杉木種子園人工控制授粉雜交培育現狀及存在問題

方丹

摘 要：目前我國南方地區杉木種子園發展十分迅猛，杉木人工控制授粉雜交培育也成為杉木產業中最受人關注的話題。本文主要探究當前我國杉木種子園人工控制授粉雜交培育的現狀以及存在的問題，并提出杉木人工授粉雜交培育的技術措施，以供相關從業人員參考。

關鍵詞：杉木種子園;人工控制授粉;雜交培育;現狀;問題

杉木是我國南方重要的木材品種，在我國南方17個省市自治區都有廣泛的種植培育，尤其是廣西，杉木是主要栽培樹種之一。杉木具備生長速度快，經濟價值高、用途廣泛等優點，杉樹產業是促進我國經濟發展的重要組成部分。但在杉木良種培育方面，雖然不少地區選用良種相繼開發了杉木種子園，但由于人工授粉技術尚有欠缺加之市場對杉木良種需求較大，導致杉木種子園仍然無法滿足杉木良種供給需求，在一定程度上影響了我國南方杉木產業的發展。

一、杉木種子園人工控制授粉雜交培育現狀以及實施問題

1.杉木種樹人工授粉雜交培育存在困難

杉木母樹主干強，側枝弱，這對人工控制授粉雜交會帶來一定的困難和危險。相較于盤冠的杉樹母樹，雖然其具備采種方便的特點，但其種子數量較少，產量較低，而正冠的杉樹母樹雖然種子產量高，但其矮化現象嚴重，同時樹冠上層具有一層較厚重的結實層，這會增加杉木種子園的人工授粉雜交培育的成本，從而降低育種效益。

2.良種培育目標單一，市場適應力較差

長期以來，杉木木材主要被應用在建筑建材領域，當傳統杉木建筑木材的市場結構產生變化時，因杉木在其他領域的應用較少以及對杉木的相關研究不足，導致杉木的良種培育單一，嚴重影響了杉木產業的發展。杉木作為一種長纖維的針葉樹種，不但在建筑用材方面屬于一種良好的建筑材料，同時也適用于家具制造，裝飾材料以及造紙原料等。因此，杉木種子園有必要開展多樣性的人工授粉雜交培育，以適應市場的不斷變化的需求。

3.人工控制授粉雜交培育種子品質不穩定

根據廣西地區的杉木種子園生產實踐表明，杉木種子園人工控制授粉進行雜交培育，不僅能夠培育良種，同時還能讓杉木種子顯著增產。但就目前而言，廣西地區2代杉木種子園的人工控制授粉技術還處于不斷完善階段，部分種子園杉木種子產量較低，產種量難以適應當地市場的實際需求。此外，杉木種子園由于生產條件、人工控制授粉技術等因素限制，存在杉木生產地種子播種質量差，澀粒多等問題。而且此類種子數量占比種子總量約在40%～60%，在廣西建成的杉木種子園中，2代種子園僅有34.2%，根本無法滿足市場需求。

4.杉木種子遺傳基因資源的相關研究工作進展緩慢

杉木種子園在人工控制授粉雜交培育的過程中，需要研究大量的杉木種類，通過大量的實驗林驗證杉木種子雜交培育的科學性和經濟性，進而完成對杉木種子的培育，并將杉木種子相關研究材料和數據，在杉木種子基因資源中加以保存。而目前廣西地區在杉木種子雜交選育方面的研究還有待提升，有關杉木無性系的杉木種子生長習性、材性以及適應能力等評價還需要進一步加強，不斷推進廣西地區杉木種子園人工控制授粉以及雜交培育等工作，促進杉木樹種推陳出新，發揮杉木種子園的經濟效益。

5.雜交育種組合數量龐大，耗時長久

以融水縣國營貝江河林場為例，紅心杉專營種子園配置的無性系有90個，完成一個輪回雜交組合有16110個;糠杉專營種子園配置的無性系有90個，完成一個輪回雜交組合有16110個;二代園園配置的無性系有95個，完成一個輪回雜交組合有17955個;三代園無性系有40個，完成一個輪回雜交組合有3160個。2019年累計完成了320個雜交組合，是歷年來最多的一年。按照這個速度，要100多年才能完成一個輪回。目前完成的雜交組合里，有可能漏掉了最佳組合。

二、杉木種子園人工控制授粉雜交培育的技術措施

1.杉木種子人工控制授粉雜交培育的準備工作

杉木作為雌雄同株異花的樹種，在進行人工控制授粉過程中通常不需要去除雄花株。但是為了確保杉木種子的雜交培育質量，在進行雜交前需要在杉木雄花末散粉，雌花未開苞之前完成套袋操作。同時為確保杉木雌蕊具備良好的生長條件，隔離袋要選用透明材料來制作，通常選擇硫酸紙，確保杉木雌蕊的光照充足，透氣性良好。杉木在人工控制授粉前，對雌花套袋通常選擇3朵一袋，套袋時要注意袋口要綁縛在木質老枝上，袋口利用棉花或報紙等物墊襯，避免因捆扎套袋破裂導致花粉受到污染，也可以有效避免外來花粉進入袋內，影響杉木人工控制授粉的雜交培育效果。此外，針對隔離袋內部空間要做好調整，避免雌花蕊緊靠袋壁，可以有效防止雌蕊被陽光灼傷，提高杉木人工控制授粉的成功率。

2.杉木種子人工控制授粉雜交培育花粉處理

杉木人工控制授粉在采集花粉的時間上至關重要，由于杉木雌花在自然釋放的時間內可授期花粉留存時間較短，因此需要在杉木雄花苞葉散開時進行花粉收集，為人工授粉預留足夠時間。杉木成熟花粉一般為扁球形，內外兩層壁，外壁相對較厚且表面多褶皺，中間部位有乳狀突起，為花粉萌發孔。內壁相對較薄，壁面附著一層清晰的細胞質和被許多粉末狀物質包裹的細胞核。花粉采集完畢后，需要立即處理，否則花粉中儲藏的養分容易在呼吸作用下被消耗殆盡，最終導致花粉衰敗直至死亡。

3.杉木種子人工控制授粉雜交培育的操作方法

在人工控制授粉階段，應選擇雌花花苞張開大半，胚珠具有明顯光亮的時期最為合適，時間選擇上要以一天中的清晨最為合適，早晨氣流相對較穩定，進行人工雜交授粉可以有效避免花粉污染。授粉過程中，應根據杉木種質資源配置圖，找到雜交母本植株以及父本花粉進行人工授粉，為確保人工授粉成功率，授粉次數最好保持2～3次，每次授粉時間間隔2～3d，這樣不僅能夠有效確保授粉成功率，還能提升杉木發芽率。人工授粉操作可以使用注射器完成，將花粉裝入注射器中，插入花粉隔離袋內，花粉注射器對準雌花花蕊注射，花粉注射完畢后做好隔離袋密封工作。每株杉木人工授粉完畢后應做好標記，授粉操作人員做好消毒處理后，在開展下一株杉木人工授粉操作，確保不會造成花粉污染。人工授粉完成后，要重視解袋工作，在杉木雌花蕊沒有完全閉合前解開套袋，避免影響杉木種子正常生長發育。

三、結語

綜上所述，杉木種子園人工授粉雜交培育良種杉木過程中，針對目前杉木良種培育單一，杉木種子遺傳基因進展緩慢以及杉木種子品質較差等問題，相關研究人員應運用科學的人工授粉技術措施，不斷提高杉木種子園人工授粉雜交培育質量與數量，提高人工授粉成功率，結合當地杉木生產實際，開發更加優質的杉木品種，使杉木在更多的領域得到有效利用，從而促進地區杉木產業發展。

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