思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗期生长节律初探
2017-07-03唐红燕许丽萍张建珠
贾 平,唐红燕,李 倩,许丽萍,张建珠
(普洱市林业科学研究所,云南 普洱 665099)
航天育种也称空间技术育种或太空育种,是指利用返回式航天器和高空气球等所能达到的空间环境对植物的诱变作用以产生有益变异,在地面选育新种质、新材料,培育新品种的育种新技术。
1987年以来,在国家“863”计划的资助下,我国23个省、市的70多家科研单位参加了多学科的研究,先后十多次利用返回式卫星搭载了水稻、小麦、大麦、萝卜、茄子、谷子、百合、青椒、花生、牧草等几十种植物的500多个品种进行航天试验。还通过卫星搭载了兰花、欧洲树莓、美国加州无核提子、美国红栌等植物的试管苗。返回地面的诱变材料经多年的地面选育,已培育出水稻、小麦、青椒、番茄、莲子等作物的新品种。
航天育种技术目前在林业上尚属空白,因此具有十分广阔的应用前景,思茅松航天育种将是思茅松林木繁育的新突破。将思茅松种子送入太空,通过太空环境对种子产生诱变作用,能够使其优良材性保持不变而生长量大大提高,达到家具、建筑装饰、工艺雕刻等对木材材性的要求,从而大大提高思茅松的有效利用。
本文通过研究思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗期的生长节律,能为思茅松种植提供适应性、抗逆性的依据,同时也可为树木遗传改良提供参考。
1 材料与方法
1.1 种子来源
思茅松太空诱变种子及同批未诱变种子来源于景谷县思茅松种子园,商品种来自思茅区龙潭乡万掌山林场采种基地,杂交种来自镇沅县大饼洲种子园。
1.2 试验地概况
试验地位于普洱市林科所苗圃内。海拔1200m,属亚热带季风气候,干湿季分明,11月至次年4月为干季,5-10月为雨季。年温差小,日温差大。冬春季多雾,平均每年雾日为138 d。年降水量1403.4 mm,年平均相对湿度81%,年蒸发量1036.7mm。土壤类型为红壤,呈酸性,PH值4.6~6.3。
1.3 种子处理与播种
2012年6月16日神舟九号搭载10g思茅松种子509颗成功飞天,2012年8月17日进行思茅松太空诱变种子及其对照(同批未诱变种子、商品种、杂交种)育种试验。
1.4 数据观测及分析方法
播种两个月后,每月定期对思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗进行生长量测定,至2013年4月止。采集的数据用EXCEL进行分析。
2 结果与分析
2.1 思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗高生长
不同日期测定的思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗高及苗高净生长量如图1、图2所示。
图1 不同日期测定的思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗高
图2 不同日期测定的思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗高净生长量
在苗高生长中,思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种生长节律基本相似,其生长进程均具有明显的阶段性。由图1、图2可知,思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种在苗期的苗高生长出现了两个高峰期:第1个高峰期出现在10月底-11月初。第2个高峰期思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种之间有所差异,太空诱变种及同批未诱变种第2个高峰期出现在2月以后,图1显示2月下旬后太空诱变种及同批未诱变种苗高生长呈直线上升;杂交种和商品种第2个生长高峰期则出现在3月中旬-4月中旬。由此可见,太空诱变种及同批未诱变种比商品种及杂交种提前1个月左右进入生长高峰期。但是太空诱变种相较于同批未诱变种没有明显差异。
商品种在生长初期生长量和太空诱变种、同批未诱变种、杂交种无差异,生长曲线一致,但在1月以后生长量明显低于其他3种;太空诱变种苗高生长量略低于同批未诱变种。
2.2 思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种地径生长
不同日期测定的思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种地径及地径净生长量如图3、图4所示。
图3 不同日期测定的思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种地径
图4 不同日期测定的思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种地径净生长量
由图3、图4可知,思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种的地径生长出现1个高峰期。与苗高生长不同的是,思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种地径生长高峰期的出现日期基本一致,均在2月中旬~3月中旬。
太空诱变种及同批未诱变种生长曲线相似,太空诱变种地径生长量略高于同批未诱变种;杂交种地径相比其他生长优势明显;商品种地径生长量明显低于其他。
3 结论与讨论
3.1 结论
通过对思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗期生长节律进行观测,结果表明:思茅松苗期的苗高、地径生长具有明显的阶段性,大致可划分为4个阶段:出苗期(9月15日之前)、生长前期(苗高9月15日—2月22日,地径9月15日—1月18日)、速生期(苗高2月22日—4月22日,地径1月18日—3月21日)和生长后期(苗高4月22日之后、地径3月21日之后)。这一结果与试验地的气候情况相对应,普洱市属于亚热带季风气候,进入2月份后气温逐渐升高,苗木生长开始有所加快,5月份后雨量激增,进入雨季,一直持续到9月,这种条件有利于苗木的稳定生长;进入10月份之后,降雨量减少,苗木的生长相较于雨季有所减缓,但在10月份左右普洱气候变得温暖干燥,思茅松又会出现一个生长小高峰。
思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种各生长阶段的起始期和速生期持续时间有所不同。其中,太空诱变种和同批未诱变种苗高生长表现较商品种、杂交种要好,其苗高的速生期较长,速生期内生长量明显大于商品种、杂交种,且总的生长量较大;地径方面,杂交种始终表现出较大优势,相较于太空诱变种、商品种、杂交种地径生长量一直处于领先;商品种苗高、地径生长量均低于其他。
通过对思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗期生长节律的观测,发现太空诱变种的苗期苗高生长优于其他,地径生长则未表现出明显的优势。
3.2 讨论
目前,林木航天育种工作的开展才刚刚起步,其发展具有巨大的空间。本文通过对思茅松太空诱变种、同批未诱变种、商品种、杂交种苗期生长节律的观测,初步弄清了太空诱变种在苗期的生长规律及变异情况,下一步工作将开展思茅松太空种采穗圃的营建、扦插苗的培育及扦插苗造林工作,进一步探索思茅松太空诱变种的生长规律及生长变异情况,从而为提高思茅松产品品质找到新的路径。该项工作对于推动普洱绿色产业科技创新体系建设将起到积极作用,为普洱林农增收开创新的道路。
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