赵志新 林艳 郭伟珍
摘要 [目的]为了筛选出大叶女贞优良抗寒品系。[方法]利用石家庄地区选出的优树繁殖成22个半同胞家系,对不同家系及家系内不同单株二年生苗木自然条件下越冬后抽梢率进行了观测。[结果]不同家系间抗寒性的差异达到显著水平,最优良家系的平均抽梢率为31.9%;家系内不同个体间抗寒性的差异亦达到显著水平;在二年生实生苗群体内,植株的抗寒性与其树高、米径生长量不存在相关性。[结论]该研究为进一步选育出大叶女贞优良抗寒单株及品系奠定了基础。
关键词:大叶女贞;家系;单株;冻害
中图分类号:S688 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)08-130-03
大叶女贞(Ligustrum lucidum Ait)又称女贞、高杆女贞、蜡树、冬青等,为木犀科女贞属常绿阔叶乔木[1],主要分布在我国长江以南及西南地区[2],其叶片光亮、四季常青,能吸收二氧化硫、氯化氢等多种有毒气体,并有滞尘、抗烟、隔音的功能[3],是我国南方优良绿化树种之一。随着北方城市建设的发展,目前大叶女贞已被山东、河南、河北等省广泛引种应用[4-5]。大叶女贞在北方生长,冬季经常出现冻害[6],严重影响了其在北方的进一步应用。为筛选出大叶女贞的抗寒性品种或品系,我国许多学者对大叶女贞的抗寒性进行了研究[7-9]。河北省是大叶女贞引种的最北界,目前在绿化工程中只能从南方引种米径在6 cm以上的大苗栽植。为选育出适合北方发展的优良抗寒品系,河北省林业科学研究院从2011年开始在石家庄地区连续进行了3年的优树选择工作[10],并对选出的优树进行了抗寒性生理生化指标测定[11-12],同时将优良的抗寒母株繁殖成家系进行了子代测定。该研究在以上工作基础上,对不同家系间及家系内个体间的抗寒性差异进行了对比分析,以便为进一步选育出优良抗寒单株及品系奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点 试验时间为2011~2014年,地点在河北省林业科学研究院院内。
1.2 试验材料 试验材料为不同家系的大叶女贞二年生实生苗。2011年11月从石家庄选出的22株优树上采种,以普通绿化树种为对照,种子经调制处理后按家系播种,2012年春出苗,2012年11月将一年生苗按不同家系假植,2013年春重新定植田间,2014年春季观测其越冬受害情况。
1.3 试验设计 将22个家系及对照的二年生苗随机排列栽植于田间,株行距40 cm×80 cm,田间正常管理,在自然条件下越冬后,于第2年4月观测其越冬受害情况。在每一家系中随机抽取30株苗木进行调查[13],3次重复。
1.4 观测计算 分别测定每一观测株的抽梢长度及株高,计算其抽梢率。
抽梢率 = 抽梢长度/株高
分别计算每一家系每一重复的平均抽梢率,进行统计分析,每一家系所有调查株的平均抽梢率作为该家系的平均抽梢率。分别统计各家系内抽梢率小于20%、20%~50%及大于50%的株数,作为家系内不同抽梢率的分级。同时随机调查50株苗木的抽梢长度、苗高及米径,并进行相关分析。
1.5 统计分析 利用DPS统计软件对各家系的抽梢率进行统计分析,用Excel软件进行相关分析[14],显著性检验采用Duncans新复极差法。
2 结果与分析
2.1 不同家系间冬季冻害情况 各家系在自然条件下越冬的平均抽梢率见表1。各家系间在平均抽梢率上存在显著差异,虽然各家系的母株是根据表现型选出的优良抗寒单株,但经过子代测定,其抗寒性上仍存在很大差异,通过各家系间抗寒性的差异,可以对选出的优树进行再度评定。d1-n6、d1-n10、YX-3、YD-1、YD-3、DD-3、JH-1这7个家系与对照在平均抽梢率上无显著差异(表1),平均抽梢率均为100%,所以将其母株淘汰;HQ-4家系表现最好,平均抽梢率为31.9%,与其他家系间存在显著差异,说明其整个家系的抗寒性较强,这是由其母株的抗寒性强决定的,HQ-1平均抽梢率为43.0%,说明其抗寒性亦良好;其余家系平均抽梢率在61.0%~91.1%之间,其家系的利用价值应根据家系内优良抗寒单株的多少而定。
2.2 家系内不同单株间冬季冻害情况 为了在家系内进一步筛选出抗寒优良单株,笔者对筛选出的15个家系内单株的受冻情况进行了统计(表2)。
抽梢率小于20%的单株只是抽掉了秋季生长的嫩梢,第2年通过修剪基本可以正常生长,其抗寒性优良;抽梢率在20%~50%的单株,可通过平茬继续观测其抗寒性;抽梢率在50%上的单株其抗寒性较差,予以淘汰。由表2可见,不同家系内部各抗寒单株分布情况并不相同,由此可进一步对家系进行评定,抽梢率小于20%的单株基本上在冬季没受到冻害,这类单株在家系中所占的比例越高,家系选育的意义越大。在供试材料中,HQ-4家系抽梢率小于20%的株数最多,有46株,占调查株数51%;HQ-1家系次之,YD-5、YD-4、YX-4、MX这4个家系抽梢率小于20%的单株在家系内所占的百分率均在10%以上,未来可以考虑继续选育。虽然YX-1家系平均抽梢率为70.1%,比许多家系平均抽梢率低,但因其抽梢率小于20%的株数为0,应予以淘汰,其余家系由于抽梢率小于20%的株数在家系中所占的比例均小于10%,继续选育所需成本很高,亦应淘汰,但家系内选出的优良单株可根据其表现继续进行测定,抗寒优良的单株可繁殖成无性系。
2.3 冻害与生长相关性研究 为研究大叶女贞二年生苗受冻情况与树高、米径的关系,随机抽取了50株苗木分别观测了其抽梢率、树高、米径。经相关分析得出,供试材料抽梢率与树高的相关系数为-0.012 23,抽梢率与米径的相关系数为-0.219 86。图1、图2为抽梢率与树高及米径的散点图。
从相关系数及散点图来看,树高及米径与抽梢率之间均不具有相关性,在实际的冻害调查中,结果亦是如此。有的家系或单株,生长很迅速,树高和米径明显高于均值,但抗寒性却很差,冬季抽梢几乎到树干基部,而许多抗寒性强的单株或家系,生长量并不很大。虽然随着树龄的增加、苗高及米径的增大,其抗寒性有逐渐增强的趋势,但在大叶女贞二年生苗木群体中,树高及米径与抗寒性之间并不相关,因此在进行抗寒品系的选择中,应首先考虑抗寒的家系及单株,在抗寒性强的群体中,进一步选择生长量大的家系及单株。
3 结论与讨论
3.1 结论
(1)大叶女贞不同家系间在抗寒性上存在显著差异,二年生实生苗最优良家系HQ-4平均抽梢率为31.9%。
(2)大叶女贞同一家系的不同个体间在抗寒性上亦存在显著差异,最优良家系内部分单株抗寒性较差,而抗寒性一般的家系内,亦存在少部分抗寒性强的优良单株。
(3)二年生实生苗中苗木的抗寒性与树高及米径之间不存在相关性。
3.2 讨论
(1)目前对大叶女贞抗寒性的研究大多采用电导率、酶活性等生理生化指标[15-16],尚未根据表现型对家系的抗寒性进行直接评定。在北方地区,通过田间试验进行植株抗寒性的直接评定与筛选,其结果更加直接可靠,亦是进一步进行生理生化指标评定的基础。该试验的结果表明,不同家系间抗寒性差异达显著水平,所以首先应在不同的家系中筛选出抗寒家系。由于家系内不同的单株间亦存在显著差异,仅进行家系筛选是不够的,家系间和家系内联合进行配合选择[17]是筛选优良抗寒单株的最佳方法。
(2)该试验是在一年生苗冬季假植的二年生实生苗群体中进行的评定与筛选,而进行一年生苗的假植费工费事,在生产中无法大规模实施。为结合北方大叶女贞的生产育苗,家系及单株的抗寒性筛选可在一年生苗及经平茬后再生长的“二年生根一年生干”的苗木群体中进行。此外,大叶女贞苗木的抗寒性受环境的影响很大,田间试验的边缘效应十分明显,试验中应尽可能地保持环境条件的一致性,才能得到可靠的结果。
(3)由于苗木的抗寒性和生长量不存在相关性,所以抗寒性的筛选必须在经过冬天后春季进行,一年生苗时的早期筛选没有意义。而在生产实践中,通常是抗寒性强且生长量大的单株更具有应用价值,所以生长量的选择应在抗寒单株的基础上进行。
参考文献
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第61卷)[M].北京:科学出版社,1992:136.
[2] 范艳霞,杨玉想,王俊国,等.大叶女贞在北方生长情况调查[J].河北林业科技,2010(5):21-22.
[3] 张邦伟,黄桂海.大叶女贞在江苏省城市绿化中的应用[J].现代园艺,2010(5):29-30.
[4] 惠毓坤,张法琴.北方盐碱地区引种大叶女贞试验[J].安徽农业科学,2007,35(9):2998-2999.
[5] 徐锡磊.大叶女贞在北方绿化种植的表现[J].农业科技通讯,2007(11):133-134.
[6] 马永涛,王念,朱延林.大叶女贞在北方生长中存在的问题及建议[J].河南林业科技,2012,32(4):36-37.
[7] 李忠喜,姚莹莹,罗晓雅,等.抗寒型大叶女贞的筛选及其抗寒性与相对电导率的关系[J].上海农业学报,2012,28(2):21-24.
[8] 郝明灼,韩明慧,彭方仁,等.4 个女贞品种抗寒性比较[J].江西农业大学学报,2011,33(6):1094-1099.
[9] 张德舜,刘红权,陈玉梅.八种常绿阔叶树种抗寒性的研究[J].园艺学报,1994,21(3):283-287.
[10] 林艳,郭伟珍,徐振华,等.石家庄市大叶女贞优树选择[J].河北林业科技,2011(5):34-36.
[11] 林艳,郭伟珍,徐振华,等.大叶女贞抗寒性及冬季叶片丙二醛和可溶性糖含量的变化[J].中国农学通报,2012,28(25):68-72.
[12] 林艳,郭伟珍,徐振华,等.大叶女贞抗寒性及冬季叶片相对电导率变化研究[J].天津农业科学,2012,18(5):145-149.
[13] 顾万春,王棋,游应天,等.森林遗传资源学概论[M].北京:中国科学技术出版社,1998:211-214.
[14] 张勤.生物统计学[M].北京:中国农业大学出版社,2009:262-278.
[15] 张兆英,宋立立.园林植物抗寒性鉴定指标的分析[J].黑龙江农业科学, 2012(2):60-62.
[16] 张振英.女贞与几种主要观赏树木抗寒性比较研究[D].保定:河北农业大学,2012.
[17] 沈熙环.林木育种学[M].北京:中国林业出版社,1990:68-69.