何玉友,秦国峰,高爱新,王年金,丰忠平,胡建生(.中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江富阳00;.浙江省淳安县林业局,浙江淳安700;.浙江省淳安县新安江开发总公司姥山林场,浙江淳安700;.浙江淳安县金峰乡林业工作站,浙江淳安700)
马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是我国特有乡土树种,亦是亚热带地区主要造林树种,不仅速生丰产,材质好,生态效益高,而且是优良的花粉生产树种[1]。马尾松花粉资源蕴藏量大,再生性强,是我国传统药、食兼用的花粉品种,营养丰富,具有“轻身、延年”等独特保健护理功能,被国际营养学界誉为“完全营养品”“微型营养库”,应用历史悠久[2-3]。近20多年以来,马尾松花粉保健产品深受广大消费者欢迎,尤为老年人群所青睐,现已发展成新兴高效的保健产业[4-5]。马尾松花粉作为保健食品和护理用品的重要原料,其生产经营尚处初创阶段,革新传统生产经营方式,实现基地化、良种化生产将成为松花粉产业的发展趋势。选优是实现林木良种化的主要途径,关于马尾松用材、造纸、产脂等性状的选优技术研究较多,大多采用优势木对比法或基准线法,而有关松花粉优树选优技术的研究报道甚少[6-9]。为此,该研究以松花粉优树为选育目标,在浙江省马尾松主产地淳安县开展选优试验,探讨马尾松花粉优树选择技术,为开展松花粉良种选育提供科学依据,亦为优树应用和马尾松花粉经济林营建奠定技术基础。
1.1 试验地概况 浙江省淳安县地处29°11'~30°02'N,118°20'~119°20'E,属中亚热带北缘季风气候区,温暖湿润,雨量充沛,光照充足,四季分明。全县现有马尾松林面积9.1万hm2,是浙江省马尾松主要分布地区之一。
淳安县姥山林场坐落于千岛湖东南湖区姥山岛上,总面积3 505.27 hm2,是国家重点林木良种基地和国家马尾松种质资源库。供试地马尾松二代育种群体始建于2003年,面积7.33 hm2,共设有519个无性系。
1.2 试验方法
1.2.1 花期野外调查。2010年春,全面踏查姥山良种基地马尾松二代育种园,了解林分生长和开花情况,进行新梢生长期与花粉成熟期的观测。
1.2.2 候选优树选择。初选标准:因马尾松开花结实存在明显的偏性现象[10-12],故采用绝对值评选法。根据马尾松二代育种园林分踏查结果,以雄花枝、雄球花为调查统计对象,制订出优树初选标准:①树冠雄花梢总数达300个以上,雄花梢占树冠新梢总数即雄球花枝率90%以上;②中等以上雄球花(长度≥5 cm)占全部雄球花比例达50%以上。同时要求初选优树生长正常,树冠完整、圆满,无病虫害和机械损伤。
观测指标:调查预选优树的树高、胸径、冠幅、轮枝等生长性状,同时测试总枝梢数、雄花梢数、雄球花大小、重量和小孢叶球数、出粉率、单株花粉量等产粉性状。
1.3 数据处理 运用Excel 2003和 SPSS 17.0统计软件进行数据统计和分析。根据单株花粉产量及选择强度,对初选优树进行复选。
2.1 预选优树生长与开花性状 基于马尾松花粉优树初选标准,在7年生的马尾松二代育种园预选优树11株,其生长与开花情况见表1。
表1 育种园预选优树生长与开花情况
由表1可知,11株预选优树平均树高、胸径、冠幅分别为7.0 m、11.4 cm、4.4 m,年均生长分别达 1.0 m、1.6 cm、0.6 m,生长量大,长势旺盛。树冠无花枝少,雄球花枝多,平均每株枝梢总数695个,其中无花枝仅占4.9%,雄球花枝率达95.1%。预选优树雄花枝多,枝下高低,冠形圆满。
2.2 预选优树雄球花性状 为进一步了解雄球花生长情况,将采摘的11株预选优树6 447个雄球花,按大穗(≥8.0 cm)、中穗(5.0 ~7.9 cm)、小穗(<5.0 cm)进行分级统计,并以50个雄球花为1个样本,分别取样测定各预选优树雄球花平均长度及每个雄球花上的小孢子叶球数,结果见表2。由表2可知,大穗、中穗、小穗平均各占 14.3%、48.5%、37.1%,中大穗合计占62.5%。可见预选优树雄球花多且大,具有良好的丰产性能。
从212号预选优树975个雄球花中,按3个级别共选取100个雄球花,测定其长度、粗度、鲜重、小孢子叶球个数,结果见表3。由表3可知,大穗的长度、粗度、鲜重、小孢子叶球数分别为小穗的2.12、1.36、3.60、2.64 倍;中穗分别比小穗高53.6%、19.8%、115.2%、75.0%。雄球花长度与粗度相关显著,雄球花粗大则其着生小孢子叶球的数量多,所孕育花粉多,花粉产量就高。
表2 育种园预选优树雄球花数量及其分级
表3 212号预选优树雄球花数量性状测试
2.3 雄球花出粉率测定及单株产粉量估算 雄球花出粉率为花粉干重与雄球花鲜重的比值,是优树选择的重要指标。将11株预选优树雄球花全部采摘,分别晾晒并测定花粉重量,计算出粉率,按采摘雄花数与总雄花梢数估算单株花粉产量,其中8株预选优树测试其100个中等偏上雄球花的出粉量,结果见表4。由表4可知,11株预选优树,平均每株生产花粉396.8 g,平均出粉率为11.10%;中等偏上雄球花平均每花可产花粉0.990 g。单株或单花产粉量可供花粉林产量估测参考。
表4 预选优树单株与单花的出粉率测试
2.4 松花粉优树复选 11株初选马尾松花粉优树各生长与产粉性状均存在不同程度的差异(表5),其变异系数从大到小顺序为:总枝梢数、单株产粉量、每花小孢子叶球数、出粉率、冠幅、胸径、中等以上雄球花占比、树高、雄球花平均长度、雄球花枝率,其中总枝梢数及单株产粉量变异系数较大。由此可见,各初选优树生长与花粉生产性状间差异明显,需进一步复选。
表5 马尾松花粉初选优树各性状的变异情况
以选择强度≥1为标准对花粉株产指标进行复选,产粉量排名前4位被确选为松花粉优树,选择强度1.06、入选率0.36。所选4 株优树,编号依次为 212、203、221、204,平均每株具雄花梢992个,占新梢总数的98%以上;平均雄球花长7.1 cm,每花具小孢子叶球数150个,中大花占比超过60%;平均每株产粉546 g,出粉率达10.4%。决选优树雄花枝多、单产高,较初选优树平均值分别增益48.7%、37.6%,花粉选优潜力大,选择效果明显。
(1)采用绝对值法对姥山林场7年生马尾松二代育种群体进行松花粉优树选择研究,从11株预选优树中决选出编号为212、203、221、204的优树4株。决选优树雄球花枝多、单产高,平均每株产粉达546 g,较初选优树平均值增益37.6%,选择效果明显。经相关分析,单株松花粉产量与雄球花数量间相关极显著(r=0.83**),说明松花粉产量主要受控于马尾松的分枝特性和开花结实习性,且具有较强的遗传性[13-14]。雄球花枝是松花粉产量构成的基础,作为优树选择时主要的外业调查指标,既直观又便于统计。
(2)松花粉是一种经济价值较大的松树副产品。马尾松开花结实受众多条件影响和制约,表型变异丰富,偏性现象明显,开展松花粉良种选育具有很大潜力。目前松花粉良种选育工作基础薄弱,不利于松花粉健康产业持久永续发展。
(3)该研究仅分析了马尾松二代育种园松花粉高产优树的选择方法,所选优树产粉性状的遗传稳定性、优树生长与花粉品质的关系[15]等有待进一步测试研究。起源、地域、林龄等不同的马尾松林分,其遗传基础及环境与基因互作程度不同,开花结实等生长发育习性差异较大,科学、合理地制订生产适用的评选标准和评价方法,选出真正稳产高产优质的松花粉优树,需要在生产实践中不断探索完善,以逐步提高松花粉生产的良种化水平。
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