落叶松杂交育种技术的研究

李凯

本文对落叶松采用种间遗传交配的方式所产生的杂种第二代可获得比亲本高9.6%的优势，以初级种子园子代高11.5%～24.8%的增产能力，比种源良种高38.6%～55.1%的增产能力。采用开放式控制授粉方法，工作效率可比常规套袋隔离授粉方法提高10倍以上。

1 材料和方法

1.1 材料 本研究选用了四个落叶松树种：兴安落叶松、长白落叶松、华北落叶松和日本落叶松。兴安落叶松是从小兴安岭东汤选择的优树。长白落叶松树来源于白刀山、小北湖及这两个种源的人工林中，华北落叶松引自关帝山，日本落叶松是从日伪栽种的人工林中选出的优树。兴安落叶松和日本落叶松在当时已建成种子园并已开花，工白落叶松种子园还没有进入开花期，故只能在优树上采集花粉。华北落叶松结实习性好，在引种试验林中即可采粉和控制授粉。子代测定林为1986年至1996年间采用开放式控制授粉所获之各批杂种种子及1996年和1998年在杂种实生种子园中采集的自由授粉杂种第二代种子育苗后营造的试验林，林龄最大的为20年生，最小的为8年生。

1.2 方法 杂交育种的控制授粉方法是：在估计雌花开放前的一周左右时间里对母树及周围母树进行全面人工去雄，每天早、晚都观察雌花开放的程度，等、待其充分开放时（雌花鳞片微微张开，雌球花直立向上或弯过来朝上时）及时地用微量喷粉器对准每一个雌球花将目的的花粉撒入（喷入）鳞片间，并使其落下底部。这个方法称其为开放式控制授粉。苗期测定和中长期测定，均采用随机区组设计。统计分析采用方差分析方法。

2 结果与分析

2.1 亲本选择的效果 在子代早期测定基础上所做的一般配合力选择对组配杂交组合具有指导意义。兴2、兴9及日3、日5、日7和日12在子代测定2年生苗期即看到其平均值较高（一般配合力较高），把它们配在一起后看到日3×兴2、日3×兴9、日5×兴2、日5×兴9、日7×兴9、日12×兴9等组合都有明显的杂种优势。 杂交优势确有亲本间的特殊配合力存在。而两亲本与兴安9号和日本77-2杂交后的表现则是兴7×日77-2（12年生平均树8.40m）>兴6×日77-2（12年生平均树8.26m）； 兴7×兴9 （12年生平均树7.89m）>兴6×兴9-2（12年生平均树7.48m，还没有兴6半同胞子代高），这种差异是亲本间特殊配合力不同所致。从这一事实来看，杂种优势的取得不仅要选择一般配合高的亲本，还要依赖于亲本间特殊配合力。

2.2 树种组合内不同亲组合间的差异 树种组合虽然相同，但由于亲本树号组合不同，其杂种优势表现也不相同。对于同一个父本来说，不同的母本与它的配合力也不同，因此为了寻求更高的杂种优势必须进行更多的交配试验。

2.3 同一组合内F1应整齐一致，但因落叶松为长期异花授粉植物，不要说一个家系缺少同质性，就是一个单株的同质性也是很小的，其配子间差异很大；雌配子如此，雄配子更是如此；这样的雌雄配子相互结合后其F1子代之间必然存在很大差异。各杂交组合的F1个体间仍有很大的差异，但与其亲本的子代相比，差异有缩小的趋势，差异缩小的原因应归于杂种优势。

2.4 同一组合内经过选择的F1个体间的差异 在组建杂种实生种子园时，杂种家系子代入选率为1：100左右.这些选中的同一组合的不同F1个体母树，这些个体母树间的差异用其子代（已属于F2）平均值加以比较，现以日5×兴9组合部分F1母树的8年生子代测定结果为例予以说明。在LSR00.01水平上比较所有的F1母树子代之间都没有显著差异，而与亲本差异不显著的F1母树只有3个，说明这一组合的杂种优势是显著的和稳定的.就日5×兴9这一组合来说，通过8年的子代测定，从其杂种第2代所表现的生长能力来看，其杂种优势仍为9.6%，其相对于常规种子园子代的增产能力为11.5%-24.8%，相对于步北湖种源的增产能力为38.6%-55.1%，说明在生产上使用杂种第二代是可以收到显著增产效果的.试验还揭示出在同一组合的F1个体间仍存在一定的差异，通过选择可以提高其杂种第2代的数值和整齐程度，用最优良的F1代优树组建杂种无性系种子园是大量获得高质量杂种种子的可靠途径。

3 结论

3.1 开放式控制授予粉技术是成功地进行落叶松杂交育种的关键技术.开放式控制授粉可以提高做好去雄工作，可以迅速地完成大量雌球花的授粉，又不受雌花密度和分布的影响，制种效率可提高10倍以上。

3.2 只有在对亲本进行一般配合力选择的基础上配制杂交组合，才能获得较理想的杂种优势.与亲本树种的育种工作相结合，在世代选择基础上，以性状互补的原则选择杂交亲本，将会获得更好的杂种优势.经过选择的杂种一代母树所产生的杂种二代其树高的杂种优势在10%以上，比长白落叶松种子园子代高出15%，比优良种源高出25%。

3.3 种子产量和生长量之间的负相关不显著，两性状呈独立遗传趋势.因此，在家系间和家系内进行生长、结实等性状联合选择的基础上，建立杂种无性系种子园是大量生产优良种子的最佳途径。