賈 平,唐紅燕,李 倩,許麗萍,張建珠
(普洱市林業科學研究所,云南 普洱 665099)
航天育種也稱空間技術育種或太空育種,是指利用返回式航天器和高空氣球等所能達到的空間環境對植物的誘變作用以產生有益變異,在地面選育新種質、新材料,培育新品種的育種新技術。
1987年以來,在國家“863”計劃的資助下,我國23個省、市的70多家科研單位參加了多學科的研究,先后十多次利用返回式衛星搭載了水稻、小麥、大麥、蘿卜、茄子、谷子、百合、青椒、花生、牧草等幾十種植物的500多個品種進行航天試驗。還通過衛星搭載了蘭花、歐洲樹莓、美國加州無核提子、美國紅櫨等植物的試管苗。返回地面的誘變材料經多年的地面選育,已培育出水稻、小麥、青椒、番茄、蓮子等作物的新品種。
航天育種技術目前在林業上尚屬空白,因此具有十分廣闊的應用前景,思茅松航天育種將是思茅松林木繁育的新突破。將思茅松種子送入太空,通過太空環境對種子產生誘變作用,能夠使其優良材性保持不變而生長量大大提高,達到家具、建筑裝飾、工藝雕刻等對木材材性的要求,從而大大提高思茅松的有效利用。
本文通過研究思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗期的生長節律,能為思茅松種植提供適應性、抗逆性的依據,同時也可為樹木遺傳改良提供參考。
思茅松太空誘變種子及同批未誘變種子來源于景谷縣思茅松種子園,商品種來自思茅區龍潭鄉萬掌山林場采種基地,雜交種來自鎮沅縣大餅洲種子園。
試驗地位于普洱市林科所苗圃內。海拔1200m,屬亞熱帶季風氣候,干濕季分明,11月至次年4月為干季,5-10月為雨季。年溫差小,日溫差大。冬春季多霧,平均每年霧日為138 d。年降水量1403.4 mm,年平均相對濕度81%,年蒸發量1036.7mm。土壤類型為紅壤,呈酸性,PH值4.6~6.3。
2012年6月16日神舟九號搭載10g思茅松種子509顆成功飛天,2012年8月17日進行思茅松太空誘變種子及其對照(同批未誘變種子、商品種、雜交種)育種試驗。
播種兩個月后,每月定期對思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗進行生長量測定,至2013年4月止。采集的數據用EXCEL進行分析。
不同日期測定的思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗高及苗高凈生長量如圖1、圖2所示。

圖1 不同日期測定的思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗高

圖2 不同日期測定的思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗高凈生長量
在苗高生長中,思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種生長節律基本相似,其生長進程均具有明顯的階段性。由圖1、圖2可知,思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種在苗期的苗高生長出現了兩個高峰期:第1個高峰期出現在10月底-11月初。第2個高峰期思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種之間有所差異,太空誘變種及同批未誘變種第2個高峰期出現在2月以后,圖1顯示2月下旬后太空誘變種及同批未誘變種苗高生長呈直線上升;雜交種和商品種第2個生長高峰期則出現在3月中旬-4月中旬。由此可見,太空誘變種及同批未誘變種比商品種及雜交種提前1個月左右進入生長高峰期。但是太空誘變種相較于同批未誘變種沒有明顯差異。
商品種在生長初期生長量和太空誘變種、同批未誘變種、雜交種無差異,生長曲線一致,但在1月以后生長量明顯低于其他3種;太空誘變種苗高生長量略低于同批未誘變種。
不同日期測定的思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種地徑及地徑凈生長量如圖3、圖4所示。

圖3 不同日期測定的思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種地徑

圖4 不同日期測定的思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種地徑凈生長量
由圖3、圖4可知,思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種的地徑生長出現1個高峰期。與苗高生長不同的是,思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種地徑生長高峰期的出現日期基本一致,均在2月中旬~3月中旬。
太空誘變種及同批未誘變種生長曲線相似,太空誘變種地徑生長量略高于同批未誘變種;雜交種地徑相比其他生長優勢明顯;商品種地徑生長量明顯低于其他。
通過對思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗期生長節律進行觀測,結果表明:思茅松苗期的苗高、地徑生長具有明顯的階段性,大致可劃分為4個階段:出苗期(9月15日之前)、生長前期(苗高9月15日—2月22日,地徑9月15日—1月18日)、速生期(苗高2月22日—4月22日,地徑1月18日—3月21日)和生長后期(苗高4月22日之后、地徑3月21日之后)。這一結果與試驗地的氣候情況相對應,普洱市屬于亞熱帶季風氣候,進入2月份后氣溫逐漸升高,苗木生長開始有所加快,5月份后雨量激增,進入雨季,一直持續到9月,這種條件有利于苗木的穩定生長;進入10月份之后,降雨量減少,苗木的生長相較于雨季有所減緩,但在10月份左右普洱氣候變得溫暖干燥,思茅松又會出現一個生長小高峰。
思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種各生長階段的起始期和速生期持續時間有所不同。其中,太空誘變種和同批未誘變種苗高生長表現較商品種、雜交種要好,其苗高的速生期較長,速生期內生長量明顯大于商品種、雜交種,且總的生長量較大;地徑方面,雜交種始終表現出較大優勢,相較于太空誘變種、商品種、雜交種地徑生長量一直處于領先;商品種苗高、地徑生長量均低于其他。
通過對思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗期生長節律的觀測,發現太空誘變種的苗期苗高生長優于其他,地徑生長則未表現出明顯的優勢。
目前,林木航天育種工作的開展才剛剛起步,其發展具有巨大的空間。本文通過對思茅松太空誘變種、同批未誘變種、商品種、雜交種苗期生長節律的觀測,初步弄清了太空誘變種在苗期的生長規律及變異情況,下一步工作將開展思茅松太空種采穗圃的營建、扦插苗的培育及扦插苗造林工作,進一步探索思茅松太空誘變種的生長規律及生長變異情況,從而為提高思茅松產品品質找到新的路徑。該項工作對于推動普洱綠色產業科技創新體系建設將起到積極作用,為普洱林農增收開創新的道路。
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