杉木杂交授粉技术研究

林源华

摘 要：该文从组织实施、雌雄花的特征、亲本选择、套袋隔离、花粉采集与处理、授粉等方面详细介绍了杉木人工控制授粉杂交制种技术。

关键词：杉木；杂交；授粉；亲本

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）12-91-02

Research of Hybridization Pollination Technology in Chinese fir

Lin Yuanhua

（Shaxian Guanzhuang State-owned Forest Farm，Shaxian 365503，China）

Abstract：In this paper，we particularly described the artificial pollination technology of Chinese fir（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook）. It contained the aspects of organization and implementation，the characteristics of female and male flowers，parental choice，bagging isolation，pollen collection and pollination，and so on.

Key words：Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook； Hybridization； Pollination； Parents

杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）为我国特产的主要用材造林树种[1]，分布于东经101°30′～121°53′，北纬19°30′～34°03′之间，遍及我国整个亚热带的南方17个省区[2]，在国民经济中占有重要地位。杉木幼龄生长迅速，在适宜生境下，10a生树高可达12～16m，胸径15～20cm，25a生以后逐渐稳定成熟[3]。杉木栽培历史悠久，树干通直圆满，纹理美观，木质轻而韧，板材不翘不裂，易加工，耐腐耐蛀，心材中含有精油，其化学成分可用作单体香料[4-5]，具有特殊香气，自古以来一直广泛用于的建筑、家具、桥梁、造船及室内装修等。现代又开始用于造纸业，被认定为是造纸工业长纤维原料的潜在来源之一[6]。杉木人工控制授粉杂交制种，创制新基因型，为选育杉木优良杂交组合奠定了坚实基础，促进良种潜力挖掘[7]。

1 试验地环境

本试验位于福建省沙县官庄国有林场罗溪工区4林班5大班8小班。该小班为杉木优良种质资源库其作用就是收集宝贵的杉木种质资源；开展杂交育种试验和新品种创制；为建设高世代杉木种子园提供优质建园材料。气候为亚热带大陆性季风气候，具有气候温和、雨量充沛、水热条件优越等特点。年均气温15.6～19.6oc，无霜期245～297d。年均降水1 510～1 840mm，年降水天数165d左右，降水主要集中于3～6月。年均蒸发量1 357.7mm，降水量大于蒸发量，年均相对湿度为81.1%。年均日照1 877.6h。海拔157～180m，地貌低丘，土壤为红壤，土壤厚度82cm。

2 组织实施

首先做好实施人员的组织及安排，挑选身体健康、思路灵活、吃苦耐劳的工作人员参与此项工作。制种工作开始前，召开准备会议，阐明工作要求及注意事项。然后将人员进行分组、分工，指派组长及各项工作负责人。每2人为小组负责固定单株的套袋、授粉、解袋等工作。最后还要做好后勤保障，确保工作的顺利进行。

3 雌雄花的特征

3.1 雄花特征 雄花多数簇生，雄蕊多数，螺旋状着生，花药3室，下垂纵裂，药隔伸张，鳞片状，边缘有细缺刻。

3.2 雌花特征 雌球花单生，或者多个集生于枝顶。

3.3 雌雄球花在杉木枝条上的分布 杉木是单性花，雌雄同株，雌雄花1个或几个着生于树冠上部及中部的侧枝末端。同一植株上，枝条性别明显，其骨干枝条可分为3类：一类是只开雄花的枝条；一类是只开雌花的枝条；另一类是雌雄花混生的枝条。3类枝条在树冠上的分布有一定规律性。雌花枝条主要分布在树冠上部、雌雄花混生枝条多分布在树冠中部、雄花枝条多分布在树冠基部。

4 杂交亲本的选择

4.1 杉木优良种质资源库调查 对上年度种质资源库进行生长和结实情况进行调查，并在当年2月对种质资源库开花情况进行调查，结果作为杂交制种亲本选择的依据。

4.2 亲本的选择 根据种质资源库生长、开花、结实情况以及遗传测定分析结果，从种质资源库中选择母本和父本，其生长迅速、材质优良、生长健壮且无病虫害并挂牌标记选择出的亲本

4.3 亲本花期物候 杉木雌雄花期较一致。沙县杉木雌雄花期在每年的2月中旬。2月中旬，雄球花由绿变黄，迅速增大，花粉囊内的花粉粒成熟，即标志着雄球花发育成熟。雌花开花时则球花下垂，顶部苞鳞呈肉红色，由上而下张开，露出绿色膨胀的胚珠，此时胚珠顶端的表层细胞溶解，形成凹陷，充满分泌物并溢出株孔之外成为传粉滴，接受花粉。

5 雌花套袋隔离

5.1 准备工作 套袋隔离工作之前应充分准备好隔离袋、人字梯、酒精、脱脂棉、纸胶带、塑料牌、记号笔、报纸等工具和材料，并每隔1d对开花情况进行观察。

5.2 操作方法 杉木是雌雄异花同株树木，一般不需去雄手续。为保证质量，杂交前必须在雄花末散粉、雌花苞鳞未张开之前结束套袋。为使雌蕊有良好的发育条件，隔离袋应选用薄面透明坚韧的材料制成的，保证光照、透气。一般用硫酸纸材料，隔离袋大小以25cm×10cm为宜。雌花最好3朵以上可套入1个袋内。套袋时袋口最好扎在木质化的老枝上，扎缚处用棉花或旧报纸裹衬，避免由于捆扎引起的扎缚处破裂造成花粉污染，风吹枝条摇动而受到机械拉伤并且也可防止外来花粉潜入袋子内影响杂交效果。还要对隔离袋四周进行适当调整形成一定的袋内空间，以防止雌球花紧贴袋壁，这样可以避免其被阳光灼伤，提高授粉成功率。

6 花粉的采集与处理

正确选择采集时间是一个比较困难的问题，因为雌花可能很快就要越过可授期花粉又往往是在这段时间自然释放，所以要在雄花小孢子叶散开之前收集花粉，以便腾出充分加工时间。

6.1 花粉的形态 成熟的花粉为扁球形，大小约28.2μm×36.4μm，具两层壁，外壁厚，表面皱褶，有一个不甚明显的乳状突起，这是萌发孔的位置。内壁薄。壁内具有浓厚的细胞质及一个被许多淀粉包围的细胞核。

6.2 准备工作 首先布置好花粉烘烤室。要求选择密闭、干燥洁净的房间。架设完烘烤架、热源及温度计后进行2次以上室内清毒。再要准备雄花采集袋、土壤筛、清毒酒精和脱脂棉。最后要定时观察开花情况。

6.3 操作方法 采集回来的花粉必须立即处理，要不然贮存在每个花粉粒内的微量养分会在呼吸作用中消耗掉，或者衰败变质，导致花粉死亡。以小组为单位固定植株采集雄花。各父本花粉独立成袋包装，挂牌标识。每采完一个父本雄花后，工作人员要轻拍衣服，抖落衣服粘附的花粉，并利用酒精对双手进行擦拭消毒，之后方可采集另一个父本雄花。采回的雄花分号平铺放入簸箕，置于烘烤架上烘烤。此过程中药严密控制烘烤室内温度（不高于40℃），期间人员进出烘烤室要缓慢开关门，室内缓步走动。花粉1～2d将大量洒落，用土壤筛去杂质后收集花粉装入收集信封内，封口写上父本号。筛选花粉时应在宽敞无风的地方操作，并且间隔一段时间待空中飘散的微量花粉落下再进行下一个号花粉的筛选，同时对筛选工具和接触的手消毒，小心拭去身上附带的花粉。另外，花粉处理过程要指派专人操作、监督。

6.4 花粉活力的测定 蓝墨水染色法：活细胞膜具有选择吸收的能力，当花粉加入上海墨水厂生产的英雄纯蓝墨水时，被染色花粉则没有活力，没有染色的花粉则具有活力。

7 授粉

7.1 准备工作 授粉前要准备好50mL一次性注射器，足量消毒酒精和脱脂棉，足量人字梯等工具，检查套袋内雌球花开花情况。

7.2 操作方法 授粉最适期是雌球花苞鳞大部分张开，胚珠闪闪发亮时[4]。为防止花粉污染，杂交授粉工作一般要求气流比较稳定的早晨进行。根据种质资源的配置图和杂交亲本组合记录表，找到杂交母本植株位置和所要组合父本的花粉号进行授粉，为提高杂交成功率，授粉2次比较合适，间隔时间2～3d，因为一次授粉结实率不高，发芽率也不会高。将注射器内塞入薄薄的棉花后再装入花粉，将插入隔离袋的针头对准雌球花喷射拔出后贴上封口胶，授粉中要小心操作以免针头穿透隔离袋前后壁。每个袋授粉后用记号笔画上标记，每株树授完粉后挂上杂交组合号码标签。每授完一个组合后，操作人员应用酒精消毒双手，弹去衣服粘附花粉后再进行下一个组合授粉。

人工授粉结束后，后续的解袋工作还应得到高度重视，在雌球花完全闭合后要及时解袋套袋，以免影响球果的正常生长发育。解袋时要避免生拉硬拽，对球果造成机械拉伤。

8 结语

杉木是福建省最重要的造林树种，是支撑福建木材产业的支柱。杉木良种每年都处于严重供应不足的状态，影响了杉木人工林的建设质量，因此开展杉木无性系种子园建设、生产大批优质良种供应生产推广应用，具有迫切的必要性。

参考文献

[1]孙成志，谢国恩，李萍.杉木地理种源材性变异及建筑材优良种源评估[J].1993（5）：1.

[2]俞新妥.杉木栽培学[M].福州：福建科学技术出版社，1997.

[3]吴中伦.杉木[M].北京：中国林业出版社，1984.

[4]谢瑞忠.杉木心材精油化学成分研究[J].台湾林业科技，1999，14（2）：165-176.

[5]郑仁华.杉木遗传育种研究进展与对策[J].世界林业科技，2005，18（3）：63-65.

[6]阮梓材.杉木遗传改良[M].广州：广东科技出版社，2003.

[7]王明庥.林木育种学概论[M].南京林业大学森环院，1989，（1）.

（责编：徐焕斗）