南方型美洲黑楊種質(zhì)資源庫的營建

樊孝萍　譙四紅　張紅　劉少鋒　榮新軍　張新葉

目前全世界黑楊派楊樹主要有2個種，即美洲黑楊Populus deltoides和歐洲黑楊P.nigra，而中國只有新疆阿爾泰地區(qū)有歐洲黑楊分布，美洲黑楊卻沒有天然分布。上世紀70年代從荷蘭、比利時、意大利等國引進100多個黑楊無性系，其中3個表現(xiàn)最為優(yōu)異的品種‘Ⅰ-63楊、‘Ⅰ-69楊和‘Ⅰ-72楊的成功引種栽培，大大促進了楊樹速生豐產(chǎn)林的發(fā)展，使楊樹分布區(qū)由溫帶向南擴大到北亞熱帶，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。

自20世紀70年代初開始，中國通過對楊屬樹種種質(zhì)資源的系統(tǒng)研究，對眾多的種、雜種、無性系進行多地點、多年份的試驗觀察，確定了美洲黑楊南方種源具有最好的適應性和速生性。

種質(zhì)資源是一個國家生存和發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，是林木育種的基礎，美洲黑楊新品種的來源、發(fā)展和遺傳基因的保存，需要豐富的種質(zhì)資源。而我國目前除少數(shù)地區(qū)建立了與地區(qū)特點相適應的美洲黑楊基因資源庫外，大多數(shù)地區(qū)還沒有建立，可供開展相關育種研究的資源更是稀缺。因此，加強國際合作，擴大交流，全面搜集美洲黑楊種質(zhì)資源，尤其是南方型黑楊資源，建立遺傳基礎豐富的美洲黑楊無性系基因庫顯得尤為重要，其產(chǎn)生的科學價值和利用價值也更為重大。

本文簡單介紹湖北省林科院石首楊樹研究所收集大量南方型美洲黑楊資源建立基因庫的情況，旨在通過該種質(zhì)資源庫的營建為我國南方型楊樹的相關研究搭建物質(zhì)平臺，加強合作，同時，面對生產(chǎn)與科研，為南方型楊樹遺傳改良提供育種材料，加速我國南方型楊樹遺傳改良，直接應用于速生豐產(chǎn)林建設。

1 種質(zhì)資源庫營建情況

1.1 資源庫自然概況

資源庫位于湖北省石首市東升鎮(zhèn)南碾垸，東經(jīng)112°25′，北緯29°40′。湖北省石首市位于江漢平原與洞庭湖平原結(jié)合部。該地區(qū)地形以平原為主，土壤條件以潮土為主，pH值6.5～7.8，土壤顆粒均勻，質(zhì)地疏松，理化性能良好，土壤有機質(zhì)深厚，平均含量1.392%～3.706%。該地區(qū)屬典型的亞熱帶季風氣候地區(qū)，具有陽光充足、熱量豐富、無霜期長、降水充沛等特點。全年平均無霜期285d，年平均氣溫16.4℃，年平均日照時數(shù)1844.3h，年平均降雨量1322.6mm。

1.2 資源收集保存情況

該種質(zhì)資源庫共收集保存南方型美洲黑楊無性系448個，資源庫設計為各無性系完全隨機排列，4株小區(qū)，株行距4m×8m，占地16.67hm²。2011年3月利用1年根1年干的無性系苗進行插干造林。表1為該種質(zhì)資源庫收集保存種質(zhì)材料的來源信息，其中34個LA系列的無性系和106個TN系列的無性系是由中國林科院楊樹課題組提供的來自美國路易斯安娜州和田納西州的初選無性系，其余308個無性系來自于南京林業(yè)大學美洲黑楊基因資源庫中83個半同胞家系，這308個無性系是從2009年南京林業(yè)大學提供的6000余株實生苗中經(jīng)過2010年無性系化篩選出的苗期表現(xiàn)優(yōu)良的無性系。

2 種質(zhì)資源庫經(jīng)營管理情況

2.1 林地管理

林下間作：幼齡林間作油菜、棉花等農(nóng)作物，中齡林間作益母草、半夏等藥材。施肥：每年施肥1次，肥量0.30kg/株。方法為，沿樹冠投影邊緣處挖寬度、深度20cm×20cm環(huán)狀溝，然后將肥料均勻撒在溝中、覆土。參考OPT-N、OPT-P、OPT-K以及微量元素的缺失試驗研究結(jié)果，楊樹種質(zhì)資源林施肥元素比較為氮：磷：鉀比例3：2：1。排灌：灌溉要結(jié)合施肥、天氣條件、干旱情況等進行，排水通暢、雨后林地無積水。清雜：每年全面伐除林內(nèi)雜草、雜灌、枯枝等雜物，要求樹干周圍1.5m²無萌蘗。

2.2 樹體管理

對種質(zhì)資源林采取修枝撫育。修枝高度為樹高的1/3處，避免修枝口感染病蟲害。修枝工具必須鋒利，修剪切口平滑，要從樹干下部向上進行，防止撕裂、刮傷或劈裂樹木。修枝時間為秋季樹木落葉后到次年春季萌發(fā)前，該時期樹木處于休眠期，養(yǎng)分供給基本停止，樹體水分蒸騰少，修枝后水分和養(yǎng)分消耗少。

2.3 病蟲害防治

防治原則按照“預防為主，綜合治理”、“治小、治早、治好”的原則進行治理。7月～10月主要防治楊小舟蛾、楊扇舟蛾，用1500mg·L^-1敵殺死噴施，8～12d噴灑1次，連續(xù)噴施3次。9月中旬～10月中旬防治楊樹葉片銹病，用800mg·L^-1的粉銹寧可濕性粉劑每7天噴灑1次，連續(xù)2～3次。楊樹整個生長期都要注意天牛的危害，發(fā)現(xiàn)有蟲孔，要用毒簽進行插孔防治。

2.4 建檔評價

對資源庫中的每個無性系建立數(shù)字及文字檔案，對各無性系每年進行數(shù)據(jù)測量。具體信息包括不同無性系生長量指標、樹干樹形指標、雌雄性狀、葉片性狀、物候期特征、生根性狀、抗蟲抗逆性狀等測定。

3 種質(zhì)資源庫建成的科學價值與利用

對收集保存的種質(zhì)資源進行性狀鑒定和基礎理論研究，充分發(fā)揮資源庫的科學價值，明確每份資源的使用價值，是種質(zhì)資源工作的關鍵。經(jīng)過5年的努力，湖北省林科院石首楊樹所建立的南方型美洲黑楊種質(zhì)資源庫已初具規(guī)模，大部分資源已進入開花期，各無性系生長良好，保存完整，基因庫的建立工作是成功的。下一步工作重點將是對保存種質(zhì)的主要性狀及抗性進行較全面的鑒定評價，建立和完善各類數(shù)據(jù)庫與圖象庫，同時，選擇優(yōu)良種質(zhì)，開展雜交育種，選育優(yōu)良新品種。另外，要廣泛宣傳保護林木種質(zhì)資源的重要性和必要性，建立管護體系，成立監(jiān)測站，使優(yōu)良林木種質(zhì)資源得到更好的保護、開發(fā)和利用。

該南方型美洲黑楊種質(zhì)資源庫的成功建立，為我國南方型美洲黑楊優(yōu)良品種選育及楊樹產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展奠定了堅實基礎，也為深入開展南方型美洲黑楊全面系統(tǒng)研究創(chuàng)造了良好條件。

（責任編輯：鄭京津）