高世代种子园营建技术问题分析

2019-11-30 12:35张静萍
科技创新导报 2019年19期
关键词:技术问题解决对策

张静萍

摘   要:本文将结合近年来关于种子园建设和经营管理方面的经验以及研究成果,谈谈当前高世代种子园建设在技术方面存在的问题和种子园现实发展需要,然后从种子园亲本材料选择、种子园设计、种子园管理以及长期育种计划制定等方面谈谈应该如何提高高世代种子园建设质量,分析种子园建设的条件和需要注意的问题。从而推动我国高世代种子园建设朝着高质量、高效率、高效益方向发展。

关键词:高世代种子园  建设需要  技术问题  解决对策

中图分类号:S722                                    文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)07(a)-0186-02

1  高世代种子园建设问题概述

林木种子园建设从20世纪30、40年代就在欧洲国家发展起来了,到了20世纪50、60年代,美国、加拿大、日本等国纷纷建立了林木种子园,建设规模不断扩大,建设方案也在不断完善。到了新时期,不少国家已经建立了第三代种子园,实施了第三轮的林木改造改良工作。我国关于林木种子园的建设开始时间相对较晚,到了20世纪60、70年代才开始发展起来,一直到20世纪80年代才开始对主要树种建立了种子园。现阶段,大部分树种已经完成了第一代的改良建设工作,正在朝着高世代种子园建设发展,对于油松、马尾松等林木已经开始进入到第二代种子园改良建设中,对于杉木树种已经开始第三代种子园改良。

2  高世代种子园建设技术问题分析

2.1 亲本材料的选择和应用

高世代种子园的建设质量和建园亲本材料的质量直接相关,亲本材料是否是具有高遗传值将直接影响最终建园的质量。所以合理选择和组织应用亲本材料非常重要。从种子园建设发展来看,首先第一代种子园建设的材料来自于天然林木中选出的优质树种,从每一个林分中选出一株,保证优质树种之间不存在亲缘关系。到了第二代及其以上高世代种子园改良建设时,建园材料关系变得更加复杂,各优质树种之间或多或少有着一定的亲缘关系,所以在选择亲本材料时要尽量控制亲缘关系,避免出现近交的出现,通过合理控制亲本材料之间的亲缘关系可有效提升建园的质量,达到改良种子园的目的。从实际案例来看,根据国外种植经验,他们在选择亲本材料时是先组建育种群体,这些育种群体由300~400个亲本组成,由多世代改良角度出发,尽量通过有效的交配设计和再选择,为繁殖群体提供遗传值,使选择的建园亲本具有一定的遗传多样性特点,而生产群体则是由20~40个的优质无性系构成。高世代种子园建园亲本材料一般由通过后向选择出来的有高遗传值的上世代改良中優质树种优良无性系,以及通过前向选择出来的已获得优质树种家系中的优质单株无性系构成。另外也包括从天然未改良的林分中新增加的优质树种。

2.2 种子园地址和种植段的选择

关于高世代林木种子园地址以及种植区段的选择,由于我国大部分地区受到季风季节的影响,在梅雨季节语带有南部朝北部迁移,所以我国南方杉木、马尾松等林木树种在种子园建设时,关于地址的选择要结合第一代种子园建设的经验,避开树种开花结果时期和建园地区梅雨季的重合。当实在无法避开梅雨季时只能通过优化地址选择,通过选择地形开阔、阳光充足和日照长的向阳坡地来改善不利的气候条件影响。向阳坡地受到梅雨季节的不利影响较小,有利于种子园林木植株的生长和开花授粉。另外除了要重视气候上的条件,在选择建园地址时还要考虑到种子园的隔离条件。

2.3 种子园设计问题

在进行高世代种子园设计时,要充分考虑到种植区段无性系配置设计和第一代种子园设计问题。以高世代风媒传粉种子园设计为例,从亲本无性系树木、亲缘关系、育种值条件等,根据系统设计和随机搭配设计模拟,提出了不同的设计方案然后在进行比较分析后选择最优的设计方案。在这个过程中主要研究的是高世代种子园设计的区域问题。设计出随机的有重复的无性系行交互排列种子园设计和随机完全配置设计方案。为提高种子园的高遗传值,在进行第二代及其以上高世代种子园建设规划时,要求必须重视对建园材料选择的设计、包括前向选择和后向选择的材料,重点考虑材料之间的亲缘关系,另外还要考虑材料的生长特性、木材性状、生殖生物学特征等。为提高种子园的遗传增益性,可略提高高世代育种值的亲本比例,通过搭配设计提高高世代种子园的建设质量,同时优良的设计还有利于后期的经营管理。

2.4 种子园种植和经营管理方面的问题

第一代种子园建设时期种植流程一般是,先定植砧木,然后采用就地嫁接的方式建园。该建设方式容易出现缺株、种子园植株参差不齐的问题,而且种子园本身环境相对复杂、林木种植面积广泛难以管理。所以在建设高世代种子园时要求在容器中线培养砧木苗,然后采用苗圃地嫁接的方式,在无性系容器中嫁接种植苗木。该种植方式使种子园整体植株发展整齐,且便于后期的经营管理。在后期种子园经营管理中,一方面可采取遗传管理措施,比如通过人工辅助授粉、对于花期和花量采取化学调控方式等进行园区管理;另一方面则可以采取非遗传管理措施,比如施肥灌溉、除草松土、病虫害防治等综合生物、物理、化学等管理措施来解决种子园林木在生长期间出现的各种问题,做好水肥管理、修剪整形、病虫害防治管理是保证高世代种子园建设水平的关键。在整形修剪和去顶矮化的过程中,虽然是非遗传管理方式,但是因为会对花量、雌雄花的比例等造成影响,所以也存在遗传管理因素。在采取这类措施时要注意的是必须遵循适时、适当、适量的原则,避免因为修剪的不及时而影响整体树木的发展,甚至还会提高结实的部分,影响结果率,导致林分变成了用材林,降低了种子园的建设价值。此外,在进行人工辅助授粉时,要注意做好对花期的观测工作,掌握无性系最佳授粉时间,做好对父本花粉的收集和保管工作。

2.5 制定长期育种、改良方案

现阶段在我国高世代种子园建设方面,还未形成统一的标准,也没有根据实际制定长期的育种策略和规划,对于育种群体组建的研究工作和改良工作还有待进一步深入。比如在部分高世代种子园中存在生产群体和繁殖群体混合、亲本材料随意混用、忽视不同林木种子花期差异和无性系间的亲缘关系等。在育种材料遗传测试方面也缺乏科学有效的测定方法。因此有必要根据国内外研究和实际规划建设经验,制定长期的育种策略和改良方案,制定和交配、测试、评价等有关的实施方案,做好对优质树种无性系育种材料的全面管理,尤其要做好对育种材料亲缘关系的分析,做好对育种材料杂交和遗传的测试工作,选出高遗传值的亲本材料,从而为创造新的优质种奠定基础。

3  结语

综上所述,本文结合相关研究报告和种植管理经验,对高世代种子园建设问题进行了分析讨论,提出目前在种子园地址选择、亲本材料选择、种植管理等方面还存在一些问题。为保证生产出新一代高质量的优质种,必须提高对种子园建设规划的重视程度,从技术角度着手解决上述问题,然后制定长期规划方案提高种子园管理水平,促进新一代种子园的建设发展。

参考文献

[1] 王章荣. 国外种子园研究热点及对我国营建高世代种子园的启示[J]. 南京林业大学学报,2019(1):161-166.

[2] 唐效蓉,雷渊路,郭料良,等.马尾松生长性状配合力和杂种优势及相关性分析[J].湖南林业科技,2017(4):1-7.

[3] 袁虎威,梁胜发,符学军,等. 山西油松第二代种子园亲本选择与配置设计[J]. 北京林业大学学报,2016(3):47-54.

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