優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗逆楊樹(shù)雜交新品種選育

李路瑤 李燕 陳永財(cái) 張朝鳳 逄坤宇 陳烈 劉劍 梁修宇

摘要[目的]研究不同楊樹(shù)雜交組合營(yíng)造的試驗(yàn)林在抗性、生長(zhǎng)性狀方面的差異。[方法]按不同楊樹(shù)雜交組合進(jìn)行樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)方差分析，確定生長(zhǎng)性狀存在的差異，通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)定和低溫處理對(duì)組織中MDA含量的影響，找出不同雜交組合抗性的差別。[結(jié)果]綜合生長(zhǎng)性狀及抗性調(diào)查結(jié)果，初步選擇出適于吉林省中東部河流沖擊平地和低山丘陵地造林的優(yōu)良雜交組合為大葉山楊×毛新楊。[結(jié)論]該研究可為開(kāi)展大葉山楊雜交育種提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞楊樹(shù)；雜交；新品種

中圖分類(lèi)號(hào)S792.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）35-0164-03

Abstract[Objective]To study the differences in resistance and growth traits of different hybridized combinations. [Method] The variance analysis of tree height and chest diameter was carried out according to different combinations， to determine the difference of growth traits， the influence of MDA content in the tissue was determined by conductivity measurement and low temperature treatment to find out the difference between different hybridized combinations. [Result] According to comprehensive growth traits and resistance survey， a fine hybrid combination suitable for afforestation in the Middle East of Jilin Province were Populus davidiana×Populus tomentosa. [Conclusion] This study can lay the foundation for the development of Populus davidiana cross breeding.

Key wordsPterocarya stenoptera；Hybridization；New variety

楊樹(shù)是我國(guó)北部及中部地區(qū)防風(fēng)固沙和農(nóng)田防護(hù)林的主要樹(shù)種[1-2]，它有速生、優(yōu)質(zhì)、抗逆性等特點(diǎn)，是近年來(lái)興起的大面積、以集約經(jīng)營(yíng)、高生產(chǎn)力人工用材林的重要樹(shù)種[3-5]。吉林省楊樹(shù)資源豐富，但大多數(shù)樹(shù)種生長(zhǎng)較慢，不利于營(yíng)造楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林。筆者通過(guò)種間、派間有性雜交[6]，對(duì)楊樹(shù)進(jìn)行遺傳品質(zhì)改良，以期選育出速生、材質(zhì)好、出材量大、抗性強(qiáng)的優(yōu)良品系，以期為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

1材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)材料來(lái)源于永吉縣林木種子站雜交楊樹(shù)試驗(yàn)林。抗寒性試驗(yàn)測(cè)定的材料采自永吉縣林木種子站雜交楊樹(shù)試驗(yàn)林中1年生枝條，將枝條剪成25 cm的枝段，置于0～4 ℃冰箱保存。

共23個(gè)雜交組合，以大青楊為CK。1號(hào)：大青楊×N12.8；2號(hào)：大青楊×N56.17；3號(hào)：大青楊×銀腺楊；4號(hào)：大葉山楊×銀腺楊；5號(hào)：大青楊×N12；6號(hào)：大青北；7號(hào)：大青楊×大青楊×銀腺13；8號(hào)：山楊×毛新楊；9號(hào)：大青楊×京1；10號(hào)：大葉山楊×新疆楊；11號(hào)：大青楊×青楊15；12號(hào)：大青楊×N56.21；13號(hào)：大青楊×N56.19；14號(hào)：大葉山楊×銀腺楊；15號(hào)：大青楊×N12.9；16號(hào)：大青楊×青楊；17號(hào)：大青楊×N56.20；18號(hào)：大葉山楊×毛新楊；19號(hào)：大青楊×鞍雜楊；20號(hào)：大青楊×N12.11；21號(hào)：大青楊×銀腺12；22號(hào)：大青楊×青楊14；23號(hào)：大青楊×N56。

儀器：DDS-1 1A型電導(dǎo)率儀、電子分析天平、恒溫水浴鍋、754分光光度計(jì)、移液管、低溫保存箱。

1.2方法

1.2.1

抗寒性的測(cè)定。將雜交楊樹(shù)枝條分為兩大類(lèi)，一類(lèi)為白楊派，另一類(lèi)為青楊派和黑楊派，各分成4組（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），將I～Ⅳ組放入冰箱進(jìn)行低溫處理，處理溫度分別為-20、-30、-35、-40 ℃。冷凍12 h 后取出，將低溫處理后取出的樣品依次置于0 ℃冰箱內(nèi)解凍12 h，置于室溫下，直至溫度恢復(fù)到室溫再進(jìn)行電導(dǎo)率的測(cè)定。

1.2.2電解質(zhì)滲透率的測(cè)定。

取低溫處理后恢復(fù)至室溫的枝條，剪取2 mm段0.5 g，分別混合均勻后提取2份，每份025 g，放入100 mL燒杯內(nèi)，加20 mL去離子水，于室溫下靜置1 h后，用DDS-11A型電導(dǎo)儀測(cè)定各品種各處理材料的枝條相對(duì)電導(dǎo)率，浸泡液電導(dǎo)率記為R1，煮沸后的電導(dǎo)率記為R2，公式：電解質(zhì)外滲率（相對(duì)電導(dǎo)率）=浸泡液電導(dǎo)率值/煮沸后電導(dǎo)率值×100%=R1/R2×100%。

1.2.3丙二醛（MDA）含量的測(cè)定。

采用硫代巴比妥酸（TBA）顯色法。提?。簻?zhǔn)確稱(chēng)取各試驗(yàn)材料2份，每份0.25 g，剪碎，加入2.0 mL 0.6%三氯乙酸（TCA）。分別取上清液各2份，放入10 mL試管中，每試管加0.6%硫代巴比妥酸（TBA）2 mL，混合水浴上煮沸30 min，反應(yīng)液冷卻后分別測(cè)定上清液在450、532 nm處的吸光值，計(jì)算MDA含量 。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用方差分析和LSR檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2結(jié)果與分析

2.1雜種楊生長(zhǎng)性狀評(píng)價(jià)及初步選擇

對(duì)在永吉縣林木種子站營(yíng)造的雜交組合雜種楊樹(shù)試驗(yàn)林進(jìn)行生長(zhǎng)調(diào)查。

對(duì)參試的雜交組合雜種楊樹(shù)高調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。對(duì)各雜交組合樹(shù)高進(jìn)行LSR檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，大葉山楊×毛新楊雜交組合的樹(shù)高在0.05水平上與大葉山楊×新疆楊、大青楊×N12差異不顯著，與其他雜交組合差異顯著。樹(shù)高分別超出平均樹(shù)高（207.8 cm）的21.3%、9.9%和54%；超出CK樹(shù)高的23.2%、11.6%和7.0%；大葉山楊×新疆楊、大青楊×N12與其他雜交組合差異不顯著。大葉山楊×毛新楊雜交組合的樹(shù)高在0.01水平上與大葉山楊×新疆楊、大青楊×N12、大青楊×N56、大青楊×京1雜交組合及CK差異不顯著，其他各雜交組合間差異均不顯著。大葉山楊×毛新楊為優(yōu)良雜交組合，其次為大葉山楊×新疆楊和大青楊×N12。

2.2雜交楊樹(shù)抗寒性評(píng)價(jià)

2.2.1低溫處理對(duì)電解質(zhì)滲透率的影響。

在逆境條件下細(xì)胞膜透性大小反映細(xì)胞膜系統(tǒng)穩(wěn)定性。細(xì)胞膜透性越大，電導(dǎo)率越大，說(shuō)明細(xì)胞受損程度越大，其抗寒力越弱。

低溫脅迫下離體枝條相對(duì)電導(dǎo)率含量變化見(jiàn)表3。由表3可知，白楊派-20～-40 ℃時(shí)，4號(hào)的相對(duì)電導(dǎo)率均呈上升，10號(hào)則呈逐漸下降趨勢(shì)，-20～-30℃時(shí)，8號(hào)、14號(hào)、21號(hào)呈逐漸下降趨勢(shì)，-30～-40 ℃時(shí)呈上升趨勢(shì)，-20～-40 ℃18號(hào)呈下降—上升—下降的趨勢(shì)，-20～-40 ℃CK呈上升—下降—上升趨勢(shì)?？梢?jiàn)，相對(duì)電導(dǎo)率變化有較大差別。21號(hào)變化緩慢較穩(wěn)定，10號(hào)降低速度緩慢，說(shuō)明調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，抵御低溫迫害的能力也相對(duì)較強(qiáng)。

由表4可知，-20～-40 ℃時(shí)22號(hào)、1號(hào)、6號(hào)的相對(duì)電導(dǎo)率變化不明顯或略有上升趨勢(shì)，19號(hào)則呈緩慢下降趨勢(shì)，-20～-30 ℃ 9號(hào)、12號(hào)的相對(duì)電導(dǎo)率下降，-30～-40 ℃呈逐漸上升趨勢(shì)；-20～-40 ℃時(shí)，CK呈上升—下降—上升的變化趨勢(shì)，相對(duì)電導(dǎo)率總體變化不大。說(shuō)明這幾個(gè)雜交組合的調(diào)節(jié)能力均較強(qiáng)，抵御低溫迫害的能力也相對(duì)較強(qiáng)，特別是19號(hào)表現(xiàn)較為突出。

由表5可知，同一雜交組合不同個(gè)體試驗(yàn)材料1年生離體枝條經(jīng)低溫處理后的相對(duì)電導(dǎo)率變化趨勢(shì)有一定差別，17號(hào)則表現(xiàn)較差，而2號(hào)、23號(hào)的相對(duì)電導(dǎo)率在-20～-40 ℃雖略有波動(dòng)但變化不明顯，說(shuō)明調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，抵御低溫迫害的能力也相對(duì)較強(qiáng)。

2.2.2低溫處理對(duì)不同楊樹(shù)雜交組合組織中MDA含量的影響。

植物的抗寒性植物器官在逆境下遭受傷害時(shí)，往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用，MDA是膜脂過(guò)氧化作用的最終分解產(chǎn)物，是具有細(xì)胞毒性的物質(zhì)，MDA含量是細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用水平的反映。在常溫下，植物體內(nèi)MDA含量極少，但在逆境條件下，其含量便會(huì)升高，主要是破壞植物細(xì)胞膜系統(tǒng)。因此，MDA可作為植物抗逆性的一項(xiàng)生理指標(biāo)。

由表6可知，隨著溫度的降低，各試驗(yàn)材料MDA含量呈不同變化，在整個(gè)降溫過(guò)程中，21號(hào)中MDA含量的變化緩慢，說(shuō)明其受環(huán)境傷害小，耐寒性較強(qiáng)。

由表7可知，隨著溫度的降低，各試驗(yàn)材料MDA含量呈現(xiàn)不同變化，在整個(gè)降溫過(guò)程中，變化均較緩慢，說(shuō)明其受環(huán)境傷害小，耐寒性均較強(qiáng)。

由表8可知，隨著溫度的降低，各試驗(yàn)材料MDA含量呈現(xiàn)不同變化，在整個(gè)降溫過(guò)程中，2號(hào)、23號(hào)中MDA含量的變化緩慢，說(shuō)明其受環(huán)境傷害小，耐寒性較強(qiáng)。

3結(jié)論

（1）該研究以大葉山楊為母本的楊樹(shù)雜交育種為試材，成功地選育出了大葉山楊×新疆楊、大葉山楊×毛新楊等優(yōu)良雜交子代苗。

（2）對(duì)雜交子代林進(jìn)行測(cè)定，綜合生長(zhǎng)性狀、抗寒性，初步選擇出適于吉林省中東部河流沖擊平地和低山丘陵地造林的優(yōu)良雜交組合為大葉山楊×毛新楊。

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