优质高产抗逆杨树杂交新品种选育

李路瑶 李燕 陈永财 张朝凤 逄坤宇 陈烈 刘剑 梁修宇

摘要[目的]研究不同杨树杂交组合营造的试验林在抗性、生长性状方面的差异。[方法]按不同杨树杂交组合进行树高、胸径生长方差分析，确定生长性状存在的差异，通过电导率测定和低温处理对组织中MDA含量的影响，找出不同杂交组合抗性的差别。[结果]综合生长性状及抗性调查结果，初步选择出适于吉林省中东部河流冲击平地和低山丘陵地造林的优良杂交组合为大叶山杨×毛新杨。[结论]该研究可为开展大叶山杨杂交育种提供科学依据。

关键词杨树；杂交；新品种

中图分类号S792.11文献标识码A文章编号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

杨树是我国北部及中部地区防风固沙和农田防护林的主要树种[1-2]，它有速生、优质、抗逆性等特点，是近年来兴起的大面积、以集约经营、高生产力人工用材林的重要树种[3-5]。吉林省杨树资源丰富，但大多数树种生长较慢，不利于营造杨树速生丰产林。笔者通过种间、派间有性杂交[6]，对杨树进行遗传品质改良，以期选育出速生、材质好、出材量大、抗性强的优良品系，以期为国民经济建设服务。

1材料与方法

1.1材料

试验材料来源于永吉县林木种子站杂交杨树试验林。抗寒性试验测定的材料采自永吉县林木种子站杂交杨树试验林中1年生枝条，将枝条剪成25 cm的枝段，置于0～4 ℃冰箱保存。

共23个杂交组合，以大青杨为CK。1号：大青杨×N12.8；2号：大青杨×N56.17；3号：大青杨×银腺杨；4号：大叶山杨×银腺杨；5号：大青杨×N12；6号：大青北；7号：大青杨×大青杨×银腺13；8号：山杨×毛新杨；9号：大青杨×京1；10号：大叶山杨×新疆杨；11号：大青杨×青杨15；12号：大青杨×N56.21；13号：大青杨×N56.19；14号：大叶山杨×银腺杨；15号：大青杨×N12.9；16号：大青杨×青杨；17号：大青杨×N56.20；18号：大叶山楊×毛新杨；19号：大青杨×鞍杂杨；20号：大青杨×N12.11；21号：大青杨×银腺12；22号：大青杨×青杨14；23号：大青杨×N56。

仪器：DDS-1 1A型电导率仪、电子分析天平、恒温水浴锅、754分光光度计、移液管、低温保存箱。

1.2方法

1.2.1

抗寒性的测定。将杂交杨树枝条分为两大类，一类为白杨派，另一类为青杨派和黑杨派，各分成4组（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），将I～Ⅳ组放入冰箱进行低温处理，处理温度分别为-20、-30、-35、-40 ℃。冷冻12 h 后取出，将低温处理后取出的样品依次置于0 ℃冰箱内解冻12 h，置于室温下，直至温度恢复到室温再进行电导率的测定。

1.2.2电解质渗透率的测定。

取低温处理后恢复至室温的枝条，剪取2 mm段0.5 g，分别混合均匀后提取2份，每份025 g，放入100 mL烧杯内，加20 mL去离子水，于室温下静置1 h后，用DDS-11A型电导仪测定各品种各处理材料的枝条相对电导率，浸泡液电导率记为R1，煮沸后的电导率记为R2，公式：电解质外渗率（相对电导率）=浸泡液电导率值/煮沸后电导率值×100%=R1/R2×100%。

1.2.3丙二醛（MDA）含量的测定。

采用硫代巴比妥酸（TBA）显色法。提取：准确称取各试验材料2份，每份0.25 g，剪碎，加入2.0 mL 0.6%三氯乙酸（TCA）。分别取上清液各2份，放入10 mL试管中，每试管加0.6%硫代巴比妥酸（TBA）2 mL，混合水浴上煮沸30 min，反应液冷却后分别测定上清液在450、532 nm处的吸光值，计算MDA含量 。

1.3数据统计

采用方差分析和LSR检验进行数据统计。

2结果与分析

2.1杂种杨生长性状评价及初步选择

对在永吉县林木种子站营造的杂交组合杂种杨树试验林进行生长调查。

对参试的杂交组合杂种杨树高调查数据进行方差分析。对各杂交组合树高进行LSR检验，结果见表1。由表1可知，大叶山杨×毛新杨杂交组合的树高在0.05水平上与大叶山杨×新疆杨、大青杨×N12差异不显著，与其他杂交组合差异显著。树高分别超出平均树高（207.8 cm）的21.3%、9.9%和54%；超出CK树高的23.2%、11.6%和7.0%；大叶山杨×新疆杨、大青杨×N12与其他杂交组合差异不显著。大叶山杨×毛新杨杂交组合的树高在0.01水平上与大叶山杨×新疆杨、大青杨×N12、大青杨×N56、大青杨×京1杂交组合及CK差异不显著，其他各杂交组合间差异均不显著。大叶山杨×毛新杨为优良杂交组合，其次为大叶山杨×新疆杨和大青杨×N12。

2.2杂交杨树抗寒性评价

2.2.1低温处理对电解质渗透率的影响。

在逆境条件下细胞膜透性大小反映细胞膜系统稳定性。细胞膜透性越大，电导率越大，说明细胞受损程度越大，其抗寒力越弱。

低温胁迫下离体枝条相对电导率含量变化见表3。由表3可知，白杨派-20～-40 ℃时，4号的相对电导率均呈上升，10号则呈逐渐下降趋势，-20～-30℃时，8号、14号、21号呈逐渐下降趋势，-30～-40 ℃时呈上升趋势，-20～-40 ℃18号呈下降—上升—下降的趋势，-20～-40 ℃CK呈上升—下降—上升趋势。可见，相对电导率变化有较大差别。21号变化缓慢较稳定，10号降低速度缓慢，说明调节能力较强，抵御低温迫害的能力也相对较强。

由表4可知，-20～-40 ℃时22号、1号、6号的相对电导率变化不明显或略有上升趋势，19号则呈缓慢下降趋势，-20～-30 ℃ 9号、12号的相对电导率下降，-30～-40 ℃呈逐渐上升趋势；-20～-40 ℃时，CK呈上升—下降—上升的变化趋势，相对电导率总体变化不大。说明这几个杂交组合的调节能力均较强，抵御低温迫害的能力也相对较强，特别是19号表现较为突出。

由表5可知，同一杂交组合不同个体试验材料1年生离体枝条经低温处理后的相对电导率变化趋势有一定差别，17号则表现较差，而2号、23号的相对电导率在-20～-40 ℃虽略有波动但变化不明显，说明调节能力较强，抵御低温迫害的能力也相对较强。

2.2.2低温处理对不同杨树杂交组合组织中MDA含量的影响。

植物的抗寒性植物器官在逆境下遭受伤害时，往往发生膜脂过氧化作用，MDA是膜脂过氧化作用的最终分解产物，是具有细胞毒性的物质，MDA含量是细胞膜脂过氧化作用水平的反映。在常温下，植物体内MDA含量极少，但在逆境条件下，其含量便会升高，主要是破坏植物细胞膜系统。因此，MDA可作为植物抗逆性的一项生理指标。

由表6可知，随着温度的降低，各试验材料MDA含量呈不同变化，在整个降温过程中，21号中MDA含量的变化缓慢，说明其受环境伤害小，耐寒性较强。

由表7可知，随着温度的降低，各试验材料MDA含量呈现不同变化，在整个降温过程中，变化均較缓慢，说明其受环境伤害小，耐寒性均较强。

由表8可知，随着温度的降低，各试验材料MDA含量呈现不同变化，在整个降温过程中，2号、23号中MDA含量的变化缓慢，说明其受环境伤害小，耐寒性较强。

3结论

（1）该研究以大叶山杨为母本的杨树杂交育种为试材，成功地选育出了大叶山杨×新疆杨、大叶山杨×毛新杨等优良杂交子代苗。

（2）对杂交子代林进行测定，综合生长性状、抗寒性，初步选择出适于吉林省中东部河流冲击平地和低山丘陵地造林的优良杂交组合为大叶山杨×毛新杨。

参考文献

[1] 李开隆，杨传平，刘桂丰.黑龙江省杨树遗传育种研究进展[J].东北林业大学学报，2003，31（4）：45-48.

[2] 李宏.浅议杨树伐根萌芽更新造林[J].山西林业，2004（6）：24-25.

[3] 杨素平.黑龙江省主要速生杨树生长及抗逆性评价[D].哈尔滨：黑龙江大学，2010.

[4] 张志毅，李善文，何占国.中国杨树资源与杂交育种研究现状及发展对策[J].河北林业科技，2006（S1）：20-24.

[5] 刘文国，张旭东，黄玲玲，等.我国杨树生理生态研究进展[J].世界林业研究，2010，23（1）：50-55.

[6] 苏晓华，丁昌俊，马常耕.我国杨树育种的研究进展及对策[J].林业科学研究，2010，23（1）：31-37.