歐美楊抗光肩星天牛品種選育

李丕全

(山西省楊樹豐產(chǎn)林實(shí)驗(yàn)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(chǎn)林實(shí)驗(yàn)局,山西 大同 037006)

以抗光肩星天牛的南抗楊2號(hào)為母本,以抗逆性較強(qiáng)的赤峰美黑為父本進(jìn)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(yàn)和總酚類物質(zhì)的含量測(cè)定,從實(shí)踐和理論兩方面綜合選育了一批對(duì)光肩星天牛抗性較強(qiáng)的品種,即K6,K8,K10,K13。它們?cè)诳瓜x性狀上優(yōu)勢(shì)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(guó)重要的造林樹種,但近年受天牛等蛀干害蟲的危害日趨嚴(yán)重,特別是光肩星天牛和黃斑星天牛。繼中國(guó)林科院韓一凡在 20世紀(jì)末選育“南抗楊”成功之后,楊樹抗天牛品種選育進(jìn)入了新的時(shí)代。周嘉熹等研究了87種樹種單寧含量與對(duì)天牛抗性的關(guān)系,提出樹木單寧含量可作為對(duì)兩種星天牛的抗性指標(biāo)。李會(huì)平等提出,楊樹木質(zhì)部單寧含量與其抗蟲性呈正相關(guān),樹木酚及酚酸含量越高,對(duì)天牛的抗性越強(qiáng)。本研究以抗光肩星天牛的南抗楊 2號(hào)為母本,以抗逆性較強(qiáng)的赤峰美黑為父本,在保持母本抗光肩星天牛的基礎(chǔ)上,選育適應(yīng)三北地區(qū)栽培的抗天牛品種。

1 試驗(yàn)區(qū)自然條件

試驗(yàn)地位于山西省北部?jī)?nèi)外長(zhǎng)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(jī)質(zhì)含量 0.5%;地下水位 3 m。

2 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)材料

1993年,以南抗楊2號(hào)為母本,以赤峰美黑為父本進(jìn)行雜交,獲得雜種苗,經(jīng)過苗期比較和淘汰,選出其中表現(xiàn)優(yōu)秀者擴(kuò)大繁殖成為無性系。1998年復(fù)選出14個(gè)無性系,之后3 a分別在山西省楊樹局薛家莊林場(chǎng)(朔城區(qū))、科技中心(應(yīng)縣)和落陣營(yíng)林場(chǎng)(懷仁縣)建立品種比較林。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

品種比較林按照完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),每小區(qū) 9株,株行距4 m× 5 m,用 2根 1桿苗造林 ,對(duì)照為群眾楊、中金楊,每年對(duì)形態(tài)、氣候、生長(zhǎng)量、病蟲害等進(jìn)行觀測(cè)和調(diào)查。

抗性試驗(yàn)在 2004年至 2006年進(jìn)行,樹齡 5 a～7 a。在紗網(wǎng)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(chǎn)卵和孵化情況。

無性系酚類含量測(cè)定和材性分析在2007年進(jìn)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(guān)鍵因子的理論,只測(cè)定木質(zhì)部。分析材料取自胸高部位的木芯。

3 結(jié)果與分析

3.1 抗性與無性系酚類物質(zhì)含量分析

抗性與無性系酚類物質(zhì)含量(以絕對(duì)干材為準(zhǔn)),刻槽數(shù)量包括有膠狀物和無膠狀物兩種,試驗(yàn)數(shù)據(jù)采自2005年至2007年,如表1。對(duì)表1進(jìn)行方差分析可知,各無性系光肩星天牛產(chǎn)卵刻槽數(shù)量差異顯著。 K10,K13 3 a無產(chǎn)卵刻槽,K8,K6,K2 3 a平均產(chǎn)卵刻槽數(shù)量低于1。這 5個(gè)無性系與對(duì)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(hào)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(zhì)素。而單寧作為多元酚類物質(zhì),可與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成穩(wěn)定的交叉鏈,抑制酶的活性,又可與淀粉等結(jié)合,影響昆蟲對(duì)淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的取食和消化。所以,危害主干的天牛,對(duì)樹木體內(nèi)的單寧是敏感的,酚類是一類有效的化學(xué)防御物質(zhì)。

表1 無性系總酚類物質(zhì)含量與光肩星天牛產(chǎn)卵情況

根據(jù)表1數(shù)據(jù),經(jīng)方差分析還可知,各無性系總酚類物質(zhì)含量差異顯著。K10最高,質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)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(zhì)含量均超過群眾楊(對(duì)照)。

3.2 無性系材性分析

采用 3項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分法,對(duì)各無性系的木材密度、纖維長(zhǎng)寬比、纖維壁腔比進(jìn)行排列并賦分,每項(xiàng)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(xiàng)指標(biāo)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(xiàng)指標(biāo)評(píng)分結(jié)果如表 2。

表2 無性系材性性狀3項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分結(jié)果

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

4 結(jié)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(shì)。通過封閉環(huán)境下的抗蟲試驗(yàn)和對(duì)總酚類物質(zhì)含量的測(cè)定,從實(shí)踐和理論兩個(gè)方面綜合選育了一批對(duì)光肩星天牛抗性較強(qiáng)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(gè)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(duì)兩種星天牛的抗性指標(biāo)[J].陜西林業(yè)科技,1996(4):15-18.

[2]李會(huì)平,王志剛 ,楊敏生,等 .楊樹單寧與酚類物質(zhì)種類及含量與光肩星天牛危害之間關(guān)系的研究 [J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,26(1):36-39.

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

[4]曹 兵,徐錫增.林木抗蟲性與抗蟲化學(xué)機(jī)制[J].寧夏農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),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(zhǎng)性狀的遺傳分析 [J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),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(guān)項(xiàng)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(xué)院,工程師。