橡胶树优良亲本PR107的研究与利用①

2015-06-18张晓飞等

热带农业科学 2015年4期

关键词：利用

张晓飞等

摘要 PR107是从国外引进的优良橡胶树抗风高产品种，于20世纪在海南、广东的中风轻寒区及云南的轻、中寒区大规模推广种植，由该品种衍生的大规模推广级品种热研7-33-97、文昌11、大丰95和云研77-4等在中国天然橡胶产业的发展中发挥着重要作用。为探讨PR107作为亲本在中国橡胶树育种上的利用价值，笔者分析了该品种在中国推广种植的适应性、农艺性状表现、刺激割胶生理效应、主要衍生品种的特性等。结果表明：PR107生势中等、晚熟、干胶含量高、耐刺激、较不耐寒、抗风性较好。以PR107为亲本，育种工作者先后育成了热研7-33-97、文昌11、大丰95和云研77-4等试种级以上品种63个，育成品种更适应中国特殊的植胶环境。因此，认为PR107是一个抗风高产的橡胶树优良亲本，对中国选育高产抗风橡胶树新品种具有重要的利用价值。

关键词 PR107 ；优良亲本；衍生品种；利用

分类号 S603

天然橡胶采自植物的汁液，是一种重要的工业原料和战略资源。世界上有2 000多种植物可生产天然橡胶，但大规模推广种植的主要是巴西橡胶树（Hevea brasiliensis. Muell-Arg.）。巴西橡胶树为大戟科（Euphobiaceae）橡胶树属（Hevea）多年生乔木，原产于巴西亚马逊河流域马拉岳西部地区，现已布及亚洲、非洲、大洋洲、拉丁美洲等40多个国家和地区。目前世界上用于采胶的橡胶树多为人工培育的无性系栽培种，主要种植于印度尼西亚、泰国、马来西亚、中国、印度、越南、尼日利亚、巴西、斯里兰卡、利比里亚等国家。

PR107是由印度尼西亚国营农业企业公司育成的初生代无性系，于1955年前后引入中国，随即在广东、海南及云南等地进行适应性栽培试验，并对其表现情况进行了系统的鉴定，由海南南俸农场、海南保亭热带作物研究所、中国热带农业科学院橡胶研究所、海南大岭农场、海南大丰农场和海南农垦橡胶研究所共同选出，被推荐在海南、云南和广东植胶区大规模种植[1-2]。PR107是中国较早引种并试种成功的国外橡胶树优良无性系，其在中国的大规模种植对中国天然橡胶产业的发展起到了重要的推动作用。20世纪60年代后逐步以其作为亲本进行杂交授粉工作，选育出了一大批优良的无性系，这表明PR107既是优良的品种又是优良种质。

为此，笔者分析了PR107的农艺性状及其在中国的试种表现、刺激割胶反应等，并且通过其衍生品种系谱，剖析了PR107及其衍生品种的重要性状，旨在为橡胶树育种资源的合理利用提供依据和参考。

1 PR107主要农艺性状及试种表现

PR107为初生代无性系，1923年由印度尼西亚国营农业企业公司采用佛达（vada）胶园的L.C.B501母树繁育而来，在印度尼西亚、柬埔寨、马来西亚等国大规模推广种植。其主要农艺性状可概括为：叶长椭圆形，叶缘具规则小波浪，大叶柄末梢膨大部分较长，嫩茎及叶枕呈紫红色。初产期产量低，干胶含量高，抗风力较强。马来西亚于1946年开始将其作为中等规模（Ⅱ级）推广，1955年将其晋升为大规模（I级）推广，直至1997年，之后因其初产期低产而被淘汰。PR107在中国的试种总体表现为生势中等、晚熟、干胶含量高、耐刺激、较不耐寒、抗风性较好。由于其风害较轻，保苗率高，单位面积产量较高，但因其有效乳管靠近形成层，须适当深割才能高产。充分考虑其品种特性，20世纪在海南省、广东省粤西垦区中寒中风区和中寒重风区、粤东垦区的滨海台地轻寒地带及云南省的轻、中寒区等地大规模推广种植[3-4]。随着橡胶树新品种的不断选育，PR107也逐渐被综合特性更好的品种所取代，但长期以来仍作为选育抗风高产品种的优良亲本和对照品种。

2 PR107刺激割胶反应

乙烯利已作为化学刺激剂广泛应用于天然橡胶生产，其增产效果明显[5]。PR107的品种特性之一为耐刺激，因此为挖掘PR107在中国的产胶潜力和探明其高效的刺激割胶制度，自PR107在中国被大规模推广后，相关学者随即展开了大量的研究。PR107为晚熟品种，为研究通过施用乙烯利来提高初期产量，同时又不对胶树造成伤害，中国热带农业科学院橡胶研究所许闻献等[6]于1985～1994年间研究了乙烯利不同刺激浓度、不同刺激频率对该品种初期产量的影响和低强度割胶的生理、产量效应，结果表明，PR107初产期采用低浓度乙烯利、低频率刺激和低强度割胶制度，与对照相比，可显著增产，其死皮发病率低，树围生长受抑制不明显，不影响后期产胶潜力。杨少琼等[7]分析了PR107初产期采用强割加刺激割制后的生理反应，结果其死皮现象明显增加。为了提高PR107初产期产量，许闻献等[8]研究了不同刺激浓度、不同刺激频率割制下其生理参数的变化，结果表明，在初产期采用低浓度（0.5%或1%）和低频率割胶制度，有明显的增产效果，同时干胶含量没有明显变化，死皮率比常规割制低，胶乳硫醇含量增多，蔗糖含量下降。在对PR107中龄树的刺激割胶研究方面，缪泗珍等[9]分析了PR107中龄芽接树在长期刺激割胶制度下胶树产量及其生理参数的变化，探讨了适应PR107的较好的刺激割胶制度，结果也认为低浓度刺激下胶树的总体状况表现较好。校现周等[10]分析了刺激割胶下PR107胶乳生理参数的变化，结果表明，PR107经乙烯利刺激后硫醇和蔗糖含量较高，刺激反应良好，采用“低频、短线、少药、轮换”的割胶制度，不仅能提高产量，而且能够保护植株产胶潜力。蒋菊生等[11]也认为，低浓度乙烯利刺激割制对PR107中龄树有明显的增产效果，且其排胶生理状况稳定。从以上研究结果可知，PR107是一个产胶潜力较大且耐刺激割胶的优良品种，初产期和中期采用适宜的刺激割胶制度可以起到明显的增产效果，且作用明显，胶乳生理参数也反应良好。刺激割胶在一定程度上节约了劳动成本，提高了经济效益。PR107能在生产单位中长期被使用，其耐刺激的品种特性是重要的原因。

3 PR107主要衍生品种

杂交可以实现基因重组，可把不同育种材料上的优良性状组合在一起，因此杂交后代能分离出更多的变异类型，可为优良品种的选育提供更多的机会。橡胶树新品种的选育多通过有性杂交的方式实现。PR107作为较早在中国被大规模种植的优良无性系，育种工作者在以其为亲本选育适合中国特殊植胶环境的橡胶树新品种方面，开展了大量的工作并取得了成功。自20世纪60年代开始，PR107在中国橡胶树新品种的选育中发挥着至关重要的作用，以其为亲本共育成试种级以上品种63个（表1）。其中，以直接亲本（父本或母本）选育出试种级以上品种54个，包括大规模推广级品种7个、中规模推广级品种13个、小规模推广级品种6个和试种级品种29个；以间接亲本（亲本之一为PR107子代）育成试种级以上品种8个，包括中规模推广品种1个，小规模推广品种3个，试种级品种4个（表中黑体标识的品种）。其中，海南地区选育出52个，广东地区3个，云南地区7个，福建地区1个。

4 PR107及其主要衍生品种的主要特点

利用杂交组合RRIM600×PR107共选育出品种25个，且主要在海南省内选育出，与两个亲本的适应性和栽培种植区域有关，同时也是中国早期橡胶树选育种亲本类型有限的现实情况所致。63个品种中，除保亭911和云研72-729外，PR107均作为杂交父本参与橡胶树新品种的选育，这主要与PR107雌花发育不良有关[12]。在品种特性上，PR107在中国主要表现为干胶含量高、抗风力较强，将其作为亲本与具高产、抗寒等特性的品种杂交，旨在聚合亲本优良性状，从子代中选育产量较好、副性状优良（抗风、抗寒）、适应中国植胶环境的新品种。

从已选育的品种特性看，高产是20世纪橡胶树品种选育的主要目标，63个品种中10个具高产性状，48个产量较高，5个产量中等。PR107的抗风特性在子代中能够较好地遗传，其衍生品种中强抗风品种5个，较强抗风品种33个，中等抗风品种10个，较弱抗风品种3个，弱抗风品种3个，这些品种的育成较好地丰富了中国中风及重风植胶区的栽培品种类型，既提高了产量又增强了品种的副性状。如文昌217产量高、抗风性强、干胶含量高、死皮率低，但开割率及割后茎围增长量略低于对照种，成为海南东北部重风区大规模推广种植的主栽品种；保亭911抗风强、产量较高、生长较快，在海南南部重风区被中规模推广种植。不以高产抗风为主要育种目标的育种计划则利用了PR107干胶含量高的特性，从而加强亲本的其它副性状。如云南热带作物科学研究所选育的云研77-2和云研77-4虽然抗风性中等，但抗寒性较强、生长快、产量高，可显著提高单位面积产量。中国植胶区类型多样，各类型区的育种目标也存在较大差异，各育种单位也根据不同的类型区制定了不同的育种策略，因此在亲本的选配上有不同的侧重点。

5 PR107育种应用效果

由于PR107雌花发育不良，雄花发育良好，在中国早期的橡胶树杂交育种中主要作为父本使用，重点利用其抗风性状，直接育成试种级以上品种54个，这些品种在中国橡胶树产业的发展中发挥着重要的作用。其中，以PB86为母本、PR107为父本的杂交后代大丰95是1962年从人工授粉苗中通过刺检茎干胶选出的。经过各级试验区的比较试验可知，该品种产量较高，在高级系比试验区第1至第13割年的平均干胶产量为1 644 kg/hm2，比对照种RRIM600增产22.3%，差异极显著；其抗风性强，抗寒能力较强，均比RRIM600优良，宜在海南中部微寒偶发重风区大规模种植，在东部重风区、南部重风区、中西部中风区和西部干旱中风区中规模种植[13]。云南热带作物科学研究所根据云南地区的低温植胶环境，利用高产、抗寒力强的GT1与PR107杂交，通过在抗寒前哨点的抗寒性选择和各级无性系比较试验的系统鉴定，选育出适合该地区生态环境特点的橡胶树新品种云研77-2和云研77-4，这2个品种较好地聚合了双亲的优良性状，在生长、产量、抗性等方面均优于母本GT1，特别是云研77-4具有强抗寒性[14]。这2个品种适宜在云南省I、II、III类型区特别是II、III类型区大规模推广种植，在云南省西部植胶区的重寒区中规模种植，在东部植胶区中寒区试种，目前云研77-4也在广东省部分植胶区进行适应性试种试验。从组合RRIM600×PR107中选出的优异后代热研7-33-97[15]，其单位面积产量较RRIM600可提高30%以上，抗风较强，抗寒中等，是目前广东及海南植胶区第二代更新胶园的主推品种，据不完全统计，其种植面积已超过6.67万公顷。

以PR107为亲本之一育成的其它品种，如热研7-20-59[16]、海垦2、大丰99、保亭911、湛试327-4和海垦6[17]等均较好地遗传了双亲的优良特性，在适宜地区进行推广种植，显著提高了中国橡胶树栽培种的单位面积产量，对橡胶产业的发展起着重大的推动作用。

6 讨论

PR107是由中国20世纪引进并大规模试种成功的国外优良无性系，其具有较好的抗风特性，虽初产期产量较低，但刺激割胶后增产幅度较大，曾长期作为海南农垦的主推品种，特别是在海南中西部地区有着较大的种植面积。随着种植面积的扩大，相关科研和生产单位在栽培措施、适应性和刺激割胶等方面做了大量的研究和试验，其中刺激割胶有效地减少了劳动成本、提高了劳动效率，这也是其长期作为主推品种的主要原因，为中国橡胶树产业的发展奠定了物质基础。

PR107不仅是一个优良的橡胶树品种，而且是一个利用价值极高的亲本。在PR107的衍生品种中有高产抗风品种如大丰95、文昌11、文昌217等，有抗寒高产品种如云研77-2、云研77-4等，有高产且副性状综合表现较好的品种如热研7-33-97、文昌11等，这些品种的育成，聚合了双亲的优异性状并有所加强，是品种特性和环境选择共同作用的结果。PR107作为杂交亲本被大量使用，一大批优异品种的育成确定了其在中国橡胶树选育种中的重要地位。PR107的优良性状能较好地传递给后代，但因产量选择和副性状选择往往不同时进行，其初产期产量低的性状被早期预测时选择性淘汰，其抗风特性则在无性系比较试验阶段检验，因此其衍生品种中副性状间存在较大的差异，这也与另一亲本的选择有直接关系。橡胶树的产量和副性状都是可以遗传的，在很大程度上受双亲的制约。因此，所选的亲本在产量方面或者抗性方面要有可取之处，且亲和力强，这样才能较好地遗传给后代。

中国早期的橡胶树栽培种相对缺乏，杂交亲本选择的范围较小，以致于产生许多相对固定的组合，这些杂交组合在中国橡胶树新品种的育成上扮演者重要的角色。PR107作为20世纪海南、云南植胶区的主推品种，也承担着作为杂交亲本培育新品种的重要任务。如RRIM600×PR107这一组合在海南被重点应用，从这一组合中培育出试种级以上品种25个，大规模推广级品种热研7-33-97和文昌11对海南乃至全国橡胶产业的发展都发挥着重要的作用。另一个组合GT1×PR107在云南植胶区被重点利用，被认为有较好的一般配合力，云南热带作物科学研究所利用该组合选育的云研77-2和云研77-4同样对橡胶产业的发展做出很大贡献；此外，其他育种单位利用这2个亲本的开花时期及花的发育特性也培育了一些有性系材料，如云南热带作物科学研究所选育的云研1号有性系、海南农垦橡胶研究所选育的文研172有性系和中国热带农业科学院南亚热带作物研究所选育的湛试366有性系等有性系群体，因橡胶树是高度杂合的，其性状在子代间差异较大，且橡胶树繁殖一般以无性繁殖为主，这些有性系材料可能当时有一定的利用价值，但因繁殖的问题没有被重复利用。

随着对橡胶树利用程度的不断深入，育种目标在不断改变，PR107作为重要杂交亲本的地位逐渐被其它综合性状更优良的种质替代，而且在生产上也逐渐被更优良的品种替代，但是PR107的研究和利用给人类提供了许多启示，其优良特性也给人类提供了进一步研究的课题。PR107优良的抗风特性仍是人类可持续利用的，如育种中间材料的培育方面；同时，PR107在橡胶树抗风机理研究方面也会有一定的应用价值。

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