欧美杨抗光肩星天牛品种选育

李丕全

(山西省杨树丰产林实验局,山西 大同 037006)

欧美杨抗光肩星天牛品种选育

李丕全

(山西省杨树丰产林实验局,山西 大同 037006)

以抗光肩星天牛的南抗杨2号为母本,以抗逆性较强的赤峰美黑为父本进行杂交,选育欧美杨抗光肩星天牛品种。通过封闭环境下的抗虫试验和总酚类物质的含量测定,从实践和理论两方面综合选育了一批对光肩星天牛抗性较强的品种,即K6,K8,K10,K13。它们在抗虫性状上优势突出 ,抗侵染能力比群众杨提高6.3倍以上 ,且K6,K8,K13的材性优于群众杨。

欧美杨;光肩星天牛;酚类;材性

杨树是我国重要的造林树种,但近年受天牛等蛀干害虫的危害日趋严重,特别是光肩星天牛和黄斑星天牛。继中国林科院韩一凡在 20世纪末选育“南抗杨”成功之后,杨树抗天牛品种选育进入了新的时代。周嘉熹等研究了87种树种单宁含量与对天牛抗性的关系,提出树木单宁含量可作为对两种星天牛的抗性指标。李会平等提出,杨树木质部单宁含量与其抗虫性呈正相关,树木酚及酚酸含量越高,对天牛的抗性越强。本研究以抗光肩星天牛的南抗杨 2号为母本,以抗逆性较强的赤峰美黑为父本,在保持母本抗光肩星天牛的基础上,选育适应三北地区栽培的抗天牛品种。

1 试验区自然条件

试验地位于山西省北部内外长城之间,桑干河沿岸的怀仁县金沙滩镇,处于干旱草原地带的南缘,属半干旱气候带。海拔 1 004 m;最低气温-31°C,最高气温 37°C;无霜期125 d;全年降水量350 mm左右,多集中在 7月至 9月,年蒸发量2 000 mm;土壤为盐渍化淡栗钙土,沙壤,土壤瘠薄,含盐量 0.35%,pH值8.7,有机质含量 0.5%;地下水位 3 m。

2 试验材料和试验设计

2.1 试验材料

1993年,以南抗杨2号为母本,以赤峰美黑为父本进行杂交,获得杂种苗,经过苗期比较和淘汰,选出其中表现优秀者扩大繁殖成为无性系。1998年复选出14个无性系,之后3 a分别在山西省杨树局薛家庄林场(朔城区)、科技中心(应县)和落阵营林场(怀仁县)建立品种比较林。

2.2 试验设计

品种比较林按照完全随机区组设计,3次重复,每小区 9株,株行距4 m× 5 m,用 2根 1杆苗造林 ,对照为群众杨、中金杨,每年对形态、气候、生长量、病虫害等进行观测和调查。

抗性试验在 2004年至 2006年进行,树龄 5 a～7 a。在纱网完全封闭的条件下,投放光肩星天牛成虫,观察光肩星天牛产卵和孵化情况。

无性系酚类含量测定和材性分析在2007年进行,树龄 8 a。根据杨树韧皮部的酚类含量不是影响天牛选择寄主的关键因子的理论,只测定木质部。分析材料取自胸高部位的木芯。

3 结果与分析

3.1 抗性与无性系酚类物质含量分析

抗性与无性系酚类物质含量(以绝对干材为准),刻槽数量包括有胶状物和无胶状物两种,试验数据采自2005年至2007年,如表1。对表1进行方差分析可知,各无性系光肩星天牛产卵刻槽数量差异显著。 K10,K13 3 a无产卵刻槽,K8,K6,K2 3 a平均产卵刻槽数量低于1。这 5个无性系与对照比较,抗光肩星天牛侵染能力比群众杨提高 6.3倍以上,比青杨提高3.7倍以上,比中金 10号提高3倍以上,抗光肩星天牛性能十分突出。

酚类是带羟基芳香环的衍生物,通过莽草酸代谢途径形成,可缩合成单宁和木质素。而单宁作为多元酚类物质,可与蛋白质分子结合形成稳定的交叉链,抑制酶的活性,又可与淀粉等结合,影响昆虫对淀粉等营养物质的取食和消化。所以,危害主干的天牛,对树木体内的单宁是敏感的,酚类是一类有效的化学防御物质。

表1 无性系总酚类物质含量与光肩星天牛产卵情况

根据表1数据,经方差分析还可知,各无性系总酚类物质含量差异显著。K10最高,质量分数达0.793 0%,K8为 0.599 5%,K13为 0.578 0%,K6为0.484 5%,除 K9和 K5外,其余无性系的总酚类物质含量均超过群众杨(对照)。

3.2 无性系材性分析

采用 3项指标评分法,对各无性系的木材密度、纤维长宽比、纤维壁腔比进行排列并赋分,每项第1名赋于16分,第 2名赋于 15分,依次类推,第 16名赋于1分。3项指标综合得分体现了各无性系材性性状。无性系材性性状 3项指标评分结果如表 2。

表2 无性系材性性状3项指标评分结果

据表 2,K2,K3,K7,K6,K11,K8,K12的材性优于中金 10号、群众杨和青杨;K13,K14的材性优于群众杨和青杨,次于中金 10号;K10,K9,K4,K5的材性次于群众杨和青杨。

4 结论与讨论

欧美杨抗光肩星天牛品种在抗虫性状上有普遍优势。通过封闭环境下的抗虫试验和对总酚类物质含量的测定,从实践和理论两个方面综合选育了一批对光肩星天牛抗性较强的品种,K6,K8,K10,K13表现突出,抗侵染能力比群众杨提高 6.3倍以上。

在材性性状方面,大部分无性系优于群众杨和青杨。 K6,K8,K10,K13这 4个无性系的材性在所有无性系中居中等水平。

[1]周嘉熹,杨雪彦,宋占邦.树木单宁含量可作为对两种星天牛的抗性指标[J].陕西林业科技,1996(4):15-18.

[2]李会平,王志刚 ,杨敏生,等 .杨树单宁与酚类物质种类及含量与光肩星天牛危害之间关系的研究 [J].河北农业大学学报,2003,26(1):36-39.

[3]孙守慧,李 威,金 鑫.杨树单宁对青杨天牛的抗虫性 [J].东北林业大学学报,2009,37(5):102-104.

[4]曹 兵,徐锡增.林木抗虫性与抗虫化学机制[J].宁夏农学院学报,2004,25(4):53-57.

[5]任建中,郑智礼 ,赵健康,等 .群众杨改良无性系生长性状的遗传分析 [J].东北林业大学学报,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

山西省科技攻关项目(2007031015)

2009-12-09

李丕全(1973- ),男,山西天镇人,1997年毕业于西北林学院,工程师。