優質高產抗逆楊樹雜交新品種選育

李路瑤 李燕 陳永財 張朝鳳 逄坤宇 陳烈 劉劍 梁修宇

摘要[目的]研究不同楊樹雜交組合營造的試驗林在抗性、生長性狀方面的差異。[方法]按不同楊樹雜交組合進行樹高、胸徑生長方差分析，確定生長性狀存在的差異，通過電導率測定和低溫處理對組織中MDA含量的影響，找出不同雜交組合抗性的差別。[結果]綜合生長性狀及抗性調查結果，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良雜交組合為大葉山楊×毛新楊。[結論]該研究可為開展大葉山楊雜交育種提供科學依據。

關鍵詞楊樹；雜交；新品種

中圖分類號S792.11文獻標識碼A文章編號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

楊樹是我國北部及中部地區防風固沙和農田防護林的主要樹種[1-2]，它有速生、優質、抗逆性等特點，是近年來興起的大面積、以集約經營、高生產力人工用材林的重要樹種[3-5]。吉林省楊樹資源豐富，但大多數樹種生長較慢，不利于營造楊樹速生豐產林。筆者通過種間、派間有性雜交[6]，對楊樹進行遺傳品質改良，以期選育出速生、材質好、出材量大、抗性強的優良品系，以期為國民經濟建設服務。

1材料與方法

1.1材料

試驗材料來源于永吉縣林木種子站雜交楊樹試驗林。抗寒性試驗測定的材料采自永吉縣林木種子站雜交楊樹試驗林中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個雜交組合，以大青楊為CK。1號：大青楊×N12.8；2號：大青楊×N56.17；3號：大青楊×銀腺楊；4號：大葉山楊×銀腺楊；5號：大青楊×N12；6號：大青北；7號：大青楊×大青楊×銀腺13；8號：山楊×毛新楊；9號：大青楊×京1；10號：大葉山楊×新疆楊；11號：大青楊×青楊15；12號：大青楊×N56.21；13號：大青楊×N56.19；14號：大葉山楊×銀腺楊；15號：大青楊×N12.9；16號：大青楊×青楊；17號：大青楊×N56.20；18號：大葉山楊×毛新楊；19號：大青楊×鞍雜楊；20號：大青楊×N12.11；21號：大青楊×銀腺12；22號：大青楊×青楊14；23號：大青楊×N56。

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

1.2方法

1.2.1

抗寒性的測定。將雜交楊樹枝條分為兩大類，一類為白楊派，另一類為青楊派和黑楊派，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 ℃冰箱內解凍12 h，置于室溫下，直至溫度恢復到室溫再進行電導率的測定。

1.2.2電解質滲透率的測定。

取低溫處理后恢復至室溫的枝條，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，加20 mL去離子水，于室溫下靜置1 h后，用DDS-11A型電導儀測定各品種各處理材料的枝條相對電導率，浸泡液電導率記為R1，煮沸后的電導率記為R2，公式：電解質外滲率（相對電導率）=浸泡液電導率值/煮沸后電導率值×100%=R1/R2×100%。

1.2.3丙二醛（MDA）含量的測定。

采用硫代巴比妥酸（TBA）顯色法。提取：準確稱取各試驗材料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，反應液冷卻后分別測定上清液在450、532 nm處的吸光值，計算MDA含量 。

1.3數據統計

采用方差分析和LSR檢驗進行數據統計。

2結果與分析

2.1雜種楊生長性狀評價及初步選擇

對在永吉縣林木種子站營造的雜交組合雜種楊樹試驗林進行生長調查。

對參試的雜交組合雜種楊樹高調查數據進行方差分析。對各雜交組合樹高進行LSR檢驗，結果見表1。由表1可知，大葉山楊×毛新楊雜交組合的樹高在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。樹高分別超出平均樹高（207.8 cm）的21.3%、9.9%和54%；超出CK樹高的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雜交楊樹抗寒性評價

2.2.1低溫處理對電解質滲透率的影響。

在逆境條件下細胞膜透性大小反映細胞膜系統穩定性。細胞膜透性越大，電導率越大，說明細胞受損程度越大，其抗寒力越弱。

低溫脅迫下離體枝條相對電導率含量變化見表3。由表3可知，白楊派-20～-40 ℃時，4號的相對電導率均呈上升，10號則呈逐漸下降趨勢，-20～-30℃時，8號、14號、21號呈逐漸下降趨勢，-30～-40 ℃時呈上升趨勢，-20～-40 ℃18號呈下降—上升—下降的趨勢，-20～-40 ℃CK呈上升—下降—上升趨勢。可見，相對電導率變化有較大差別。21號變化緩慢較穩定，10號降低速度緩慢，說明調節能力較強，抵御低溫迫害的能力也相對較強。

由表4可知，-20～-40 ℃時22號、1號、6號的相對電導率變化不明顯或略有上升趨勢，19號則呈緩慢下降趨勢，-20～-30 ℃ 9號、12號的相對電導率下降，-30～-40 ℃呈逐漸上升趨勢；-20～-40 ℃時，CK呈上升—下降—上升的變化趨勢，相對電導率總體變化不大。說明這幾個雜交組合的調節能力均較強，抵御低溫迫害的能力也相對較強，特別是19號表現較為突出。

由表5可知，同一雜交組合不同個體試驗材料1年生離體枝條經低溫處理后的相對電導率變化趨勢有一定差別，17號則表現較差，而2號、23號的相對電導率在-20～-40 ℃雖略有波動但變化不明顯，說明調節能力較強，抵御低溫迫害的能力也相對較強。

2.2.2低溫處理對不同楊樹雜交組合組織中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，往往發生膜脂過氧化作用，MDA是膜脂過氧化作用的最終分解產物，是具有細胞毒性的物質，MDA含量是細胞膜脂過氧化作用水平的反映。在常溫下，植物體內MDA含量極少，但在逆境條件下，其含量便會升高，主要是破壞植物細胞膜系統。因此，MDA可作為植物抗逆性的一項生理指標。

由表6可知，隨著溫度的降低，各試驗材料MDA含量呈不同變化，在整個降溫過程中，21號中MDA含量的變化緩慢，說明其受環境傷害小，耐寒性較強。

由表7可知，隨著溫度的降低，各試驗材料MDA含量呈現不同變化，在整個降溫過程中，變化均較緩慢，說明其受環境傷害小，耐寒性均較強。

由表8可知，隨著溫度的降低，各試驗材料MDA含量呈現不同變化，在整個降溫過程中，2號、23號中MDA含量的變化緩慢，說明其受環境傷害小，耐寒性較強。

3結論

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

（2）對雜交子代林進行測定，綜合生長性狀、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良雜交組合為大葉山楊×毛新楊。

參考文獻

[1] 李開隆，楊傳平，劉桂豐.黑龍江省楊樹遺傳育種研究進展[J].東北林業大學學報，2003，31（4）：45-48.

[2] 李宏.淺議楊樹伐根萌芽更新造林[J].山西林業，2004（6）：24-25.

[3] 楊素平.黑龍江省主要速生楊樹生長及抗逆性評價[D].哈爾濱：黑龍江大學，2010.

[4] 張志毅，李善文，何占國.中國楊樹資源與雜交育種研究現狀及發展對策[J].河北林業科技，2006（S1）：20-24.

[5] 劉文國，張旭東，黃玲玲，等.我國楊樹生理生態研究進展[J].世界林業研究，2010，23（1）：50-55.

[6] 蘇曉華，丁昌俊，馬常耕.我國楊樹育種的研究進展及對策[J].林業科學研究，2010，23（1）：31-37.