董京祥，姜靜，李慧玉，劉桂豐

(東北林業(yè)大學，黑龍江哈爾濱150040)

我國林木育種工作是從20世紀50年代開始，至今林木育種工作者已培育出一大批林木優(yōu)良品種，如何更有效地保護我國林木優(yōu)良品種資源和育種者的合法利益，是一個亟需解決的問題［1］。1999年我國加入UPOV，2004年《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南總則》發(fā)布，我國開始啟動植物屬(種)的DUS測試指南技術標準的編制工作［2］。到目前為止，我國農業(yè)部和國家林業(yè)局已組織研制了一品紅、柳屬、核桃屬等100多個植物新品種DUS測試指南［3－5］。

樺木屬(Betula)植物全球約50種，產于北半球溫帶地區(qū)及北極地區(qū)。我國是樺木屬植物的重要分布區(qū)，有29種6變種，全國均有分布，是我國主要森林植物之一［6］。該屬植物具有喜光、速生、耐寒及耐干旱瘠薄土壤等特點，其生長特性、抗性及木材物理性質差異較大，被廣泛用于單板材、紙漿材、建筑材、工藝材和食品輔助材料，在我國用材樹種中具有舉足輕重的地位［7－12］。該屬品種主要是作為園林觀賞樹木選育的，在園藝樹木名典的《世界園林喬灌木》中收入該屬植物27種20余品種［13］。目前，國際尚未制定樺木屬植物的DUS測試指南。為此，筆者通過深入研究樺木屬主要種、變種及品種的形態(tài)特征和生長特性，建立已知品種數(shù)據(jù)庫，研制了適合我國的樺木屬植物新品種DUS測試指南，旨在為UPOV及其成員國制定樺木屬植物的測試指南提供參考。

1 研制原則

植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性(簡稱DUS)測試指南是指導測試機構開展植物新品種DUS測試工作的技術手冊，是審批機關審查新品種DUS的技術標準。測試指南的研制應以《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南總則》為指導，依據(jù)UPOV制定的關于植物新品種DUS測試指南系列指導文件TGP的要求，結合我國樺木屬植物育種水平和生產現(xiàn)狀，編寫出符合我國國情、可操作性強、科學、準確的樺木屬植物DUS測試指南。

2 樺木屬植物DUS測試指南的主要內容

2.1 測試性狀的選擇 由一系列性狀組成的性狀表是植物新品種DUS測試指南的核心內容，是判別申請品種是否具備特異性、一致性和穩(wěn)定性的主要依據(jù)。因此，根據(jù)UPOV的《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性審查及性狀統(tǒng)一描述總則》要求，選用的性狀必須滿足以下條件:①是特定的基因型或者基因型組合的結果;②在某一特定環(huán)境條件下表現(xiàn)出足夠的一致性和可重復性;③在品種間表現(xiàn)出足夠的變異從而能夠用于確定特異性;④該性狀能夠準確描述和識別;⑤該性狀能夠滿足一致性的要求;⑥該性狀能夠滿足穩(wěn)定性的要求。在此基礎上，所選擇測試性狀還要滿足易操作、費用低和可靠性強等要求［14］。

2.1.1 基本性狀與必測性狀的選擇。筆者通過網絡和圖書館等途徑查閱了樺木屬植物的相關文獻資料，到新疆、陜西、云南、貴州、四川、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江等地進行了實地調查，對國內外樺木屬植物的形態(tài)特征和生長習性進行了分析，并參考《中國植物志》和《圖解植物學詞典》等文獻中的性狀描述方法，依據(jù)UPOV有關植物新品種DUS測試指南的相關文件及我國的測試指南總則的要求，最終選擇30個遺傳穩(wěn)定且容易觀測的性狀作為樺木屬植物DUS測試性狀。這些性狀從植株、主干、枝條、葉片、果序、果苞、堅果7個方面對樺木屬植物進行了描述，涵蓋了全部營養(yǎng)器官和生殖器官性狀，具有很強的代表性。30個測試性狀中，包括8個必測性狀即星號(*)性狀，以及22個基本性狀，配有圖解的加號性狀特征(+)13個(表1)。

從性狀表達類型來看，30個測試性狀中，質量性狀(QL)和數(shù)量性狀(QN)各9個，假性質量性狀(PQ)13個;在13個假性質量性狀中，除4個與顏色相關的的性狀(樹皮顏色和葉片顏色)依靠顏色判斷外，其他9個性狀同時亦為加號性狀，配有圖解說明。

表1 樺木屬植物新品種DUS測試指南性狀特征表

續(xù)表1

2.1.2 分組性狀的選擇。分組性狀是那些在一個品種內不變異或變異極小的性狀，不同的性狀描述明顯地、均勻地分布于所有收集到的品種中。依據(jù)分組性狀確定待測新品種的分組情況，選擇相似品種使其包含在特異性的生長測試周期中，從而快速有效地進行試驗準備和觀測。樺木屬植物測試指南選用“植株:株型”、“主干:樹皮顏色”、“果苞:側裂片”和“堅果:翅寬與果寬的比值”4個性狀作為分組性狀。

2.2 性狀分級及標準品種的選用 測試指南中每一性狀分為不同的表達狀態(tài)，每種狀態(tài)的描述應用1個數(shù)字代碼與其相對應，以便于數(shù)據(jù)記錄和特征描述。性狀的表達類型直接影響著表達狀態(tài)的劃分，質量性狀是植物表現(xiàn)不連續(xù)變異狀態(tài)的性狀，代碼采用“1、9”表示;數(shù)量性狀是能夠以一維的、線性等級進行描述的性狀，它顯示性狀從一個極端到另一個極端的連續(xù)變化，代碼采用1、3、5、7、9”，也可用“1、2、3……”表示;假性質量性狀是指性狀表達至少有一部分是連續(xù)的，但其變化范圍是多維的，所有單個表達狀態(tài)需要在性狀描述范圍內確定，代碼采用“1、2、3……”表示。測試性狀的表達狀態(tài)應按照從弱到強、從亮到暗、從低到高、從窄到寬的表達順序排列［14－16］。按照上述要求，對所選擇的30個測試性狀的表達狀態(tài)進行描述與分級，共劃分了108個表達狀態(tài)或分級。

為了更好地定義性狀，在測試指南中提供了標準品種來明確同一性狀的不同表達狀態(tài)。目的有二:一是以實例說明性狀;二是提供每個品種適當?shù)谋磉_狀態(tài)的描述依據(jù)，以建立國際統(tǒng)一的品種描述。盡管標準品種在測試人員調查一個性狀時具有更直觀的優(yōu)點，但是在很多情況下用照片或插圖說明一個性狀可以更清楚。因此，選擇的標準品種應該是容易獲得且性狀穩(wěn)定的，能代表更多的類型、性狀或地區(qū)的品種，每個標準品種用到的次數(shù)應盡可能地多，選用的標準品種數(shù)量應盡可能地少［15］。在參考借鑒前人研究的基礎上，依據(jù)UPOV的規(guī)定，結合我國樺木屬植物引種的實際情況，篩選出‘白塔’、‘緋紅’、‘粉紅香檳’、‘金干’、‘裂葉’、‘莫里斯’、‘圣喬治’、‘長干’、‘紫葉’9個品種作為標準品種。

2.3 樺木屬植物DUS判定標準

2.3.1 特異性的判別。依據(jù)UPOV的要求，待測新品種應明顯區(qū)別于所有在申請日以前的已知品種。待測新品種滿足以下條件，即可判定該品種具備特異性:對于質量性狀，與相似品種只要有1個性狀有差異;對于數(shù)量性狀，與相似品種至少有2個性狀有差異，或者1個性狀的2個代碼的差異;對于假性質量性狀，與相似品種至少有2個性狀有差異，或者1個性狀的2個不連貫代碼的差異［17］。

2.3.2 一致性的判別。在實際測試中，當一個品種的所有植株都非常相似，可根據(jù)出現(xiàn)的明顯不同植株(“異型株”)的數(shù)量來評價一致性，即采用異型株法進行一致性判斷:根據(jù)1%群體標準和95%可靠性概率，15株觀測植株中異型株的最大允許值為1。不能進行個體測試的性狀，不進行一致性判別。如果所觀測的性狀有差異，以表現(xiàn)最多的性狀值為準［18］。

2.3.3 穩(wěn)定性的判別。申請品種在測試中符合特異性和一致性要求，可認為該品種具備穩(wěn)定性。特殊情況或存在疑問時，需要通過再次測試一個生長周期，或者由申請人提供新的測試材料，測試其是否與先前提供的測試材料表達出相同特征，來判定其是否具備穩(wěn)定性［19］。

3 結論

樺木屬植物新品種DUS測試指南對樺木屬植物品種的特征信息進行了統(tǒng)一規(guī)范的描述，對性狀特征進行了科學準確的分級、分類，適用于樺木屬種內所有品種以無性繁殖材料進行的新品種DUS測試，是樺木屬植物新品種權授予的科學依據(jù)。它的建立有利于審批機關對樺木屬植物新品種特異性、一致性、穩(wěn)定性的審查，完善了新品種保護制度，對保護育種者權利、促進樺木屬植物新品種的選育起到積極作用。目前，UPOV尚無樺木屬(包括屬內種)的DUS測試指南，該研究尤其是性狀特征表的研制可為UPOV及其成員國制定樺木屬的測試指南提供參考。

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