歐美楊抗光肩星天牛品種選育

李丕全

(山西省楊樹豐產林實驗局,山西 大同 037006)

歐美楊抗光肩星天牛品種選育

李丕全

(山西省楊樹豐產林實驗局,山西 大同 037006)

以抗光肩星天牛的南抗楊2號為母本,以抗逆性較強的赤峰美黑為父本進行雜交,選育歐美楊抗光肩星天牛品種。通過封閉環(huán)境下的抗蟲試驗和總酚類物質的含量測定,從實踐和理論兩方面綜合選育了一批對光肩星天?？剐暂^強的品種,即K6,K8,K10,K13。它們在抗蟲性狀上優(yōu)勢突出 ,抗侵染能力比群眾楊提高6.3倍以上 ,且K6,K8,K13的材性優(yōu)于群眾楊。

歐美楊;光肩星天牛;酚類;材性

楊樹是我國重要的造林樹種,但近年受天牛等蛀干害蟲的危害日趨嚴重,特別是光肩星天牛和黃斑星天牛。繼中國林科院韓一凡在 20世紀末選育“南抗楊”成功之后,楊樹抗天牛品種選育進入了新的時代。周嘉熹等研究了87種樹種單寧含量與對天牛抗性的關系,提出樹木單寧含量可作為對兩種星天牛的抗性指標。李會平等提出,楊樹木質部單寧含量與其抗蟲性呈正相關,樹木酚及酚酸含量越高,對天牛的抗性越強。本研究以抗光肩星天牛的南抗楊 2號為母本,以抗逆性較強的赤峰美黑為父本,在保持母本抗光肩星天牛的基礎上,選育適應三北地區(qū)栽培的抗天牛品種。

1 試驗區(qū)自然條件

試驗地位于山西省北部內外長城之間,桑干河沿岸的懷仁縣金沙灘鎮(zhèn),處于干旱草原地帶的南緣,屬半干旱氣候帶。海拔 1 004 m;最低氣溫-31°C,最高氣溫 37°C;無霜期125 d;全年降水量350 mm左右,多集中在 7月至 9月,年蒸發(fā)量2 000 mm;土壤為鹽漬化淡栗鈣土,沙壤,土壤瘠薄,含鹽量 0.35%,pH值8.7,有機質含量 0.5%;地下水位 3 m。

2 試驗材料和試驗設計

2.1 試驗材料

1993年,以南抗楊2號為母本,以赤峰美黑為父本進行雜交,獲得雜種苗,經過苗期比較和淘汰,選出其中表現(xiàn)優(yōu)秀者擴大繁殖成為無性系。1998年復選出14個無性系,之后3 a分別在山西省楊樹局薛家莊林場(朔城區(qū))、科技中心(應縣)和落陣營林場(懷仁縣)建立品種比較林。

2.2 試驗設計

品種比較林按照完全隨機區(qū)組設計,3次重復,每小區(qū) 9株,株行距4 m× 5 m,用 2根 1桿苗造林 ,對照為群眾楊、中金楊,每年對形態(tài)、氣候、生長量、病蟲害等進行觀測和調查。

抗性試驗在 2004年至 2006年進行,樹齡 5 a～7 a。在紗網完全封閉的條件下,投放光肩星天牛成蟲,觀察光肩星天牛產卵和孵化情況。

無性系酚類含量測定和材性分析在2007年進行,樹齡 8 a。根據(jù)楊樹韌皮部的酚類含量不是影響天牛選擇寄主的關鍵因子的理論,只測定木質部。分析材料取自胸高部位的木芯。

3 結果與分析

3.1 抗性與無性系酚類物質含量分析

抗性與無性系酚類物質含量(以絕對干材為準),刻槽數(shù)量包括有膠狀物和無膠狀物兩種,試驗數(shù)據(jù)采自2005年至2007年,如表1。對表1進行方差分析可知,各無性系光肩星天牛產卵刻槽數(shù)量差異顯著。 K10,K13 3 a無產卵刻槽,K8,K6,K2 3 a平均產卵刻槽數(shù)量低于1。這 5個無性系與對照比較,抗光肩星天牛侵染能力比群眾楊提高 6.3倍以上,比青楊提高3.7倍以上,比中金 10號提高3倍以上,抗光肩星天牛性能十分突出。

酚類是帶羥基芳香環(huán)的衍生物,通過莽草酸代謝途徑形成,可縮合成單寧和木質素。而單寧作為多元酚類物質,可與蛋白質分子結合形成穩(wěn)定的交叉鏈,抑制酶的活性,又可與淀粉等結合,影響昆蟲對淀粉等營養(yǎng)物質的取食和消化。所以,危害主干的天牛,對樹木體內的單寧是敏感的,酚類是一類有效的化學防御物質。

表1 無性系總酚類物質含量與光肩星天牛產卵情況

根據(jù)表1數(shù)據(jù),經方差分析還可知,各無性系總酚類物質含量差異顯著。K10最高,質量分數(shù)達0.793 0%,K8為 0.599 5%,K13為 0.578 0%,K6為0.484 5%,除 K9和 K5外,其余無性系的總酚類物質含量均超過群眾楊(對照)。

3.2 無性系材性分析

采用 3項指標評分法,對各無性系的木材密度、纖維長寬比、纖維壁腔比進行排列并賦分,每項第1名賦于16分,第 2名賦于 15分,依次類推,第 16名賦于1分。3項指標綜合得分體現(xiàn)了各無性系材性性狀。無性系材性性狀 3項指標評分結果如表 2。

表2 無性系材性性狀3項指標評分結果

據(jù)表 2,K2,K3,K7,K6,K11,K8,K12的材性優(yōu)于中金 10號、群眾楊和青楊;K13,K14的材性優(yōu)于群眾楊和青楊,次于中金 10號;K10,K9,K4,K5的材性次于群眾楊和青楊。

4 結論與討論

歐美楊抗光肩星天牛品種在抗蟲性狀上有普遍優(yōu)勢。通過封閉環(huán)境下的抗蟲試驗和對總酚類物質含量的測定,從實踐和理論兩個方面綜合選育了一批對光肩星天?？剐暂^強的品種,K6,K8,K10,K13表現(xiàn)突出,抗侵染能力比群眾楊提高 6.3倍以上。

在材性性狀方面,大部分無性系優(yōu)于群眾楊和青楊。 K6,K8,K10,K13這 4個無性系的材性在所有無性系中居中等水平。

[1]周嘉熹,楊雪彥,宋占邦.樹木單寧含量可作為對兩種星天牛的抗性指標[J].陜西林業(yè)科技,1996(4):15-18.

[2]李會平,王志剛 ,楊敏生,等 .楊樹單寧與酚類物質種類及含量與光肩星天牛危害之間關系的研究 [J].河北農業(yè)大學學報,2003,26(1):36-39.

[3]孫守慧,李 威,金 鑫.楊樹單寧對青楊天牛的抗蟲性 [J].東北林業(yè)大學學報,2009,37(5):102-104.

[4]曹 兵,徐錫增.林木抗蟲性與抗蟲化學機制[J].寧夏農學院學報,2004,25(4):53-57.

[5]任建中,鄭智禮 ,趙健康,等 .群眾楊改良無性系生長性狀的遺傳分析 [J].東北林業(yè)大學學報,1996,24(6):28-34.

Selection of Cultivar Resistant to Anoplophora glabripennis in European and American Poplar

Li Piquan
(Poplar High Yield Forest Bureau of Shanxi,037006 Datong,China)

Using Nankang poplar 2 resistant toAnoplophora glabripennisas mother parent,Chifengmeihei as father parent,hybrid breeding resistant toAnoplophora glabripenniswas conducted.By the test of resistant pests in a close situation and the amount of total phenols content in poplar tree,cultivars resistant toAnoplophora glabripenniswere selected.New cultivars K6,K8,K10,K13 are more resistant to the pest,attacked trees rate decreased 6.3 times than Qunzhong poplar.And K6,K8,K13 cultivars have more advantages for timber than Qunzhong poplar.

European and American poplar;Anoplophora glabripennis;phenols;wood property

S722.3+6

A

1007-726X(2010)01-0008-02

山西省科技攻關項目(2007031015)

2009-12-09

李丕全(1973- ),男,山西天鎮(zhèn)人,1997年畢業(yè)于西北林學院,工程師。