樊孝萍 譙四紅 張紅 劉少鋒 榮新軍 張新葉
目前全世界黑楊派楊樹主要有2個(gè)種,即美洲黑楊Populus deltoides和歐洲黑楊P.nigra,而中國(guó)只有新疆阿爾泰地區(qū)有歐洲黑楊分布,美洲黑楊卻沒(méi)有天然分布。上世紀(jì)70年代從荷蘭、比利時(shí)、意大利等國(guó)引進(jìn)100多個(gè)黑楊無(wú)性系,其中3個(gè)表現(xiàn)最為優(yōu)異的品種‘Ⅰ-63楊、‘Ⅰ-69楊和‘Ⅰ-72楊的成功引種栽培,大大促進(jìn)了楊樹速生豐產(chǎn)林的發(fā)展,使楊樹分布區(qū)由溫帶向南擴(kuò)大到北亞熱帶,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
自20世紀(jì)70年代初開始,中國(guó)通過(guò)對(duì)楊屬樹種種質(zhì)資源的系統(tǒng)研究,對(duì)眾多的種、雜種、無(wú)性系進(jìn)行多地點(diǎn)、多年份的試驗(yàn)觀察,確定了美洲黑楊南方種源具有最好的適應(yīng)性和速生性。
種質(zhì)資源是一個(gè)國(guó)家生存和發(fā)展的戰(zhàn)略性資源,是林木育種的基礎(chǔ),美洲黑楊新品種的來(lái)源、發(fā)展和遺傳基因的保存,需要豐富的種質(zhì)資源。而我國(guó)目前除少數(shù)地區(qū)建立了與地區(qū)特點(diǎn)相適應(yīng)的美洲黑楊基因資源庫(kù)外,大多數(shù)地區(qū)還沒(méi)有建立,可供開展相關(guān)育種研究的資源更是稀缺。因此,加強(qiáng)國(guó)際合作,擴(kuò)大交流,全面搜集美洲黑楊種質(zhì)資源,尤其是南方型黑楊資源,建立遺傳基礎(chǔ)豐富的美洲黑楊無(wú)性系基因庫(kù)顯得尤為重要,其產(chǎn)生的科學(xué)價(jià)值和利用價(jià)值也更為重大。
本文簡(jiǎn)單介紹湖北省林科院石首楊樹研究所收集大量南方型美洲黑楊資源建立基因庫(kù)的情況,旨在通過(guò)該種質(zhì)資源庫(kù)的營(yíng)建為我國(guó)南方型楊樹的相關(guān)研究搭建物質(zhì)平臺(tái),加強(qiáng)合作,同時(shí),面對(duì)生產(chǎn)與科研,為南方型楊樹遺傳改良提供育種材料,加速我國(guó)南方型楊樹遺傳改良,直接應(yīng)用于速生豐產(chǎn)林建設(shè)。
1 種質(zhì)資源庫(kù)營(yíng)建情況
1.1 資源庫(kù)自然概況
資源庫(kù)位于湖北省石首市東升鎮(zhèn)南碾垸,東經(jīng)112°25′,北緯29°40′。湖北省石首市位于江漢平原與洞庭湖平原結(jié)合部。該地區(qū)地形以平原為主,土壤條件以潮土為主,pH值6.5~7.8,土壤顆粒均勻,質(zhì)地疏松,理化性能良好,土壤有機(jī)質(zhì)深厚,平均含量1.392%~3.706%。該地區(qū)屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候地區(qū),具有陽(yáng)光充足、熱量豐富、無(wú)霜期長(zhǎng)、降水充沛等特點(diǎn)。全年平均無(wú)霜期285d,年平均氣溫16.4℃,年平均日照時(shí)數(shù)1844.3h,年平均降雨量1322.6mm。
1.2 資源收集保存情況
該種質(zhì)資源庫(kù)共收集保存南方型美洲黑楊無(wú)性系448個(gè),資源庫(kù)設(shè)計(jì)為各無(wú)性系完全隨機(jī)排列,4株小區(qū),株行距4m×8m,占地16.67hm2。2011年3月利用1年根1年干的無(wú)性系苗進(jìn)行插干造林。表1為該種質(zhì)資源庫(kù)收集保存種質(zhì)材料的來(lái)源信息,其中34個(gè)LA系列的無(wú)性系和106個(gè)TN系列的無(wú)性系是由中國(guó)林科院楊樹課題組提供的來(lái)自美國(guó)路易斯安娜州和田納西州的初選無(wú)性系,其余308個(gè)無(wú)性系來(lái)自于南京林業(yè)大學(xué)美洲黑楊基因資源庫(kù)中83個(gè)半同胞家系,這308個(gè)無(wú)性系是從2009年南京林業(yè)大學(xué)提供的6000余株實(shí)生苗中經(jīng)過(guò)2010年無(wú)性系化篩選出的苗期表現(xiàn)優(yōu)良的無(wú)性系。
2 種質(zhì)資源庫(kù)經(jīng)營(yíng)管理情況
2.1 林地管理
林下間作:幼齡林間作油菜、棉花等農(nóng)作物,中齡林間作益母草、半夏等藥材。施肥:每年施肥1次,肥量0.30kg/株。方法為,沿樹冠投影邊緣處挖寬度、深度20cm×20cm環(huán)狀溝,然后將肥料均勻撒在溝中、覆土。參考OPT-N、OPT-P、OPT-K以及微量元素的缺失試驗(yàn)研究結(jié)果,楊樹種質(zhì)資源林施肥元素比較為氮:磷:鉀比例3:2:1。排灌:灌溉要結(jié)合施肥、天氣條件、干旱情況等進(jìn)行,排水通暢、雨后林地?zé)o積水。清雜:每年全面伐除林內(nèi)雜草、雜灌、枯枝等雜物,要求樹干周圍1.5m2無(wú)萌蘗。
2.2 樹體管理
對(duì)種質(zhì)資源林采取修枝撫育。修枝高度為樹高的1/3處,避免修枝口感染病蟲害。修枝工具必須鋒利,修剪切口平滑,要從樹干下部向上進(jìn)行,防止撕裂、刮傷或劈裂樹木。修枝時(shí)間為秋季樹木落葉后到次年春季萌發(fā)前,該時(shí)期樹木處于休眠期,養(yǎng)分供給基本停止,樹體水分蒸騰少,修枝后水分和養(yǎng)分消耗少。
2.3 病蟲害防治
防治原則按照“預(yù)防為主,綜合治理”、“治小、治早、治好”的原則進(jìn)行治理。7月~10月主要防治楊小舟蛾、楊扇舟蛾,用1500mg·L-1敵殺死噴施,8~12d噴灑1次,連續(xù)噴施3次。9月中旬~10月中旬防治楊樹葉片銹病,用800mg·L-1的粉銹寧可濕性粉劑每7天噴灑1次,連續(xù)2~3次。楊樹整個(gè)生長(zhǎng)期都要注意天牛的危害,發(fā)現(xiàn)有蟲孔,要用毒簽進(jìn)行插孔防治。
2.4 建檔評(píng)價(jià)
對(duì)資源庫(kù)中的每個(gè)無(wú)性系建立數(shù)字及文字檔案,對(duì)各無(wú)性系每年進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。具體信息包括不同無(wú)性系生長(zhǎng)量指標(biāo)、樹干樹形指標(biāo)、雌雄性狀、葉片性狀、物候期特征、生根性狀、抗蟲抗逆性狀等測(cè)定。
3 種質(zhì)資源庫(kù)建成的科學(xué)價(jià)值與利用
對(duì)收集保存的種質(zhì)資源進(jìn)行性狀鑒定和基礎(chǔ)理論研究,充分發(fā)揮資源庫(kù)的科學(xué)價(jià)值,明確每份資源的使用價(jià)值,是種質(zhì)資源工作的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)5年的努力,湖北省林科院石首楊樹所建立的南方型美洲黑楊種質(zhì)資源庫(kù)已初具規(guī)模,大部分資源已進(jìn)入開花期,各無(wú)性系生長(zhǎng)良好,保存完整,基因庫(kù)的建立工作是成功的。下一步工作重點(diǎn)將是對(duì)保存種質(zhì)的主要性狀及抗性進(jìn)行較全面的鑒定評(píng)價(jià),建立和完善各類數(shù)據(jù)庫(kù)與圖象庫(kù),同時(shí),選擇優(yōu)良種質(zhì),開展雜交育種,選育優(yōu)良新品種。另外,要廣泛宣傳保護(hù)林木種質(zhì)資源的重要性和必要性,建立管護(hù)體系,成立監(jiān)測(cè)站,使優(yōu)良林木種質(zhì)資源得到更好的保護(hù)、開發(fā)和利用。
該南方型美洲黑楊種質(zhì)資源庫(kù)的成功建立,為我國(guó)南方型美洲黑楊優(yōu)良品種選育及楊樹產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也為深入開展南方型美洲黑楊全面系統(tǒng)研究創(chuàng)造了良好條件。
(責(zé)任編輯:鄭京津)