杉木种子园人工控制授粉杂交培育现状及存在问题

方丹

摘 要：目前我国南方地区杉木种子园发展十分迅猛，杉木人工控制授粉杂交培育也成为杉木产业中最受人关注的话题。本文主要探究当前我国杉木种子园人工控制授粉杂交培育的现状以及存在的问题，并提出杉木人工授粉杂交培育的技术措施，以供相关从业人员参考。

关键词：杉木种子园;人工控制授粉;杂交培育;现状;问题

杉木是我国南方重要的木材品种，在我国南方17个省市自治区都有广泛的种植培育，尤其是广西，杉木是主要栽培树种之一。杉木具备生长速度快，经济价值高、用途广泛等优点，杉树产业是促进我国经济发展的重要组成部分。但在杉木良种培育方面，虽然不少地区选用良种相继开发了杉木种子园，但由于人工授粉技术尚有欠缺加之市场对杉木良种需求较大，导致杉木种子园仍然无法满足杉木良种供给需求，在一定程度上影响了我国南方杉木产业的发展。

一、杉木种子园人工控制授粉杂交培育现状以及实施问题

1.杉木种树人工授粉杂交培育存在困难

杉木母树主干强，侧枝弱，这对人工控制授粉杂交会带来一定的困难和危险。相较于盘冠的杉树母树，虽然其具备采种方便的特点，但其种子数量较少，产量较低，而正冠的杉树母树虽然种子产量高，但其矮化现象严重，同时树冠上层具有一层较厚重的结实层，这会增加杉木种子园的人工授粉杂交培育的成本，从而降低育种效益。

2.良种培育目标单一，市场适应力较差

长期以来，杉木木材主要被应用在建筑建材领域，当传统杉木建筑木材的市场结构产生变化时，因杉木在其他领域的应用较少以及对杉木的相关研究不足，导致杉木的良种培育单一，严重影响了杉木产业的发展。杉木作为一种长纤维的针叶树种，不但在建筑用材方面属于一种良好的建筑材料，同时也适用于家具制造，装饰材料以及造纸原料等。因此，杉木种子园有必要开展多样性的人工授粉杂交培育，以适应市场的不断变化的需求。

3.人工控制授粉杂交培育种子品质不稳定

根据广西地区的杉木种子园生产实践表明，杉木种子园人工控制授粉进行杂交培育，不仅能够培育良种，同时还能让杉木种子显著增产。但就目前而言，广西地区2代杉木种子园的人工控制授粉技术还处于不断完善阶段，部分种子园杉木种子产量较低，产种量难以适应当地市场的实际需求。此外，杉木种子园由于生产条件、人工控制授粉技术等因素限制，存在杉木生产地种子播种质量差，涩粒多等问题。而且此类种子数量占比种子总量约在40%～60%，在广西建成的杉木种子园中，2代种子园仅有34.2%，根本无法满足市场需求。

4.杉木种子遗传基因资源的相关研究工作进展缓慢

杉木种子园在人工控制授粉杂交培育的过程中，需要研究大量的杉木种类，通过大量的实验林验证杉木种子杂交培育的科学性和经济性，进而完成对杉木种子的培育，并将杉木种子相关研究材料和数据，在杉木种子基因资源中加以保存。而目前广西地区在杉木种子杂交选育方面的研究还有待提升，有关杉木无性系的杉木种子生长习性、材性以及适应能力等评价还需要进一步加强，不断推进广西地区杉木种子园人工控制授粉以及杂交培育等工作，促进杉木树种推陈出新，发挥杉木种子园的经济效益。

5.杂交育种组合数量庞大，耗时长久

以融水县国营贝江河林场为例，红心杉专营种子园配置的无性系有90个，完成一个轮回杂交组合有16110个;糠杉专营种子园配置的无性系有90个，完成一个轮回杂交组合有16110个;二代园园配置的无性系有95个，完成一个轮回杂交组合有17955个;三代园无性系有40个，完成一个轮回杂交组合有3160个。2019年累计完成了320个杂交组合，是历年来最多的一年。按照这个速度，要100多年才能完成一个轮回。目前完成的杂交组合里，有可能漏掉了最佳组合。

二、杉木种子园人工控制授粉杂交培育的技术措施

1.杉木种子人工控制授粉杂交培育的准备工作

杉木作為雌雄同株异花的树种，在进行人工控制授粉过程中通常不需要去除雄花株。但是为了确保杉木种子的杂交培育质量，在进行杂交前需要在杉木雄花末散粉，雌花未开苞之前完成套袋操作。同时为确保杉木雌蕊具备良好的生长条件，隔离袋要选用透明材料来制作，通常选择硫酸纸，确保杉木雌蕊的光照充足，透气性良好。杉木在人工控制授粉前，对雌花套袋通常选择3朵一袋，套袋时要注意袋口要绑缚在木质老枝上，袋口利用棉花或报纸等物垫衬，避免因捆扎套袋破裂导致花粉受到污染，也可以有效避免外来花粉进入袋内，影响杉木人工控制授粉的杂交培育效果。此外，针对隔离袋内部空间要做好调整，避免雌花蕊紧靠袋壁，可以有效防止雌蕊被阳光灼伤，提高杉木人工控制授粉的成功率。

2.杉木种子人工控制授粉杂交培育花粉处理

杉木人工控制授粉在采集花粉的时间上至关重要，由于杉木雌花在自然释放的时间内可授期花粉留存时间较短，因此需要在杉木雄花苞叶散开时进行花粉收集，为人工授粉预留足够时间。杉木成熟花粉一般为扁球形，内外两层壁，外壁相对较厚且表面多褶皱，中间部位有乳状突起，为花粉萌发孔。内壁相对较薄，壁面附着一层清晰的细胞质和被许多粉末状物质包裹的细胞核。花粉采集完毕后，需要立即处理，否则花粉中储藏的养分容易在呼吸作用下被消耗殆尽，最终导致花粉衰败直至死亡。

3.杉木种子人工控制授粉杂交培育的操作方法

在人工控制授粉阶段，应选择雌花花苞张开大半，胚珠具有明显光亮的时期最为合适，时间选择上要以一天中的清晨最为合适，早晨气流相对较稳定，进行人工杂交授粉可以有效避免花粉污染。授粉过程中，应根据杉木种质资源配置图，找到杂交母本植株以及父本花粉进行人工授粉，为确保人工授粉成功率，授粉次数最好保持2～3次，每次授粉时间间隔2～3d，这样不仅能够有效确保授粉成功率，还能提升杉木发芽率。人工授粉操作可以使用注射器完成，将花粉装入注射器中，插入花粉隔离袋内，花粉注射器对准雌花花蕊注射，花粉注射完毕后做好隔离袋密封工作。每株杉木人工授粉完毕后应做好标记，授粉操作人员做好消毒处理后，在开展下一株杉木人工授粉操作，确保不会造成花粉污染。人工授粉完成后，要重视解袋工作，在杉木雌花蕊没有完全闭合前解开套袋，避免影响杉木种子正常生长发育。

三、结语

综上所述，杉木种子园人工授粉杂交培育良种杉木过程中，针对目前杉木良种培育单一，杉木种子遗传基因进展缓慢以及杉木种子品质较差等问题，相关研究人员应运用科学的人工授粉技术措施，不断提高杉木种子园人工授粉杂交培育质量与数量，提高人工授粉成功率，结合当地杉木生产实际，开发更加优质的杉木品种，使杉木在更多的领域得到有效利用，从而促进地区杉木产业发展。

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