全 文 :科技创新导报2012 NO.34Science and Technology Innovation Herald
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 135
农 业 科 学
松树优良品种
—黑松×长白松30的选育
金晓红 金培林 金志明 张连才 刘保东 陈淑华
(白城市林科院 吉林白城 137000)
摘 要:我们在1987年黑松×长白松30人工杂交试验林12年生时,从中复选了15株优树。它们速生、耐旱、耐寒和抗病、虫害。它们属于父母亲本
性状融合型遗传类型。在2000年已对部份优树嫁接初繁,形成了无性系,为决选出1~2个优良无性系,为推广速生、抗逆的松树新无性系奠定了
基础。
关键词:黑松 长白松 杂交育种 基因 无性系
中图分类号:S763 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(a)-0135-02
利用白城市林科院内长白松、黑松、
樟子松和赤松的试验林,进行人工杂交育
种试验,始于1987年,后于1988、1989和
1991年又连续开展了杂交组合各有侧重的
试验研究工作。先后累积杂交组合79个;
获得杂交球果组合69个;获得杂交种子组
合64个;获得杂交苗木组合63个。先后获
得杂交球果1550个、种子7767粒;2年生
苗木3675株。然而由于种种原因,保存的
杂种植株不足千棵。
1 优良杂交组合选择
19 98年11月我们对1989年春杂交育
种试验,1995年春定植在大安市安广林场
的8年生松树杂交育种试验林进行了生长
情况调查。黑松1×长白松30表现优良,不
仅保存率较高,而且生长迅速。
2 优良植株选择
我们最大的1片黑松×长白松30的杂交
育种试验林设在安广林场二分场。在1987
年春天杂交育种试验,1989年春季播种育
苗,1992年移植在塑料袋内培养容器苗木,
1994年春在该场定植。株行距2 m×6 m,
东西栽12行,南北栽32株,四周设樟子松
或长白松保护行,面积0.5 hm2。当时保存
269株,生长情况良好。
黑松×长白松30杂交组合的主要优良
特性如下。
2 .1 生长迅速
1 5株1 2 年 生优 树胸 径、树高、单 株
材 积 的 平均 值 达 4 . 5 9 c m、3 . 1 2 m、
0.0 0 62 m 3,分别为该杂交组合总平均值
的153%、130%和258%。
2 .2 耐土壤干旱
我们对定植在安广林场沙地上1989
年松树杂交育种试验林,在7年生时的黑
松×长白松30、樟子松×长白松30以及赤
松×长白松30正反交等4个杂交组合进行
了生长情况调查,它们的地径、树高及保
存率依次为2 .47 cm、75.1 cm和86%;
2 .4 4 cm、67. 5 cm和69%;1.75 cm、
55 . 0 cm和77%;与1.70 cm、51. 0 cm
和75%。从生长速度和保存情况来看是黑
松1×长白松30在干旱沙地上表现最好。
2 .3 耐寒
在20 01年3月7~8日,我们发现纯种
黑松的针叶突然枯黄了。这是一场因寒冷
造成的自然灾害。这与2000年12月—2001
年2月,气温偏低,和2月以来气温反复无
常有着直接关系。为此我们便于3月9日对
安广林 场12年生的黑松×长白松30杂种
林进行了调查,发现杂种林中枯黄的植株
只占2%,半枯黄的植株也只占8%。同时
我们也发现凡是针叶枯黄的又多是生长不
良、树形不佳者,相反我们复选的15株优
树则仍然保持碧绿颜色。
2 .4 抗病虫害
我们发现除每年都有松梢螟对这片黑
松×长白松30杂种林进行为害以外,再没
有发生过其他的病、虫害。
2001年3月9日,我们对该试验林进行
了松梢螟为害情况调查,在269株杂种植
株中,历年来累计遭受松梢螟为害的植株
为106株,占41%。并且遭受危害的多数为
生长矮小,树形不良植株。
因为我们在初、复选黑松×长白松杂
种优树时,注重了对抗病、虫性的选择,所
以入选优树没有遭受松梢螟为害。
3 形态特征比较
3.1 树形
试验林中15株复选优树树干通直的
有02—05、03—03、03—11等10株优树,
弯曲或微曲的有04— 0 4、0 4—10、0 6—
03等5株优树。父本长白松30树干通直,
母本黑松也是比较通直的。在天然林或人
工林中长白松的树形是通直的。黑松树干
通直或比较通直和树干弯曲的是各占50%
左右。15株复选优树的树形显示了黑松×
长白松30人工杂种的形态特征。
3.2 树皮开裂状况与颜色
树皮形态主要是指树皮的开裂状况和
颜色。黑松在人工林中树皮灰黑色,故又
叫黑皮油松。它龟片状或块状开裂。长白
松在天然林或人工林中基部树皮浅沟裂,
裂片略呈长方形。淡灰褐色、灰褐色、棕
褐色、黑褐色。老皮脱落后为黄褐色、淡
棕褐色或暗褐色。黑松1(♀)块状开裂、灰
黑色。长白松30(♂)树干基部树皮浅沟裂,
灰褐色。老皮脱落后为棕褐色。15株复选
优树树皮形态特征为薄片状、细片状、片
状、龟片状开裂。黄褐、淡灰褐、灰褐、淡
棕褐和棕褐色。显示了父、母亲本在不同
复选植株上的表现或组合。
3.3 针叶长度与宽度
黑 松 的 针 叶比长白松 细 而且长。15
株复选优树针叶短的(9.1~10 . 5 cm)、
中 间 的 ( 1 0 . 6 ~ 1 2 . 0 c m ) 和 长 的
(12 .1~12 .7 cm)各为5、4和6株。反映了
针叶长度像黑松、长白松和中间状态的各
占1/3左右;针叶宽度1.0 mm和1.2 mm
以上者,各为7和8株。反映了15株复选优
树在针叶宽度方面像黑松和长白松的各占
一半左右。
3.4 芽的形状、颜色和大小
黑松 (♀)的芽圆柱 形、突尖,芽鳞棕
黄色,包裹紧密,长1.7 cm、粗0.6 cm左
右;长白松30(♂)的芽柱状圆锥形、突尖,
芽鳞 深褐色,包 裹较松散,长1. 5 c m、
粗 0 . 5 c m 左 右。在 人 工 林 或 天 然 林
中黑 松 的 芽圆柱 形、圆锥 形、柱 状圆锥
形,芽鳞棕黄色、黄 棕色、淡褐色、棕 褐
色、褐 色,包 裹紧 密、较紧 密、松 散,长
1. 5~1. 8 c m、粗0 . 5~0 .7 c m左右。长
白松的芽圆锥形、圆柱形、柱状圆锥形、圆
锥状柱形、芽鳞桔黄色、棕黄色、黄褐色、
红褐色、淡褐色、褐色,长1.3~1.6 cm、
粗0.4~0.6 cm。15株复选优树在芽的形
状、颜色和大小等方面,基本上处于黑松
(♀)与长白松(♂)之间的状态。
3.5 球果形状、颜色、大小和果柄粗度
安广林场黑松×长白松30试验林,在
9年生时有个别植株结实,11年生时结实
植株 达5 4 棵,获得种子植株 52 棵,获种
子10 粒以上植株30棵。但是生长与生 殖
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是相互 矛盾的。在15株复 选优 树中只有
01~09、03~11和10~01 3株优树结了1、
2和4个球果,得了3、5和14粒杂种种子。
因此我们只选该试验林中的23株以及这
一组合定植在白城市林科院内的4株,进
行了球果和种子形态分析。
在 对15株复 选优 树形态 特 征,与其
杂交父母亲本的比较中,其重点当然是球
果和种子。在球果形态特征的比较中,其
核心部份当然是 果柄的粗度 和 长度。因
为所有黑松球果果柄都是粗(0 . 5 mm左
右)、短(0~0.2 mm)的;所有长白松球果
果柄都是细(0 .3 mm左右)、长(0 .3~0.5
m m)的。因此它 就成为一种可以定量识
别黑松、长白松和它们杂种的观测项目。
黑松(♀)球果果柄长0~0 . 2 c m,粗0 . 5
cm左右;长白松(♂)球果果柄长0.3~0 .5
cm,粗0.3 cm左右。27株黑松1×长白松
30植株中,果柄粗度0.4 cm左右的有15
株,0 .3 cm左右的有12株,表明27株结
实植株球果的果柄粗度则处于中间并偏向
父本的位置,它们比母本的球果果柄变细
了。同时也发现结实植株球果颜色也像长
白松一样更加丰富多彩了。
3.6 种子形状、颜色、千粒重
在不同黑松×长白松30结实植株种
子形态特征与其杂交亲本的比较中,千粒
重就像球果形态特征中的球果果柄粗度、
长度一样,仍然是重中之重。母本千粒重
最大,38 .97 g,父本千粒重最小,11.0 0
g。就连球果比父本还小的01~22,其千
粒重也达到了18 .0 0 g。结实杂种植株的
种子千粒重不仅处在父、母杂交亲本之间
的位置,而且从低值到高值是连续的。
黑松(♀)种子肾状卵圆形,背面灰褐
色,腹面灰黑色。长白松(♂)种子菱状肾
形,背面黑色,腹面深褐色。在人工林或
天然林中长白松种子有肾状菱形、菱状肾
形、菱状椭圆形等,种子背面有灰色、深灰
色、深灰褐色、灰黑色、黑色等;黑松种子
有肾状卵圆形、菱状卵圆形、卵圆形,种子
背面有灰褐色、灰色、深灰色等。27株结
实植株种子形状、颜色多数处于父母亲本
中间并稍偏重于父本的位置。
4 针叶冬季颜色、黑松针叶枯黄的
原因
4.1 黑松×长白松30植株冬季针叶碧绿
选用黑松做为“四旁”或庭园绿化
树种,除了它那弯曲的树干、婀娜多姿的
树形,以及较抗城市烟尘之外,也就是它
那在严寒冬季碧绿如春,细而又长宛如秀
发的针叶了。长白松的针叶比黑松短、粗,
在冬季里是黄绿色或绿黄色,达不到在寒
冬带来春意的境界。黑松1×长白松30的
针叶不仅有接近半数的植株保持了黑松针
叶细、长这一性状,而且黑松在冬季里针
叶碧绿的性状是一种显性,也就是说全部
杂种一代植株在正常气候条件下冬季的颜
色都是碧绿的。
4 . 2 黑松×长白松3 0复选优树针叶没有
枯黄
如前所述20 01年3月7~8日,发现黑
松的针叶突然枯黄了。然而我们复选的15
株优树则没有枯黄。我们认为在以黑松为
母本、长白松30为父本进行杂交,实现两
者基因重组的过程是很复杂的。它们在一
方面决定针叶颜色的问题上主要采用了黑
松碧绿颜色的基因,而在决定针叶抗寒性
的问题上则也主要采用了长白松针叶抗寒
的基因。而另一方面其又巧妙的将决定速
生和干形通直或比较通直的基因与决定针
叶抗寒性的基因组合在了一起。这当然是
我们所希望的最佳的基因重组。因此我们
通过将黑松为母本,以长白松30为父本进
行杂交,在利用其种间杂种生长优势的同
时,也提高了黑松的抗寒性,改善了黑松
的树形。为培育松树速生丰产林提供了新
的松树新类型。
5 结语
5.1 杂交育种成果
我们在19 8 7年黑松×长白松30人工
杂交育种试验林12年生时,复选出15株优
树。它们表现速生、耐旱、耐寒和抗病虫
害。在2000年已对部份复选优树扩繁,初
步形成了无性系。为决选出1~2个优良无
性系,为应用推广速生、抗逆松树新无性
系奠定了基础。
5.2 遗传性初步分析
通过对15株黑松×长白松30复选优树
营养器官形态特征,以及27株结实植株繁
殖器官形态特征,与其父母亲本进行分析
比较后,认为它们属于父母亲本性状融合
型遗传类型。
15株黑松×长白松30复选优树叶色与
其母本黑松的针叶颜色一样都是碧绿的。
但是因为在2000年12月—2001年2月期间
气温偏低,2~3月上旬又气温异常,在3月
7、8日便发生了黑松针叶因受冻害的枯黄
现象。
然而15株复选优树却依然碧绿如初。
表明在黑松与长白松进行杂交,实现基因
重组的过程中,在针叶颜色和耐寒性这两
个性状上,组合了黑松冬季针叶颜色碧绿
的基因和长白松针叶耐寒性的基因,并且
还将速生和树干通直或比较通直的基因
与其捆绑在一起进行了重组。
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