桦木属植物新品种DUS测试指南的研制

董京祥，姜静，李慧玉，刘桂丰

(东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040)

我国林木育种工作是从20世纪50年代开始，至今林木育种工作者已培育出一大批林木优良品种，如何更有效地保护我国林木优良品种资源和育种者的合法利益，是一个亟需解决的问题［1］。1999年我国加入UPOV，2004年《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南总则》发布，我国开始启动植物属(种)的DUS测试指南技术标准的编制工作［2］。到目前为止，我国农业部和国家林业局已组织研制了一品红、柳属、核桃属等100多个植物新品种DUS测试指南［3－5］。

桦木属(Betula)植物全球约50种，产于北半球温带地区及北极地区。我国是桦木属植物的重要分布区，有29种6变种，全国均有分布，是我国主要森林植物之一［6］。该属植物具有喜光、速生、耐寒及耐干旱瘠薄土壤等特点，其生长特性、抗性及木材物理性质差异较大，被广泛用于单板材、纸浆材、建筑材、工艺材和食品辅助材料，在我国用材树种中具有举足轻重的地位［7－12］。该属品种主要是作为园林观赏树木选育的，在园艺树木名典的《世界园林乔灌木》中收入该属植物27种20余品种［13］。目前，国际尚未制定桦木属植物的DUS测试指南。为此，笔者通过深入研究桦木属主要种、变种及品种的形态特征和生长特性，建立已知品种数据库，研制了适合我国的桦木属植物新品种DUS测试指南，旨在为UPOV及其成员国制定桦木属植物的测试指南提供参考。

1 研制原则

植物新品种特异性、一致性和稳定性(简称DUS)测试指南是指导测试机构开展植物新品种DUS测试工作的技术手册，是审批机关审查新品种DUS的技术标准。测试指南的研制应以《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南总则》为指导，依据UPOV制定的关于植物新品种DUS测试指南系列指导文件TGP的要求，结合我国桦木属植物育种水平和生产现状，编写出符合我国国情、可操作性强、科学、准确的桦木属植物DUS测试指南。

2 桦木属植物DUS测试指南的主要内容

2.1 测试性状的选择 由一系列性状组成的性状表是植物新品种DUS测试指南的核心内容，是判别申请品种是否具备特异性、一致性和稳定性的主要依据。因此，根据UPOV的《植物新品种特异性、一致性和稳定性审查及性状统一描述总则》要求，选用的性状必须满足以下条件:①是特定的基因型或者基因型组合的结果;②在某一特定环境条件下表现出足够的一致性和可重复性;③在品种间表现出足够的变异从而能够用于确定特异性;④该性状能够准确描述和识别;⑤该性状能够满足一致性的要求;⑥该性状能够满足稳定性的要求。在此基础上，所选择测试性状还要满足易操作、费用低和可靠性强等要求［14］。

2.1.1 基本性状与必测性状的选择。笔者通过网络和图书馆等途径查阅了桦木属植物的相关文献资料，到新疆、陕西、云南、贵州、四川、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等地进行了实地调查，对国内外桦木属植物的形态特征和生长习性进行了分析，并参考《中国植物志》和《图解植物学词典》等文献中的性状描述方法，依据UPOV有关植物新品种DUS测试指南的相关文件及我国的测试指南总则的要求，最终选择30个遗传稳定且容易观测的性状作为桦木属植物DUS测试性状。这些性状从植株、主干、枝条、叶片、果序、果苞、坚果7个方面对桦木属植物进行了描述，涵盖了全部营养器官和生殖器官性状，具有很强的代表性。30个测试性状中，包括8个必测性状即星号(*)性状，以及22个基本性状，配有图解的加号性状特征(+)13个(表1)。

从性状表达类型来看，30个测试性状中，质量性状(QL)和数量性状(QN)各9个，假性质量性状(PQ)13个;在13个假性质量性状中，除4个与颜色相关的的性状(树皮颜色和叶片颜色)依靠颜色判断外，其他9个性状同时亦为加号性状，配有图解说明。

表1 桦木属植物新品种DUS测试指南性状特征表

续表1

2.1.2 分组性状的选择。分组性状是那些在一个品种内不变异或变异极小的性状，不同的性状描述明显地、均匀地分布于所有收集到的品种中。依据分组性状确定待测新品种的分组情况，选择相似品种使其包含在特异性的生长测试周期中，从而快速有效地进行试验准备和观测。桦木属植物测试指南选用“植株:株型”、“主干:树皮颜色”、“果苞:侧裂片”和“坚果:翅宽与果宽的比值”4个性状作为分组性状。

2.2 性状分级及标准品种的选用 测试指南中每一性状分为不同的表达状态，每种状态的描述应用1个数字代码与其相对应，以便于数据记录和特征描述。性状的表达类型直接影响着表达状态的划分，质量性状是植物表现不连续变异状态的性状，代码采用“1、9”表示;数量性状是能够以一维的、线性等级进行描述的性状，它显示性状从一个极端到另一个极端的连续变化，代码采用1、3、5、7、9”，也可用“1、2、3……”表示;假性质量性状是指性状表达至少有一部分是连续的，但其变化范围是多维的，所有单个表达状态需要在性状描述范围内确定，代码采用“1、2、3……”表示。测试性状的表达状态应按照从弱到强、从亮到暗、从低到高、从窄到宽的表达顺序排列［14－16］。按照上述要求，对所选择的30个测试性状的表达状态进行描述与分级，共划分了108个表达状态或分级。

为了更好地定义性状，在测试指南中提供了标准品种来明确同一性状的不同表达状态。目的有二:一是以实例说明性状;二是提供每个品种适当的表达状态的描述依据，以建立国际统一的品种描述。尽管标准品种在测试人员调查一个性状时具有更直观的优点，但是在很多情况下用照片或插图说明一个性状可以更清楚。因此，选择的标准品种应该是容易获得且性状稳定的，能代表更多的类型、性状或地区的品种，每个标准品种用到的次数应尽可能地多，选用的标准品种数量应尽可能地少［15］。在参考借鉴前人研究的基础上，依据UPOV的规定，结合我国桦木属植物引种的实际情况，筛选出‘白塔’、‘绯红’、‘粉红香槟’、‘金干’、‘裂叶’、‘莫里斯’、‘圣乔治’、‘长干’、‘紫叶’9个品种作为标准品种。

2.3 桦木属植物DUS判定标准

2.3.1 特异性的判别。依据UPOV的要求，待测新品种应明显区别于所有在申请日以前的已知品种。待测新品种满足以下条件，即可判定该品种具备特异性:对于质量性状，与相似品种只要有1个性状有差异;对于数量性状，与相似品种至少有2个性状有差异，或者1个性状的2个代码的差异;对于假性质量性状，与相似品种至少有2个性状有差异，或者1个性状的2个不连贯代码的差异［17］。

2.3.2 一致性的判别。在实际测试中，当一个品种的所有植株都非常相似，可根据出现的明显不同植株(“异型株”)的数量来评价一致性，即采用异型株法进行一致性判断:根据1%群体标准和95%可靠性概率，15株观测植株中异型株的最大允许值为1。不能进行个体测试的性状，不进行一致性判别。如果所观测的性状有差异，以表现最多的性状值为准［18］。

2.3.3 稳定性的判别。申请品种在测试中符合特异性和一致性要求，可认为该品种具备稳定性。特殊情况或存在疑问时，需要通过再次测试一个生长周期，或者由申请人提供新的测试材料，测试其是否与先前提供的测试材料表达出相同特征，来判定其是否具备稳定性［19］。

3 结论

桦木属植物新品种DUS测试指南对桦木属植物品种的特征信息进行了统一规范的描述，对性状特征进行了科学准确的分级、分类，适用于桦木属种内所有品种以无性繁殖材料进行的新品种DUS测试，是桦木属植物新品种权授予的科学依据。它的建立有利于审批机关对桦木属植物新品种特异性、一致性、稳定性的审查，完善了新品种保护制度，对保护育种者权利、促进桦木属植物新品种的选育起到积极作用。目前，UPOV尚无桦木属(包括属内种)的DUS测试指南，该研究尤其是性状特征表的研制可为UPOV及其成员国制定桦木属的测试指南提供参考。

［1］王明庥，王章荣，尹佟明，等.林木遗传育种学［M］.北京:中国林业出版社，2001.

［2］农业部科技发展中心.植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南总则(GB/T 19557.1 －2004)［S］.北京:中国标准出版社，2004:5.

［3］林大为，姚红军，周建仁，等.植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南 一品红(LY/T 1850 －2009)［S］.北京:中国标准出版社，2009.

［4］施士争，周建仁，黄发吉，等.植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南 柳属(GB/T 26910 －2011)［S］.北京:中国标准出版社，2011.

［5］裴东，张俊佩，周建仁，等.植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南核桃属(GB/T 26906 －2011)［S］.北京:中国标准出版社，2011.

［6］《中国植物志》编辑委员会.中国植物志:第21卷［M］.北京:科学出版社，1979:103 －138.

［7］王秋玉，张金然，杨传平.白桦种群间木材纤维性状的表型变异与分子标记的遗传多态性［J］.林业科学，2007(11):37 －42.

［8］李菁，骆有庆，石娟.基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例——以阿尔山林区为例［J］.生态学报，2011(16):4943 －4949.

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［11］郭垚鑫，胡有宁，李刚，等.太白山红桦种群不同发育阶段的空间格局与关联性［J］.林业科学，2014(1):9－14.

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［13］瓦逊，罗德，布莱克塞尔，等.世界园林乔灌木［M］.陈俊愉，包志毅，章银柯，等，译.北京:中国林业出版社，2004:127 －132.

［14］TG/1.General introduction tothe Examination of Distinctness，Uniformity and Stability and the Development of Harmonized Descriptions of New Varieties of Plant［S］.Geneva，Switzerland:UPOV，2002.

［15］TGP/7.Development of Test Guidelines［S］.Geneva，Switzerland:UPOV，2004.

［16］TGP/14.Glossary of Technical，Botanical and Statistical Terms used in UPOV Documents［S］.Geneva，Switzerland:UPOV，2004.

［17］TGP/9.Examining Distinctness［S］.Geneva，Switzerland:UPOV，2004.

［18］TGP/10.Examining Uniformity［S］.Geneva，Switzerland:UPOV，2004.

［19］TGP/11.Examining Stability［S］.Geneva，Switzerland:UPOV，2004.