胡杨优株花芽嫁接制种技术初探

王新英，史军辉，刘茂秀

(新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

胡杨优株花芽嫁接制种技术初探

王新英，史军辉，刘茂秀

(新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

胡杨树体高大，干形弯曲，分枝较多，饱满花芽多着生于树体顶部，人工控制授粉困难。为了获取具有优良性状的子代，加快其制种进程，通过近几年对胡杨物候期观测、枝接及芽接繁殖技术的探索，初步形成一套行之有效的胡杨优株人工控制授粉制种技术：(1)以2～3年生健壮胡杨实生幼苗为砧木，地径为0.7～1.2 cm为宜；(2)3月初采集优株雄花枝，采用水培方式收集花粉；(3)萌动前采集优株饱满、粗大雌花枝，采用“T”形芽接法将花芽嫁接到砧木上：(4)花序长出后，及时修剪枝叶，待花序伸长，苞片张开，柱头微卷发淡黄时后即套袋进行控制授粉：(5)授粉结实后解袋，待蒴果变成黄绿色即可采种。试验表明：胡杨芽接成活率较高，嫁接25 d后成活率达83%，授粉坐果率62%，种子的平均发芽率为31%。研究结果可为胡杨优株繁育提供技术支撑，为干旱区防护林建设提供新材料。

胡杨；花芽嫁接；人工授粉；种子采收

新疆受干旱气候和封闭内陆盆地的影响，原生与次生盐碱地具有面积大、类型多、积盐重、形成复杂等特点[1]，全疆盐渍化面积达1.1×105km2，约占全国盐渍土面积的1/3[2]。胡杨(PopuluseuphraticaOliv.)是杨柳科杨属中最古老、最原始的木本植物，是典型的潜水旱中生至中生植物，是荒漠和半荒漠地区唯一自然成林的乔木树种[3]，具有极强的抗逆性，能在干旱、盐碱化、多风沙的恶劣环境下生长。对于遏制沙漠扩张、保护和改善自然环境，维护调控干旱荒漠区脆弱的生态系统平衡、改善绿洲农业生产具有重要意义[4-5]。杂交育种是创造优良品种的一个重要手段。通过杂交育种，培育出具有胡杨优良特性的杂交品种，对改良胡杨品种具有重要的现实意义。胡杨属于胡杨派中的唯一种，它与杨属其他各派的杨树之间的人工杂交都属于远缘杂交，具有不亲和性[6]。不少学者对胡杨杂交改良进行了大量的工作，但这个古老的树种遗传特性十分牢固，获得优良的改良品系较少。不少学者又进行大量杂交，应用黑杨、加拿大杨、香脂杨、苦杨、灰杨等与胡杨杂交，同样未能成功。1952年NA.卡巴采夫在莫斯科林业研究院进行了异叶杨与钻天杨、香脂杨、银白杨、山杨、雅勃洛夫杨、杂种山杨、莫斯科银白杨的杂交，结果仅在山杨、杂种山杨和莫斯科银白杨的杂交上取得良好效果[7-10]。近年来，彭儒胜等[11]选用辽杨3号、107杨、小叶杨、河北杨、银白杨作为母本与胡杨杂交，并进行离体子房/胚珠培养，克服了授粉后种子未成熟蒴果就脱落而得不到杂种植株的问题。张东亚等[12]分别以胡杨为母本及父本与青杨派和黑杨派、白杨派的16种杨树进行杂交，仅获得以胡杨为母本杂交种苗组合4个，以胡杨为父本杂交种苗组合3个。胡杨作为干旱风沙区生态公益林建设的主要树种之一，发挥着不可替代的作用。但胡杨较其他速生杨生长缓慢，且干形弯曲，用材性较差，经济效益低下，不利于胡杨大面积的推广种植。随着人工林面积的不断增长，对胡杨良种壮苗的需求迅速扩大，急需选育出生长快、干形好、抗逆性强的优质胡杨良种。目前选择胡杨优良雌雄单株进行定向杂交育种的研究尚未见报道。因此，本文以胡杨优株为父母本，以雄花芽本砧嫁接培养雄株，雌花芽切枝室内水培，采用人工授粉方式进行杂交，以期获得性状优良的胡杨子代，为新疆困难立地条件下造林提供优质良种。

1 胡杨优株选择

选择性状优良的胡杨雌雄单株是本项研究的基础。2011年10月，对新疆胡杨分布较多的区域之一巴音郭楞蒙古自治州尉犁县的天然胡杨林和人工林采用典型抽样调查法进行调查。

典型样树(即候选优良单株)的确定是通过当地林业技术人员的推荐和实地观测。观测指标有树高(H)、胸径(D1.3)、通直度(T)、明显度(VI)及枝下高(HB)等5个指标进行每木检尺，主干通直度、明显度根据李铁民等[13]的方法划分，划分标准见表1。通过调查在农二师31团9连和尉犁县兴平乡哈拉洪村确定生长健壮、具有明显顶端优势、树干通直、无病虫害的优良雌雄单株各3株。优株性状见表2。

表1 主干性状评判标准及分值

表2 胡杨优株性状表

2 花粉采集与制备

根据胡杨生物学特性，2月底在标定好的胡杨优良雄株上选择生长健壮、花芽饱满的花枝进行采集，每个优株上各采集5个花枝。采集后立即用保鲜膜包好，放入移动冰箱中，带回乌鲁木齐，雪藏。4月初，将采集的花枝采用室内切枝水培方法进行花粉收集。室内昼夜温度在12～20 ℃，湿度60%～70%。及时修剪叶芽，以防营养不足，每2 d更换1次水培罐内的陈水。水培5～7 d后，花序伸长，花粉呈金黄色时，人工收集花粉。收集好后装入玻璃瓶中，硅胶密封，放入低温冰箱冷藏，待用。

3 嫁接

3.1 砧木和接芽准备

砧木的大小、粗细对嫁接成活率密切相关。根据刘茂秀等[14]研究结果，选择2年生、地径为0.7～1.2 cm的胡杨苗为砧木。3月初，将砧木移栽至试验区内，为促进砧木尽快缓苗，将其定干至80 cm，3个月后开始试验。花芽的选择对嫁接成活率至关重要。萌动前，在已标定好的雌株上，采集树体中上部花芽饱满的花枝，每株树上采集20～30枝，迅速装入移动冰箱中，带回试验地进行花芽嫁接。

3.2 嫁接技术

胡杨花枝嫁接采用单芽“T”形芽接法。宜选择阴天进行嫁接，若晴天嫁接，应选择早晚时段，避开高温。嫁接前，将砧木的侧枝全部清除干净。嫁接时，选取花枝中下部饱满的花芽进行芽接。首先用嫁接刀削去花芽一侧下部的树皮(深达木质部)，削面长2～3 cm，下剪口削成45°斜角；然后将砧木平茬至50 cm左右，在靠近顶端一侧的木质部与韧皮部切开，留皮层，刀口长2～3 cm，将花芽接穗的削面与砧木的削面相对，使砧穗形成层对齐(只有一侧对齐即可)，并将所留皮层敷于芽下方切口处，这样就形成多个愈合面，有利于接口愈合，然后用塑料薄膜条绑扎严密，剪口与削口都要包严，防止失水，影响成活。

3.3 嫁接后管理

嫁接后，及时灌水，保持土壤湿润。花芽萌发后，要对接口下新萌发的本砧芽及时抹除以免与嫁接芽争养分和阳光，利于接芽成活。花芽愈合后，要及时解去绑扎膜。待花序长出后，加强肥水管理和病虫害的防治。

嫁接25 d后，调查嫁接成活率，芽接成活率可达83.0%。但由于花芽及砧木个体差异，同一时间嫁接的花序生长情况有所差异。

4 人工控制授粉

4.1 授粉

对嫁接成活的花芽，每隔3 d观察一次花序发育状态，待花序苞片张开，柱头微卷发淡黄时即进行控制授粉。7月18日开始授粉，授粉时将提前收集好的花粉从冰箱中拿出，用毛笔蘸少量花粉轻弹均匀洒落在柱头上，毛笔不要触及柱头，花粉不宜过多，授粉结束后套袋隔离，防止花粉污染。因各株雌花成熟情况不均一，根据成熟情况，分开授粉，以提高授粉成功率。5 d后解袋。调查授粉坐果率，坐果率为62%。

4.2 授粉后管理

授粉2～3 d内浇水不能喷洒到花序，以防止花粉被冲走；及时剪除花序周围的新发枝。加强水肥管理，每次灌水时随水追施2～3 kg尿素，保证花序的营养供应。

5 种子采收及发芽试验

天然胡杨种子成熟期差别较大，一般6—9月均有种子成熟。而本试验中由于授粉时间接近，种子成熟较集中。9月低，果序由绿色变成黄绿色时，种子已基本发育成熟，进行采摘。将采摘后的蒴果进行人工处理，得到胡杨种子。按照林木种子检验规程进行若干次试验所获种子的发芽情况，使用人工光照培养箱进行种子发芽试验。试验结果表明种子发芽率平均为31.0%，最高达56.0%。

6 小结与讨论

6.1 胡杨优株花芽嫁接制种技术通过采集胡杨优株的雌雄花枝，采用胡杨本砧芽接方法培养母本，以切枝水培方法培养父本，人工授粉进行制种。该项技术操作方便、安全、快捷，不仅克服了由于胡杨树体高大，人工控制授粉困难的难题，而且还可获取具有优良性状的胡杨子代，可应用于大量父本、母本的杂交育种工作。

6.2 花粉活力持续时间的长短对有效完成授粉受精作用有直接影响。胡杨花粉在常温状态下第1天的花粉活力为62%，第8天降低为30.3%[15]，所以控制授粉的时机是获得大量种子的关键。将花粉过早的涂于花序上，还没到雌花柱头发育成熟，花粉已失去活力，卵细胞没能完成受精；若授粉时间较晚，这时雌花柱头已萎蔫，同样不能完成受精。因此，在授粉时需注意观察胡杨花序中柱头的发育情况，待柱头微卷发淡黄色时，及时授粉，以获得较好的坐果率。

6.3 试验中，胡杨种子的平均发芽率较低，仅为31.0%，而且还出现种子未成熟蒴果就脱落的情况。在下一步的研究中，可尝试采用离体子房/胚珠培养的方法获得大量具有优良性状的种子，为新疆困难立地条件造林提供优质良种。

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1005-5215(2015)03-0105-03

2014-12-09

2012年新疆维吾尔自治区林业科技专项青年基金项目：胡杨杂交育种初步研究

王新英(1981-)，女，新疆昌吉人，硕士，助理研究员，主要从事荒漠化防治与盐碱地治理研究，Email：30396106@qq.com

S792.11

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.03.043