无
性繁殖的研究,也已广泛应用于松树类种子园的营建。
嫁接:1988 ~1995年在西双版纳云南省林业科学院
的普文试验林场由林业部、云南省联合资助,营建了
33. 3 hm2的思茅松无性系种子园,到 1999年已有 20 hm2
结实投产,就是采用嫁接技术进行无性系种子园的营
建。采用这种技术可促进母树早花、早实,并保持优良
特性。决定嫁接效果的主要因素是亲和力,而且还存在
投资大、结实量不稳定、母树效应等不利因子,它的推广
受到限制。
组培:组织培养主要包括器官培养(胚、子叶、顶芽、
叶片等)、愈伤组织培养或细胞培养、原生质体培养(获
得植株及基因转移、细胞杂交)和单倍体培养(花粉)。
应用组织培养集约繁殖苗木是近年来的快速手段,因其
效率特别高而深受各国重视。据瑞典森林苗圃专家史
特龙·考森介绍:瑞典大学和美国一所大学已成功地运
用火炬松离体胚诱导离体胚,实现了组培扩繁的目的。
李丹等以思茅松成熟合子胚培育的无菌苗的带子叶顶
芽为外植体,建立了思茅松组培的丛生芽诱导、伸长和
生根的植株再生体系,所获的思茅松丛生芽诱导率,最
高可达 100%,但生根率则只有 46. 67%[8]。当然,成功
的组培繁殖,在解决连续培养的建立、小植株器官的发
生、无菌苗的移栽及移栽后的正常生长等一系列程序不
是易事,一定程度上会妨碍它的推广。
基因工程技术:基因工程是指采用类似工程设计的
方法,人为地在体外将核酸(DNA)分子插入质粒、病毒
或其它载体中,构成遗传物质的新组合,并将它转移到
原先没有这类 DNA分子的寄主细胞中扩增和表达。中
国林科院韩一凡教授利用美国抗虫基因(BT 基因)片
断,成功地在和黑杨品种上转入抗虫基因,食叶害虫一
吃就死。在新疆试验已获得成功。当然,这些工作必须
在有树种基因图谱、技术成熟等工作基础上进行的。思
茅松长期以来深受松毛虫害,也有极少数思茅松优良基
因,在构建基因图谱、技术成熟的基础上,能够采用基因
工程技术转良种基因,可极大地促进思茅松改良工作。
但是受技术成熟、设备、成本高等因素的影响,不利于
推广。
(下转第 101页)
·69·
第 31 卷 第 8 期 2012 年 8 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 8 Aug. 2012
[10]Yan,W K,Manjit S. GGE Biplot vs. AMMI analysis of geno-
type-by-environment data. Crop Sci.,2007,47(2) :643 -
653.
[11]Hugh G. Gauch,Jr. . Statistical analysis of yield trials by AM-
MI and GGE. Crop Sci.,2006,(46) :1 488 - 1 500.
[12]SAS. 2004. The SAS System. SAS online doc. HTML format
version nine. SAS Institute Inc.,Cary,NC.
[13]Voltas,H. Lopez-Corcoles,G. Borras. Use of biplot analysis
and factorial regression for the investigation of superior geno-
types in multi-environment trials. Europ. J. Agronomy,2005,
22:309 - 324.
[14]Zhang Q-Y(张群远) ,Kong F-L(孔繁玲) ,Liao Q(廖琴).
Evaluation system and methods for regional Crop trials. Syst
Sci Comprehensive Study Agric (农业系统科学与综合研
究) ,2000,16(2) :82 - 86. (In Chinese with English ab-
stract)
[15]FAN L-J(樊龙江) ,HU B-M(胡秉民). A comparative study
on three methods of estimating discrimination of test sites for
the best genotypes. Journal of Biomathematics(生物数学学
报) ,2000,15(2) :175 - 179. (In Chinese with English ab-
stract)
[16]ZHAO Z-X(赵自仙) ,Gao X-K(高祥扩) ,Sun J-R(孙家
荣). A comparative study on estimating methods of dicrimina-
tion ability of Yunnan maize regional trial sites for the best
genotype-s. J Maize sci(玉米科学) ,2005,18(2) :141 -
143.(In Chinese with English abstract)
[17]Wei kai Yan,Manjit S. Kang,Baoluo Ma,Sheila Woods and
Paul L.,Cornelius. GGE Biplot vs. AMMI Analysis of Geno-
type-by-Environment Data. Crop Sci.,2007,47:643 - 655.
[18]Gauch,H G,and R W Zobel. AMMI analysis of yield trials.
In:M. S. Kang and H G. Gauch,Jr. (ed.)Genotype-by-envi-
ronment interaction. CRC Press,Boca Raton,FL.,1996:
85 - 122.
[19]Comstock,R. E.,R. H. Moll. Genotype-environment interac-
tions,In:W D. Hanson and H F. Robinson (ed.)Statistical
genetics and plant breeding. National Academy of Sciences
and National Research Council. Washington DC,1963,164 -
196.
[20]Gauch,H. G.,and R. W. Zobel. Identifying mega-environ-
ments and targeting genotypes. Crop Sci. 1997,37:

311 - 326.
(上接第 96 页)
扦插:优良单株的大量繁殖,影响成活的主要内因
包括遗传学特性、年龄效应与位置效应等,主要外因包
括水分、温度、基质和光照等。据不同扦插资料显示,
一般商品种扦插苗的采穗圃管理、基质选择、激素选
择、扦插环境管理等技术已成熟[9],但在直接利用高
产脂、速生等优良单株材料上有待进一步研究。因其
需要的设备少、易于操作、成本低而具有很大的研究和
利用空间。
3 建 议
思茅松一般商品种大田扦插技术已经比较成熟,
思茅松良种扦插的技术目前还没有见报道,其难点在
于已表现出速生和高产脂性状的优良单株都是大树,
大树枝条扦插存在年龄效应,而如何克服年龄效应生
产出幼化穗条是利用速生和高产脂性状的重点。我国
著名林木遗传育种学家马常耕指出:中国松类今后的
良种化必须沿着有性和无性利用结合的两条腿走路的
方针,改变 20 年来单一走种子园道路的政策。思茅松
良种利用可通过嫁接已表现出的优良性状的大树枝条
达到幼化的目的,建立采穗圃生产穗条,生产扦插苗达
到利用优良性状的目的,这也是思茅松良种利用的有
效途径。
参考文献:
[1]陈少瑜,赵文书,王炯.思茅松天然种群及其种子园的遗传
多样性[J].福建林业科技,2002,29(3) :1 - 5.
[2]蒋云东,李思广,杨忠元,等.土壤化学性质对思茅松人工幼
林生长的影响[J]. 东北林业大学学报,2006,34(1) :
25 - 27.
[3]赵文书,唐社云,李莲芳,等.普文试验林场思茅松无性系种
子园营建技术[J].云南林业科技,1998(1) :1 - 10.
[4]顾万春.中国林木育种[M]. 北京:中国林业出版社,1995:
1 - 2.
[5]陈强. 云南松天然优良林分自由授粉混合种子子代测定
[J].林业科学,1998,34(5) :38 - 44.
[6]范国才,何兰玉,刘景岳,等.国内外林业科技发展趋势和云
南林业发展方向[M].昆明:云南科技出版社,1997:26,45.
[7]吴奇镇.马尾松营养袋扦插繁殖及造林效果研究[J].南京:
林业科技开发,2003,17(1) :23 - 25.
[8]李丹,陈宏伟,陈少瑜,等. 思茅松丛生芽诱导及植株再生
[J].昆明:西部林业科学,2010,39(1) :69 - 72.
[9]邓桂香,李江,雷玮,等.不同处理对思茅松采穗母株萌条数
量及扦插成活率的影响[J]. 昆明:西部林业科学,2010
(4) :74 - 78.
·101·
问题探讨 林 勇 等:四川省玉米区域试验试点对品种的判别能力研究