徐德兵,陈 福*,杨华斌,张林涛,卯吉华,贾代顺,郭晓春,冯 丹
(1.云南省林业科学院,云南 昆明 650204;2.云南省文山州林业局,云南 文山 663000)
油茶(Camellia oleifera)属山茶科山茶属,是我国特有的木本油料树种之一[1~4]。茶油不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量高达90%以上,并富含丰富的维生素E、维生素D、维生素K和B、胡萝卜素等多种微量元素[5~7]。我国是油茶资源分布的原产地,世界油茶资源80%分布于我国,国外油茶种植面积很少,日本只要以生产化妆品为主,其他国家主要以生态效益为主,科研报道极少[8]。油茶在云南已有1 000多年的栽培历史,目前,在良种选育、良繁技术等方面均取得了一定的突破,但全省油茶产业发展水平还整体不高,低产林普遍存在,在良种、良繁、种苗生产中仍存在许多不足。特别是,良种问题仍然是制约云南油茶产业发展的瓶颈,虽然近年来云南先后选育出一批优良无性系,然而针对不同地区不同发展目标高产优质油茶良种依然缺乏。综观世界油茶良种选育研究现状,湖南、江西等地从20世纪60年代开始,先后开展了大量良种选育工作,已成功选育出大批油茶优良农家品种、优良家系、优良无性系和优良杂交组合[9~12]。但这些良种能否在云南特殊高原气候条件下表现良好,还需大量的试验和论证。本研究针对云南油茶产业发展迫切急需高产优质良种的困境,立足云南特殊高原气候环境条件,采用“综合核心因子逐级淘汰筛选法”,在全国油茶重点示范州开展油茶良种选育,经过4 a的努力,成功选育出云油茶1号、2号、4号、5号4个优良无性系。该系类无性系适宜在酸性或微酸性红壤、沙壤和黄壤,pH值4.5 ~ 6.5,海拔500 ~ 1 800 m地区,年均温15℃以上生长,阳坡或半阳坡种植。
云南省文山州地处 103° 35′ ~ 106° 12′ E,22° 40′ ~ 24° 48′ N,北回归线横贯州境中部,平均海拔 1 000 ~ 1 800 m。全州属低纬度高原季风气候,具有北热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温带 6种气候类型。全州雨量充沛,但分布不均,西南部多,东北和中西部较少。5-10月为雨季,雨量占全年雨量的 82%;11月至次年4月为干季,雨量占年雨量的18%。无霜期长,霜雪少,年平均气温12.0 ~ 23.1℃,≥10℃积温4 500~ 7 500℃,无霜期日数193 ~ 332 d。最冷月(1月)平均温度6.5 ~ 13.5℃,最热月(7月)平均温度17.0 ~ 28.5℃。土壤有砖红壤、赤红壤、红壤、石灰土、紫色土、水稻土6个土类,以红壤为主。
在吸取以往油茶良种选育优点的基础上,结合云南油茶生长表现特性,建立本次优良无性系选育方法,即综合核心因子逐级淘汰筛选法。该方法是在优良无性系选育过程中不以单个因子或简单几个因子叠加来淘汰筛选,而是通过综合多个关键因子分级逐级淘汰筛选来实现。筛选关键因子见图1。首先,以产量、含油率、出籽率为第一级核心关键因子来淘汰筛选;其次,在第一层筛选的基础上再以稳定性、果实大小、子代生长表现为第二级核心关键因子来淘汰筛选,最后,通过第三级核心关键因子来淘汰筛选。
优株调查采用典型抽样调查法,在文山州2.17×104hm2油茶林中开展,耗时4 a,参加人员126人。
2009年,首先,通过农户、林业站推荐,在自然林分中选择树形完整、树冠开展、生长良好、结实好、病虫害少的单株作为候选优树。然后,实地调查候选优树冠幅、产量、果实大小、花芽数量、病虫害、海拔等基本情况。2009年初选出优良单株11 980株优树,2010年进行复选,以其平均单果重大于20 g,鲜出籽率不低于40 %、冠幅投影面积产果量等综合指标为筛选依据,对初选单株进行筛查复选,复选出优良单株789株。同时,采集优株穗条进行嫁接繁殖,开展子代测定。
2011年,根据复选单株挂果率,果实大小,果实产量、抗逆性等经济性状指标对入选789株优树进行决选。决选主要指标为:冠幅投影面积产果量1.0 kg/m2以上,平均单果重20 g以上,鲜出籽率40%以上,通过综合核心因子逐级淘汰筛选法,最后确定入选单株46株;2012年,终极淘汰筛选,淘汰标准为:冠幅投影面积产果量1.5 kg/hm2以上;出籽率40%以上;干种仁含油率45%以上;炭疽病染病率低于3%。同时,结合子代测定结果,根据嫁接移栽苗木表现状况,选择生长正常,分枝率高,芽眼饱满、含油率高、无病虫害,生物、生态学特性与母株基本一致,通过综合核心因子逐级淘汰筛选法,最终决选出优良无性系4个,其苗木生长及子代测定林表现情况见表1。并于2012年底通过云南省林木品种委员会认定。
图1 综合核心因子逐级淘汰筛选法Figure1 Grading of key elements for selection
表1 苗木及子代测定林生长表现情况Table1 Seedling growth of 4 superior clones
树冠自然圆头形,叶披针形,先端钝圆,细锯齿或钝齿,叶面长6.0 ~ 8.0 cm,宽3.0 ~ 50 cm,叶面光滑平整。顶花芽1 ~ 2个,花白色,花瓣倒心形,直径6 ~ 7 cm,6 ~ 7瓣,雄蕊110枚。果实球形,红色,平均单果重25.64 g,种子2 ~ 9粒,果实10月下旬成熟,属霜降籽,500 g种子190粒。树势强,枝条直立,成枝力强。树冠投影面积产果量2.16 kg/m2,产量12 957.38 kg/hm2,鲜出籽率52.45%,种仁含油率54.30%,平均产油量777.45 kg/hm2。
树冠自然圆头形,叶深绿,椭圆形,叶尖渐尖,细锯齿或钝齿,长6.0 ~ 8.00 cm,宽2.0 ~ 4.00 cm,叶面平整。顶花芽1 ~ 2个,花白色,花瓣倒心形,直径4.0 ~ 6.0 cm,5 ~ 6瓣,雄蕊100枚。果实球形,红色,种子6 ~ 13粒,果实10月下旬成熟,属霜降籽,500 g种子170粒。树势强,枝条直立,成枝力强。树冠投影面积产果量2.07 kg/m2,产量12 447.38 kg/hm2;鲜出籽率53.06%,种仁含油率53.32%,平均产油量746.84 kg/hm2。
树冠自然圆头形,叶披针形,先端钝圆,细锯齿或钝齿,叶面长5.6 ~ 6.2 cm,宽2.5 ~ 3.0 cm,叶面外卷;顶花芽1 ~ 2个,花白色,花瓣倒心形,直径6 ~ 7 cm,6 ~ 7瓣,雄蕊111枚。果实球形,红色,平均单果重25.98 g,种子2 ~ 4粒,果实10月下旬成熟,属霜降籽,500 g种子80粒。树势强,枝条直立,成枝力强。树冠投影面积产果量1.91 kg/m2,产量11451.56 kg/hm2;鲜出籽率53.06%,种仁含油率53.80%,平均产油量687.09 kg/hm2。
树冠自然圆头形,叶深绿,椭圆形,叶尖渐尖,细锯齿或钝齿,长6.0 ~ 6.5 cm,宽2.9 ~ 3.3 cm,叶面平整。顶花芽1 ~ 2个,花白色,花瓣倒心形,直径4.0 ~ 6.0 cm,5 ~ 6瓣,雄蕊90 ~ 100枚;果实球形,红色。种子6 ~ 13粒,果实10月下旬成熟,属霜降籽,500 g种子约170粒。树势强,枝条直立,成枝力强。树冠投影面积产果量1.98 kg/m2,产量11 871.56 kg/hm2;鲜出籽率53.06%,种仁含油率56.25%,平均产油量712.29 kg/hm2。
综合核心因子逐级淘汰筛选法在吸取以往选育方法优点的基础上,综合云南油茶的生长特性,避免了选育过程的盲目性和片面性,采用综合多个关键因子分级逐级淘汰筛选确保了无性系品质的优良和推广应用的价值。特别是,该方法不仅适用于优良无性系的选育,也适用于大面积发展油茶产业时优良品种的选择。
文山州作为全国油茶产业发展重点示范州,种植历史十分悠久,经长期的自然选择,已形成高度适宜高原栽培的特色资源。目前全县现有油茶老林2.17×104hm2,是全省拥有油茶老林面积最大的州市,境内常见百年油茶老树,其发展水平可作为云南油茶产业发展的最佳代表。此外,还由于云南省属于高原山地,与华南、华中、华东丘陵区和北部边缘区存在较大差异,油茶的生物学特性和生态学特性也差异较大,选用省外良种及技术指导云南省油茶产业集约化经营具有一定局限性和冒险性。因此,采用在文山油茶林分中选育出来的优良无性系进行推广示范,意义十分重大。
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