顾国栋,唐 平,罗建勋,和献锋,李 恒,张春花
(1.攀枝花市农林科学研究院,四川 攀枝花 617000;2.四川省林业科学研究院,四川 成都)
麻疯树(Jatropha curcas L.)又名小桐子、膏桐,属大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属(Jatropha Linn)落叶灌木或小乔木。麻疯树种子油经改性后可以作为柴油的替代品,是目前国内外公认优良的生物能源植物之一。
四川省林业科学研究院和攀枝花市农林科学院于2006年~2009年在攀西地区(包括:攀枝花市仁和区、盐边县和米易县,凉山州会理县和会东县,云南省楚雄州元谋县)联合选择出6个麻疯树优良种源。在6个麻疯树种源中选取48株种子含油率连续3年检测在35%以上的优树作为无性系母树,通过嫁接繁殖形成无性系,并对48个优树无性系在苗期的接穗长度、接穗直径等生长性状进行调查,初步选择出优良无性系做重点遗传测定。
1.1 育苗地概况
育苗地设在攀枝花市农林科学研究院林业科研中试基地内,地处东经101°43',北纬26°30',海拔1 165 m,气候属典型的干热河谷气候类型。最干燥期为2月~5月份,最高气温可达30℃以上;空气相对湿度在为40%左右,4月~5月份空气相对湿度最低可达10%以下。土壤系页岩风化沙壤,肥力和透水、透气性较差。
1.2 无性系来源
接穗:在攀西地区6个麻疯树种源中选取48株,优树作为无性系母树,种子含油率连续3 a 检测在35%以上。穗条剪取生长健壮,无病虫害,芽眼成熟饱满,未萌发的1 a~2 a 生枝条。
砧木:砧木育苗时间为2008年7月下旬,种子来源于攀枝花仁和区种源的混合生产性种子。2009年春季嫁接时选择基径1 cm 以上,木质化程度相对较高的苗木作为嫁接无性系的砧木。
1.3 无性系繁殖
嫁接时间在2009年3月中旬麻疯树萌动前。嫁接时将采集回来的6个种源48株优树的穗条进行随机排列,根据接穗的多少决定嫁接苗木数量。无性系繁殖设3次重复。为了控制因接穗长、短或粗、细等因素影响接穗萌芽和生长不一致产生的误差,嫁接方法统一采用单芽切接法,即用一个芽片作接穗,详细嫁接方法见文献[5]。
1.4 苗圃的管理
育苗地适时浇水,雨季及时排水防涝。为保证嫁接口愈伤组织的快速形成和接穗萌芽生长,萌芽期每隔1 d~3 d 抹除砧木上的萌蘖。接穗生长期隔20 d 左右叶面喷施98%的磷酸二氢钾800 ppm溶液进行提苗,同时增强苗木的抗涝性和抗病害力。
1.5 数据的收集及统计分析
2.1 麻疯树48个优树无性系苗期接穗生长量统计和方差分析
从表1可以看出:麻疯树48个优树无性系苗期接穗平均直径最大为HL-Sdh2(1.17 cm),最小为YM-19(0.60 cm),其中,平均直径≥1 cm 的有4个无性系,占所有无性系的8.33%,平均直径介于0.9 cm~1.0 cm 之间(包括0.9 cm)的有8个无性系,占所有无性系的16.67%,平均直径介于0.8 cm~0.9 cm 之间(包括0.8 cm)和0.7 cm~0.8 cm 之间(包括0.7 cm)的均有13个无性系,分别占所有无性系的27.08%,其余10个无性系接穗平均直径均小于0.70 cm;就接穗长度而言,平均最长为RHDt25(18.34 cm),最短为RH-Td5(3.98 cm),所有无性系中,接穗长度≥10 cm 的有16个无性系,占所有无性系的33.33%,接穗长度介于5.0 cm~10.0 cm 之间(包括5.0 cm)的有30个无性系,占参试无性系的62.5%。
将攀西地区48个麻疯树优树无性系苗期平均生长量进行方差分析,结果见表2。
(续表1)
表2 麻疯树48个优树无性系苗期接穗生长量方差分析
表2 麻疯树48个优树无性系苗期接穗生长量方差分析表明:攀西地区48个麻疯树优树无性系苗的接穗生长长度和接穗直径的无性系间差异均达到极显著水平。
2.2 麻疯树48个优树无性系苗期接穗生长量多重比较
由最小显著差数法公式计算得出48株麻疯树优树无性系苗接穗长度的极差LSD0.05=2.42,LSD0.01=3.20;接 穗 直 径 的 极 差LSD0.05=0.14,LSD0.01=0.19。利用所得极差,在48个优树无性系中选择苗期接穗平均生长长度大于10 cm 的16个无性系苗和接穗直径平均生长量大于0.85 cm 的18个无性系苗进行多重比较,具体结果见表3。
表3 麻疯树48个优树无性系苗接穗生长量多重比较(LSD 法)及遗传增益分析
2.3 麻疯树48个优树无性系苗期生长量重复力估算及遗传增益分析
由无性系重复力公式计算出48个优树无性系接穗长度重复力为0.91;接穗直径重复力为0.85。优树无性系接穗长度重复力大于接穗直径重复力,因此在麻疯树无性系苗期选择过程中应以接穗长度选择为主,接穗直径选择为辅。将48个麻疯树优树无性系中苗期接穗平均生长长度大于10 cm 的16个无性系和接穗直径平均生长量大于0.85 cm 的18个无性系进行无性系遗传增益分析,见表3。
麻疯树48个优树无性系接穗生长量多重比较和遗传增益分析表明:HL-Sdh2 与YB-Hb 的优树无性系苗期接穗的直径差异不显著,但显著高于其他优树无性系苗,遗传增益达0.31;YB-Hb、RH-Dt25、HL-Sdh1、HD-Hcp3、YB-Gy4 等5个优树无性系苗期接穗的直径显著高于48个无性系的总平均值,遗传增益在0.14~0.21 之间;HL-Sdh5、HL-Zf6、RHDt8、HL-Pl6、HL-Zf3、YB-Gy3、HL-Zf5、YM-Jl、HLSdh3、HL-Zf10、YB-Gy2 和YB-Gy5 等12个无性系苗期接穗的直径与48个无性系的总平均值差异不显著,遗传增益均小于0.12。RH-Dt25 和优树无性系苗期接穗的长度极显著高于其他优树无性系苗,遗传增益达9.02;HL-Sdh2、HL-Sdh1、YB-Gy4、RHDt8、HD-Hcp3 和YB-Gy5 等6个优树无性系接穗的长度显著高于其他优树无性系苗,遗传增益在2.78~4.68 之间;YM-11 和YB-Gy3 的优树无性系在苗期接穗长度显著高于48个无性系苗的总平均值,遗传增益为2.48;HL-Sdh5、HL-Zf6、HL-Zf3、YB-Gy2、YB-Gy1、YM-Jl 和HL-Zf1 等6个优树无性系在苗期接穗长度与48个无性系苗的总平均值差异不显著,遗传增益均小于2.07。
根据在麻疯树无性系苗期选择过程中以接穗长度选择为主,接穗直径选择为辅的重复力估算结论,经过综合比较,初步选择出RH-Dt25、HL-Sdh2、HLSdh1、YB-Gy4、RH-Dt8、HD-Hcp3、YB-Gy5、YM-11、YB-Gy3 和YB-Hb 等10个苗期接穗长度或接穗直径显著高于48个无性系苗总平均值的优树无性系在麻疯树育种过程中作进一步遗传测定。
3.1 攀西地区48个麻疯树优树无性系中RH-Dt25无性系苗期接穗的长度极显著高于其他优树无性系苗,遗传增益达9.02;HL-Sdh2、HL-Sdh1、YB-Gy4、RH-Dt8、HD-Hcp3 和YB-Gy5 等6个优树无性系接穗的长度显著高于其他优树无性系苗,遗传增益在2.78~4.68 之间,YM-11 和YB-Gy3 的优树无性系在苗期接穗长度显著高于48个无性系苗的总平均值,遗传增益为2.48;HL-Sdh2 与YB-Hb 的优树无性系苗期接穗的直径差异不显著,但显著高于其他优树无性系苗,遗传增益达0.31;YB-Hb、RH-Dt25、HL-Sdh1、HD-Hcp3、YB-Gy4 等5个优树无性系苗期接穗的直径显著高于48个无性系的总平均值,遗传增益在0.14~0.21 之间。
3.2 攀西地区48个优树无性系接穗长度重复力为0.91;接穗直径重复力为0.85。优树无性系接穗长度重复力大于接穗直径重复力,因此在麻疯树无性系苗期选择过程中应以接穗长度选择为主,接穗直径选择为辅。
3.3 通过麻疯树优树无性系苗接穗长度和接穗直径多重比较和优树无性系遗传增益分析和初选,初步选择出RH-Dt25、HL-Sdh2、HL-Sdh1、YB-Gy4、RHDt8、HD-Hcp3、YB-Gy5、YM-11、YB-Gy3 和YB-Hb 等10个苗期接穗长度或接穗直径显著高于48个无性系苗总平均值的优树无性系在麻疯树育种过程中作为重点观察对象。
3.4 本研究试图通过对麻疯树无性系苗期选择进行研究,期望能够摸索出缩短麻疯树无性系良种选育周期的方法。但麻疯树无性系苗期选择结果与其丰产和稳产性是否存在必然的联系还有待在丰产栽培过程中的进一步观测求证。
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