落葉松雜交育種技術(shù)的研究

李凱

本文對(duì)落葉松采用種間遺傳交配的方式所產(chǎn)生的雜種第二代可獲得比親本高9.6%的優(yōu)勢(shì)，以初級(jí)種子園子代高11.5%～24.8%的增產(chǎn)能力，比種源良種高38.6%～55.1%的增產(chǎn)能力。采用開放式控制授粉方法，工作效率可比常規(guī)套袋隔離授粉方法提高10倍以上。

1 材料和方法

1.1 材料 本研究選用了四個(gè)落葉松樹種：興安落葉松、長(zhǎng)白落葉松、華北落葉松和日本落葉松。興安落葉松是從小興安嶺東湯選擇的優(yōu)樹。長(zhǎng)白落葉松樹來(lái)源于白刀山、小北湖及這兩個(gè)種源的人工林中，華北落葉松引自關(guān)帝山，日本落葉松是從日偽栽種的人工林中選出的優(yōu)樹。興安落葉松和日本落葉松在當(dāng)時(shí)已建成種子園并已開花，工白落葉松種子園還沒(méi)有進(jìn)入開花期，故只能在優(yōu)樹上采集花粉。華北落葉松結(jié)實(shí)習(xí)性好，在引種試驗(yàn)林中即可采粉和控制授粉。子代測(cè)定林為1986年至1996年間采用開放式控制授粉所獲之各批雜種種子及1996年和1998年在雜種實(shí)生種子園中采集的自由授粉雜種第二代種子育苗后營(yíng)造的試驗(yàn)林，林齡最大的為20年生，最小的為8年生。

1.2 方法 雜交育種的控制授粉方法是：在估計(jì)雌花開放前的一周左右時(shí)間里對(duì)母樹及周圍母樹進(jìn)行全面人工去雄，每天早、晚都觀察雌花開放的程度，等、待其充分開放時(shí)（雌花鱗片微微張開，雌球花直立向上或彎過(guò)來(lái)朝上時(shí)）及時(shí)地用微量噴粉器對(duì)準(zhǔn)每一個(gè)雌球花將目的的花粉撒入（噴入）鱗片間，并使其落下底部。這個(gè)方法稱其為開放式控制授粉。苗期測(cè)定和中長(zhǎng)期測(cè)定，均采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。統(tǒng)計(jì)分析采用方差分析方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 親本選擇的效果 在子代早期測(cè)定基礎(chǔ)上所做的一般配合力選擇對(duì)組配雜交組合具有指導(dǎo)意義。興2、興9及日3、日5、日7和日12在子代測(cè)定2年生苗期即看到其平均值較高（一般配合力較高），把它們配在一起后看到日3×興2、日3×興9、日5×興2、日5×興9、日7×興9、日12×興9等組合都有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)。 雜交優(yōu)勢(shì)確有親本間的特殊配合力存在。而兩親本與興安9號(hào)和日本77-2雜交后的表現(xiàn)則是興7×日77-2（12年生平均樹8.40m）>興6×日77-2（12年生平均樹8.26m）； 興7×興9 （12年生平均樹7.89m）>興6×興9-2（12年生平均樹7.48m，還沒(méi)有興6半同胞子代高），這種差異是親本間特殊配合力不同所致。從這一事實(shí)來(lái)看，雜種優(yōu)勢(shì)的取得不僅要選擇一般配合高的親本，還要依賴于親本間特殊配合力。

2.2 樹種組合內(nèi)不同親組合間的差異 樹種組合雖然相同，但由于親本樹號(hào)組合不同，其雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)也不相同。對(duì)于同一個(gè)父本來(lái)說(shuō)，不同的母本與它的配合力也不同，因此為了尋求更高的雜種優(yōu)勢(shì)必須進(jìn)行更多的交配試驗(yàn)。

2.3 同一組合內(nèi)F1應(yīng)整齊一致，但因落葉松為長(zhǎng)期異花授粉植物，不要說(shuō)一個(gè)家系缺少同質(zhì)性，就是一個(gè)單株的同質(zhì)性也是很小的，其配子間差異很大；雌配子如此，雄配子更是如此；這樣的雌雄配子相互結(jié)合后其F1子代之間必然存在很大差異。各雜交組合的F1個(gè)體間仍有很大的差異，但與其親本的子代相比，差異有縮小的趨勢(shì)，差異縮小的原因應(yīng)歸于雜種優(yōu)勢(shì)。

2.4 同一組合內(nèi)經(jīng)過(guò)選擇的F1個(gè)體間的差異 在組建雜種實(shí)生種子園時(shí)，雜種家系子代入選率為1：100左右.這些選中的同一組合的不同F(xiàn)1個(gè)體母樹，這些個(gè)體母樹間的差異用其子代（已屬于F2）平均值加以比較，現(xiàn)以日5×興9組合部分F1母樹的8年生子代測(cè)定結(jié)果為例予以說(shuō)明。在LSR00.01水平上比較所有的F1母樹子代之間都沒(méi)有顯著差異，而與親本差異不顯著的F1母樹只有3個(gè)，說(shuō)明這一組合的雜種優(yōu)勢(shì)是顯著的和穩(wěn)定的.就日5×興9這一組合來(lái)說(shuō)，通過(guò)8年的子代測(cè)定，從其雜種第2代所表現(xiàn)的生長(zhǎng)能力來(lái)看，其雜種優(yōu)勢(shì)仍為9.6%，其相對(duì)于常規(guī)種子園子代的增產(chǎn)能力為11.5%-24.8%，相對(duì)于步北湖種源的增產(chǎn)能力為38.6%-55.1%，說(shuō)明在生產(chǎn)上使用雜種第二代是可以收到顯著增產(chǎn)效果的.試驗(yàn)還揭示出在同一組合的F1個(gè)體間仍存在一定的差異，通過(guò)選擇可以提高其雜種第2代的數(shù)值和整齊程度，用最優(yōu)良的F1代優(yōu)樹組建雜種無(wú)性系種子園是大量獲得高質(zhì)量雜種種子的可靠途徑。

3 結(jié)論

3.1 開放式控制授予粉技術(shù)是成功地進(jìn)行落葉松雜交育種的關(guān)鍵技術(shù).開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響，制種效率可提高10倍以上。

3.2 只有在對(duì)親本進(jìn)行一般配合力選擇的基礎(chǔ)上配制雜交組合，才能獲得較理想的雜種優(yōu)勢(shì).與親本樹種的育種工作相結(jié)合，在世代選擇基礎(chǔ)上，以性狀互補(bǔ)的原則選擇雜交親本，將會(huì)獲得更好的雜種優(yōu)勢(shì).經(jīng)過(guò)選擇的雜種一代母樹所產(chǎn)生的雜種二代其樹高的雜種優(yōu)勢(shì)在10%以上，比長(zhǎng)白落葉松種子園子代高出15%，比優(yōu)良種源高出25%。

3.3 種子產(chǎn)量和生長(zhǎng)量之間的負(fù)相關(guān)不顯著，兩性狀呈獨(dú)立遺傳趨勢(shì).因此，在家系間和家系內(nèi)進(jìn)行生長(zhǎng)、結(jié)實(shí)等性狀聯(lián)合選擇的基礎(chǔ)上，建立雜種無(wú)性系種子園是大量生產(chǎn)優(yōu)良種子的最佳途徑。