全 文 ：陕西林业科技 N o . 1, 1 9 9 0 , p p . 1 6~ 18 , 2 5
S h a a n x i F o r e s t S e i e n e e a n d T e e h n o l
o g y
榆林地区河北杨基因资源搜集和开发利用的研究 ’
王生乾 李根前 霍晓梅 聂向东 曹 芳
C O L L E C T IO N A N D E X P L O IT A G E O F G E N E T IC
R E S O U R C E O F P O P U L U S H O P E I E N S I S IN
Y U L I N R E G IO N
W
a n g S h e n g q i a n L i G e n q i a n H u o X i a o m e i
摘要 作者对榆林地区的河北杨基因资源进行 了全面调查搜集 。 所搜集的资源中包括优树
6 4株 ,古树 5株 以及各类形态型 、 特异型 。 同时 ,还开展 了基因资源开发利用的初步研究 。 文中
还就河北杨的生态地理和散生树选优效果等问题进行了讨论 。
A b s t r a e t : T h e a u t h o r s h a v e w i d e ly i n v e s t i g a t e d a n d e o l l e e t e d t h e g o n e t i e
r e s o u r e e o f 尸o p林乙u s 九o p e艺e n s乞5 i n Y u l i n r e g i o n w h i e h e o n t a i n s 6 4 p l u s t r e e s ,
5 a g e 一 o l d t r e e s a n d v a r i o u s m o r p h o l o g i e a l a n d d i s t i n e t i v e t y p o s , a n d p r i -
m a r i
·
l y s t u d i e d t h e e x p l o i t a g e s o f t h a t g e n e t i e r e s o u r e e
.
T h e e e o l o g z’ e a l g e o -
g r a p h y a n d t h e e f f i e i e n e y o f s e a t t o d一 p l u s t r e e s e l e e t i o n w e r e a l s o d i s e u s s e d
.
河北杨 (尸o p琳、 : 瓦o p成 e n s玄s ) 是榆林地
区的优良乡土树种。 为了保存种 内 基 因 资
源 , 给河北杨育种和遗传研究提 供 物 质 基
础 , 1 9 84一 1 9 8 7年 , 我们对河北杨基因资源
进行了全面调查搜集和开发利用 的初 步 研
究 。
一 、 调查内容和方法
为使选择的植株具有代表性和典型性 ,
能够全面反映树种种群面貌 , 又不致重复或
遗漏 , 工作中以树木变异特点与经济性状等
为依据 , 对全区的河北杨进行了普查 , 在此
基础上进行了初选与复选 。
调查内容包括 :
1
. 古树 指当地那些年龄较大的个体 。
它们在当地土生土长 , 最有资格反映产地特
点和河北杨原始面貌 。
2
. 形态型 指在形态 、 经济性状等方面
具有一定差异的种内变异群体。 划分形态型
性状应具备以下特点 : ①能反映主要的经济
性状差异 ; ②变异明显 , 易于区别 ; ③变异
性状相对稳定。 在类型内选年龄较大的一株
作为测树指标测定和形态描述 。
3
.特异性 指具有罕见特征 的单株 , 如
雄株 、 雌雄同株 、 叶片或树千特大型 、 易生
根型等。
4
.优树 指生长量远超 出同龄树木的单
株 。 优树选择的方法是 : 在行道树或人工林
中采用对 比木法 , 即以候选木周围 3株优势
木作对 比木 , 要求优树胸径 、树高 、材积分别
大于对比木平均值的 20 % , 5 % 、 30 % 。 对
散生树或天然林采用绝对值评选法 , 要求优
树胸径 、 树高年平均 生 长 量 分 别 不 小 于
. 本工作是在邱明光教授 、 翁俊华副教授的热情关怀下 , 以及榆林地区各县林业局的协助下完成的 ,
乔天才等同志参加了部分调查工作 , 谨此致谢 。 本文由李根前 、 王生乾执笔 。
1
.
c4 m
、
o
.
6 m
。 对于不同年龄阶段 的优 树
也制订了相应的参考指标 ( 陕西林业科技》 ,
1 9 8 5 , 4 )
。
优树的胸高形数不得小于。 . 3 0 , 树千通
直 , 无病虫害 , 年龄 10 一 3 0年 。
5
. 起源 指野生或栽培的上述 4类 。
二 、 基因资源概况
1
.古树 5 株 , 其中 定 边 白 马腰喻 3
株 , 是保存和研究的 良好基地 。 最大的一株
年龄大于 1 50 年 ,生长于赤顶 , 胸径 8 5 . 6c m ,
材积 4 . 4 5 。 “ , 列全国第一 。 绥德暖水沟 2
株 ,年龄大于 5。年 , 其所处土层 厚 约 3 0 c m ,
以下为石砾层 。 该树生长旺盛 , 树干通直 ,
树高 18 . 3 m , 胸径 3 c8 m , 可能是较好的基 因
型 。
2
. 形态型 形态变异具有多样性 , 而变
异明显的为叶形 、 树形和皮色 。 树形变异中
以分枝习性的差异起主要作用 ; 叶片的变异
表现在叶形 、 厚度和叶色上 。 结合变异特点
与生长等情况 , 将河北杨的雌株初步划分为
7 个形态型 。
形态型检索表
1
. 叶三角状卵形 , 长宽 几 相 等 ; 厚 纸质 ,
叶缘具波状齿
2一级侧枝斜展 , 小枝下垂 · · · · · · · · · · · · · · · … …
· ” ” ’ ·… ’ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … …形态型 I
2一级侧枝略呈抱头状 , 小枝不下垂 · · · … …
·丫` · ` · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … …形态型 I
1
. 叶卵形至阔卵形 , 长 大 于 宽 ; 薄 纸质 ,
叶缘具纯齿
3一级侧枝细 , 分枝角度 70 。 一 85 “ , 枝近平
展 , 树冠近 圆锥形 · · · · · · · · · · · · … …形态型 工
3一级侧枝粗状 , 分枝角度 40 。 ~ 6 0 “ , 枝斜
展 , 树冠卵圆形至球形
4
.枝叶较稀疏 , 小枝不 下垂 · · · · · · · · · · · · · · · … …
· ’ . · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 形态型 那
4
.枝叶浓密 , 小枝下垂 , 树皮粗糙 · · · · · · … …
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · . . · . · · · · · · · · … …形态型 V 。
上述形态型 中 , 形态型 I 在沙地上生长
明显优于其它形态型 , 可在沙地和覆沙黄土
区推广 , 形态型 l 主要产于靖边青杨岔与吴
旗交界处及靖边沙区 , 生长在水分条件较好
的立地上 , 早期生长快 , 落叶较早 ( 9 月中
旬 ) , 形态型 皿冠幅小 , 树干通直 圆满 , 生
长快。 形态型 l 和形态型 皿适宜于营造速生
丰产林 ; 形态型 W侧枝粗壮 , 30 年后仍能保
持旺盛的生长力 , 可 以培育大径材 ; 形态型
V虽然生长慢 , 但枝叶浓密 , 树势雄伟 , 可
用于庭园栽植 。
另外两个形态型 ,一是产定边 、 靖边等县
土壤通透性较差的下湿滩地 , 主干低矮 、 树
冠圆球形 , 树皮灰白或灰青色 。 另一是产清
涧县 , 主干低矮弯曲 , 树势衰弱 , 树皮呈灰
白色 。
3
. 特异型 特异型 I (间性 现 象 与雄
枝 ) 1 9 58 年 , 在米脂 、 榆林县发现个别河北
杨雌枝花序上有开雄花的现象 。 1 9 5 9年采种
育苗 , 实生苗苗期变异丰富 , 性别亦发生分
离 。 榆林地区林科所定植有 30 株雄株 , 少量
雌株及个别有间性现象的植株 。 这些基因资
源是开展育种研究的宝贵材料 。
特异型 l 标本采自靖边乔沟湾 , 树龄
20 年 , 树高 15 . 2 m , 胸径 3 o . s c m 。 地下水 位
30 米左右 。 该树树液异常丰富 , 小枝及叶背
密被灰色绒毛 , 、 可能是抗旱性强 、 生长较快
的优良基因型 。
特异型 皿 (叶片特大型 ) 靖边青杨盆中
学 , 树龄 30 年 , 树干通直高大 , 生长旺盛 ,
树高 1 9 . 5 m , 胸径 4 c8 m 。 叶片肥厚宽 大 ,呈
三角状卵形 , 长宽几相等 , 均在 1 c0 m 左右 ,
叶色浓绿 。
4
. 优树 6 4株 , 树高 年平均 生 长 0 . 91
n , , 胸径 l . 5 5 e ; , 、 , 材积 o . 0 2 7 8 n l “ , 变 异系
数分别为 17 % 、 2 4 % 、 4 写 , 平均胸高形数
0
.
45 1 7
。 优树平均材积年生长量比良好生境
(如河滩地 、 农耕地 ) 林分的优势 木 高 出
0
.
5 ~ 1
.
5倍 。 对优树性状的分析表明 , 优树
的冠高比与树高生长量呈显著负相关 , 分枝
角度与材积生长量呈显著正相关 , 分枝角度
与胸径 、 树高生长量及形数之间也有较高的
相关性 , 说明了优树在形质 、 形 态 上 的差
异 。
5
.起源 目前河北杨栽培的多 见 于 四
旁 , 人工林很少 。 在选择的资源中 , 野生的
有 13株。
三 、 河北杨基因资源
的开发利用
关于河北杨基因资源的开发利用 , 我们
按以下程序进行 。
1
.河北杨种群结构特征与基 因 资源 调
查 。
2
.基因资源繁殖材料的收集。
3
.组培繁殖 应用组织培养技术 , 首先
繁育出了一部分河北杨优树的无性系苗木 。
4
.建立河北杨基因库 在对基 因资源进
行分类鉴定的基础上 , 将中选株的无性系苗
木分别在横山波罗和榆林地区林科所种植保
存 。
5
. 无性系测定 为 了给生产提供性状优
良、 遗传力高的河北杨无性系 , 我们在波罗
建立了第一片无性系测定林。 同时 , 对于个
别形态差异显著、 经济性状明显优越的无性
系进行推广应用。
在波罗我们还种植了全国不 同产地的河
北杨苗木 , 进行产地对比试验 , 并加紧了对
河北杨实生苗基因资源的搜集和开发利用研
究。
四 、 止占论与讨论
2
. 河北杨 分布在 北 纬 3 4 ” ~ 4 1 。 、 东经
1 0 1 “ ~ 10 8
。 , 即暖温带落叶阔叶林地带与温
带草原地带范围内。 集中分布区由东北至西
南呈带状分布 (东北宽阔 ) , 北 起 山 西 河
曲 、 入陕后大致沿长城以北靖边至定边 , 然
后接甘肃环县 、 宁夏 固原至天水 ; 南界由吴
堡 、 清涧 , 经安塞 、 志丹 、 华池 、 灵台至天
水 , 处于 5 0 m m等雨线两侧 , 是森 林 与草
原的过渡地带 (森林草原区 ) 。 在集中分布
区内 , 河北杨多以小片疏林生长于沟底 、 河
滩 、 覆沙黄土地等隐域生境上 , 也多见于阴
坡 、 半阳坡 。 在集中分布区以南的森林区 ,
常见天然林散生于半阳坡 、 阳坡 。 其主干低
矮 , 长势衰弱 , 仅 见 于 无 林地 , 不成为森
林成分 。 分布区的南界 (渭北黄土高原 ) 与
毛白杨的分布区有一定重叠 。 因此我们初步
认为 , 河北杨是黄土高原森林草原区的适生
树种 , 喜欢大气干早 、 土壤水分和通透性 良
好的生境。
在河北杨分布区内 , 榆林地区生态条件
最为复杂 , 河北杨数量多 , 分布广 , 是分布
区变异最大的地域 。 在悠久的栽培历史中 ,
这些变异得以保存 。 该区至今仍有不少 以河
北杨 (俗称青杨 ) 命名的 地 方 , 如 “ 青杨
岔 、 青杨坡 ” 、 “ 青杨屹 ` ; ” 等 。 因此 , 榆
林地区是河北杨的变异中心和多度中心 。
2
.挖掘和 利用优树资源是提高河北杨生
产力的有效途径 。 在选择的优树资源 中 , 有
不少生长突出的单株 , 如横山雷龙湾苗圃 19
年 生 优 树 I 一 207 号 , 材 积 平 均 年 生 长
0
.
0 6 9 g m 3 ; 靖边青杨岔 2 0年生 优 树 I 一 2 7 5
号 , 材积平均年生长 o . 0 5 7 5 m 3 ; 12 年 生 优
树 I 一 2 3 2号 , 材 积平均 年 生 长 0 . 0 4 3 7m “
等。 这些优树无性系的推广 , 可望使河北杨
目前的生产力提高 1 倍以上 。 为拓宽河北杨
育种途径 , 积累丰富的育种原始材料 , 今后
一定要进一步重视搜集和保存不 同形态型 、
特异型 、 雄株等基因资源 。
3
.河北杨是一个长期采用无性繁殖的树
种 , 特别是根粟繁殖 , 使得各地域各自保留
(下转第 25 页 )
表 2种 根
种根状况处理方
9 18 7年 1 1月 19 5 5年 l 一月 3年累计 3年累计发
任升合件炭朴 病株率昏 二肩考月二坐行 发病率 去偿云牛 ;场 发病率洲. 7厂习 夕l洲卜另人
(形) 刀 ` 7 1刊 牛 1、 〕不人 ( 拓) Z沁 7阴 !门 、 酬人
八 八 n
10
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} 16 9 8 年 7 月 9 18 7年 1 1月
试验株数发病株数 发病率 发病株数
( 拓)
纱网内 …健芭想{6 ` { 。 … “ { “ …。 … 。 … “ } 0 】— 溥勇奥…二 1一卜二一口型生…一立一…兰当一二一…生卜二兰 ~{巡纱网外 …其芭根 { “ o j ` { ’ ·6 了 J ’ j ` ·6 7 J 4 J “ ·6 ` l “ l ’ 0
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表 3 种子传毒试验调查表
表 4 人工嫁接传毒试验调查表
率)病终发(
种子来源试验 1 9 8 7年 1 1月 1 9 5 5年 1 1月
株数发病
一发病率发病 {发病率
株数…(解 ) 株数 (万 )
试验方法 嫁接株数
成活株
数
发病株数
4讨。纱网内栽植 病树种子
健树种子
纱网外栽植 病树种子健树种子
健根嫁接病枝
病根嫁接健枝
健根嫁接健枝
病斟嫁接病枝
3 1
3 l
1 5
1 5
3 3
。
2 5
.
0
0
枝病可通过嫁接方法传播 , 其中健根嫁接病
枝成活后发病率达 3 3 . 3% , 病根嫁接健枝成
活后发病率达 25 % 。
5
. 病汁液接毒试验 用针刺伤或擦伤叶
片 、 嫩芽后 , 采用人工涂抹或嫩梢注射等方
法多次接毒 , 均不发病 , 这一结果 , 排除了
三 、 小结与建议
泡桐丛枝病病原类菌原体多为圆形或椭
圆形 , 直径 1 80 ~ 80 0毫微米 。 内含类似细胞
核样的结构和核质样的纤维 。 繁殖方式分为
自然界中病 、 健株接触磨擦传毒的可能性 。
芽殖和裂殖两种类型 。 病原菌主要存在于泡
桐丛枝 韧 皮 部 筛管细胞内, 靠近细胞壁周
围 。 泡桐种根 、 茶翅蜡和小绿叶蝉是泡桐丛
枝病的传毒介体。 类菌原体还可借助嫁接进
行传毒 , 但不能靠种子 、 接触 、 摩擦等方法
传毒 。
根据试验结果 , 建议在育苗生产中 , 对
种根进行严格选择 , 决不能用病苗木根系作
种根 。 有条件的地方 , 应大力开 展 种 子 育
苗 。 对苗圃和 幼 树 进行喷 药 , 消灭刺吸式
口器昆虫 , 降低传毒介体个数和传毒机率 ,
减少丛枝病的发生和为害。 ②
一8
。o一0.58。一2。一。一284一。、
(上接第 18 页 )
了特有的变异 , 各变异群体均有 自己的分布
范围和适生环境 。 因此 , 整个搜集工作应在
较大范围内进行 , 兼顾形态特点与生理生态
及经济性状的差异 , 以免基因资源遗漏或重
复。
4
.河北杨优树选择的主要对 象是 散 生
树 , 因为现有人工林很少 , 且多 处 于 幼 龄
期 , 关于散生树选优的效果问题 , 目前认识
尚不统一 。 但是 , 散生树比例很大 , 其中一
定不乏优 良单株 , 如个别古树 , 生长茂密 ,
长势旺盛 。 个别散生优树的无性系苗也表现
出明显的生长优势 , 如 I 一 2 07 号 优 树被 伐
后 , 来年萌生根粟苗 2 83 株 , 高在 1 . s m 以上
的占75 % , 最高达 3 m以上 。 这些是很好的
例证 。 因此 , 散生树选优只要指标合理 , 兼
顾生长特性与形态变异 , 即获得 良好 的效
果。 ②