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乐昌含笑基因收集库中植株生长情况研究

2017-07-29何志明官思秀丘作忠

现代农业科技 2017年12期

何志明+官思秀+丘作忠

摘要 在前期开展乐昌含笑多点种源家系试验的基础上,通过嫁接方法建立基因收集库,收集保存乐昌含笑育种材料,调查分析基因收集库中植株生长情况。结果表明,嫁接成活率可达83.39%,能达到较好的建库效果;接穗径向粗度、接穗高度2个生长性状的统计分析表明,基因收集库中的基因型存在显著的遗传差异,显示出丰富的遗传多样性;盒状图分析结果表明,同一基因型中的不同嫁接株也存在一定的差异。基因收集库的建立对乐昌含笑今后的遗传改良研究有积极的作用。

关键词 乐昌含笑;基因收集库;生长情况

中图分类号 S718.46 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)12-0153-01

Abstract Based on the early research of provenance and family trial of Michelia chapensis Dandy,grafting was adopted to establish a gene collection library for the preservation of genetic material of Michelia chapensis Dandy.Results obtained from growth analysis of plants in gene collection library indicated that the grafting survival ratio was as high as 83.39%.The difference of diameter and height of the grafting was reached high significant level,which showed abundant genetic diversity.Boxplot analysis also indicated different grafted plants with the same genotype appeared some differences.The establishment of gene collection library has positive role for genetic improvement of Michelia chapensis Dandy.

Key words Michelia chapensis Dandy;gene collection library;growth situation

乐昌含笑(Michelia chapensis Dandy)为木兰科含笑属常绿阔叶乔木,其生长较快,适应性强,干形通直,材质细致,具有较高的观赏价值和经济价值。其原产于我国江西、湖南、广东、广西、贵州等地,是华南地区重要的乡土阔叶用材树种[1-3]。为了选育优良乐昌含笑种源和家系,广东省林业科学研究院在国家林业局项目“大径级用材树种乐昌含笑良种选育与试验示范”(2003-009-03-L09)的资助下,于2003年开始开展乐昌含笑良种选育研究,收集了南岭地区包括广东、广西、湖南和江西等省区多份種源家系基因材料,并于2005—2006年间在粤北、粤西多个试验点建立了乐昌含笑种源家系试验林,研究结果表明,乐昌含笑不同种源、家系间存在丰富的遗传变异,基因资源的遗传多样性高。为了保存丰富的基因资源,有必要建立乐昌含笑基因收集库[4-7]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

基因收集库营建地点设在九曲水林场场部,地理坐标为东经114°05′10″、北纬24°22′03″,处于缓坡山丘下部,海拔250 m左右,花岗岩成土、红壤,土层深1 m以上,肥力较好。

1.2 基因材料收集方法

2014年,对收集库开展规划布局、整地施肥和挖种植穴后,定植本种砧木。2015—2016年春季,收集前期营建乐昌含笑种源家系试验林中的基因材料,采用嫩梢髓心形成层对接法进行嫁接,建立乐昌含笑基因收集库。嫁接时间定于早春芽条萌发前,取粗度为0.3~0.5 cm、包含2~3个芽的健壮穗条,以45°斜角削平滑的单面楔形接面;选择砧木健壮主枝,在皮层与木质部之间,用嫁接刀向下推动,深度与接穗嫁接面相对,然后将接穗的削面对贴砧木接面,穗基插入砧木接面下的残留皮层内,接穗一侧形成层与砧木形成层对齐,再用宽2 cm、长40 cm的塑料薄膜条带绑扎即可[8-12]。

1.3 数据收集与统计方法

对收集库中植株进行成活率调查,成活株记为“1”,死亡株记为“0”,使用SAS 9.1的统计过程统计成活株百分率,分析嫁接成活情况;对部分相同年份嫁接的植株开展了径向粗度和生长高度等生长情况调查,收集生长数据并在SAS中开展统计分析,研究收集库中植株的生长情况。

2 结果与分析

2.1 嫁接成活率情况

关于乐昌含笑嫁接方法的报道较少,本试验研究于2015年春季开展了多种乐昌含笑嫁接方法的尝试,结果表明,嫁接成活率并不理想,成活率在20%~30%之间。2016年春季,在尝试了多种嫁接方法后,选定嫩梢髓心形成层对接法,嫁接时间控制在嫩芽未萌发,采用1株砧木不同枝条嫁接2~3个接穗等多种关键技术措施,最终提高了嫁接成活率,获得理想的嫁接建立基因库的效果。2016年5月,调查乐昌含笑基因库嫁接成活情况,调查了867株嫁接植株,其中成活723株,死亡144株,成活率83.39%。

2.2 多样性分析

早期多点开展的乐昌含笑种源家系试验研究结果表明,在种源和家系2个水平,乐昌含笑均存在显著的遗传差异,遗传多样性丰富。为了分析新建乐昌含笑基因收集库中的基因材料遗传多样性情况,2017年4月对收集库中的嫁接植株的接穗径向粗度和高度开展调查分析,按不同基因型单因素方差分析方法,对同一年度嫁接的43个嫁接株开展分析,结果见表1。可以看出,在接穗的径向粗度和高度2个性状上,不同基因型间均存在极显著的遗传差异,达到0.000 1的极显著水平。

2.3 嫁接株高度生长分布情况

对接穗高度生长情况开展统计分析,采用盒状图(boxplot)分析方法展示同一基因型不同嫁接株在高度生长性状上的数据分布情况,结果如图1所示。可以看出,同一基因型内的不同嫁接株在高度生长上也表现出较大的差别,其中的原因应与立地差异、砧木差异、接穗部位和嫁接方法等因素有关。个别嫁接株生长情况如图2所示。

3 结论与讨论

基因資源的收集保存对于遗传改良研究具有重要的意义和作用,在当前生态环境被日益重视和物种多样性逐渐下降的背景下,基因资源收集保存的重要性更有意义。乐昌含笑是我国南方地区常用的绿化造林树种之一,其遗传改良程度相对来说还处于初级阶段,有很大的提升空间。在当前多点种源家系试验研究的基础上开展基因收集保存,建立乐昌含笑基因收集库对该树种今后的遗传改良,以及提高栽培的经济效益、生态效益和社会效益有积极作用。

4 参考文献

[1] 胡德活,韦如萍,王润辉,等.2年生乐昌含笑种源生长研究[J].广东林业科技,2009,25(1):7-12.

[3] 韦如萍,胡德活,张照勋,等.乐昌含笑果实特征[J].广东林业科技,2006,22(1):60-63.

[4] 王润辉,张伟红,郑会全,等.乐昌含笑多点种源试验与优良种源选择研究[J].中南林业科技大学学报,2014(5):16-21.

[5] 胡德活,韦如萍,张照勋,等.乐昌含笑种源与家系种子育苗试验[J].广东林业科技,2006,22(3):1-7.

[6] 张伟红,王润辉,郑会全,等.乐昌含笑优树多点子代测定及优良家系选择研究[J].浙江农林大学学报,2015,32(5):763-769.

[7] 张伟红,王润辉,郑会全,等.乐昌含笑种源地理变异研究[J].西南林业大学学报,2015,35(2):24-29.

[8] 邹寿明,晏姝,王润辉,等.乐昌含笑家系试验初报[J].广东林业科技,2009,25(2):10-15.

[9] 王润辉,胡德活,郑会全,等.杉木无性系生长和材性变异及多性状指数选择[J].林业科学,2012,48(3):45-50.

[10] 王润辉,胡德活.SAS Proc Mixed在林木育种试验统计中应用简介[J].广东林业科技,2011,27(3):50-54.

[11] 黄少伟,谢维辉.实用SAS编程与林业试验数据分析[M].广州:华南理工大学出版社,2001.

[12] 丘作忠,王润辉,郑会全,等,乐昌含笑优树子代测定及选择[J].广东林业科技,2015,31(3):1-5.