红松杂交育种技术综述

肖广晗

(本溪市青山保护局，辽宁 本溪 117000)

红松有性杂交，分为种内杂交和种间杂交。种内杂交是红松种内不同类型、生态型、地理型之间的交配。种间杂交是指不同种间、属间甚至科间的交配[1]。

有性杂交，是通过人工控制授粉的方法，将具有不同基因型(遗传性)的有机体进行交配，创造出新的变异类型，扩大选种材料来源。其杂交过程，实际上是基因重新组合的过程。基因重新组合，对红松来说，可以产生两种效果，一种可能把双亲本的优良性状综合在一起，选出具有双亲优良性状的杂种第一代；另一种可能选出比双亲优良性状更为优越的杂种第一代，即杂种优势。实际上，对异体传粉的红松来说，只能利用杂种第一代。因此，有性杂交是培育红松新品种的重要手段之一[2-4]。

1 杂交亲本的选择

有性性杂交，能把双亲的优良性状综合在一起，传递给杂种后代。杂种的性状，是亲本性状的继承，或在亲本性状的基础上加以发展。因此，杂交亲本遗传性优劣，直接影到杂种后代遗传性的好坏，关系到能否实现育种的目的。所以正确选择亲本是杂交育种的关键。

在选定亲本之前，必须对原始材料进行深入的了解和研究。研究其生物学特性、亲缘关系、经济性状以及抗性等，作为确定杂交组合和选择亲本的依据。目前选择杂交亲本，无论红松或其他松类，还只能根据表现型来选择，因此存在较大盲目性，有待进一步熟悉掌握原始材料各性状的遗传变异规律，才能较快地定向培育出符合生产要求的新品种。

选择杂交亲本遵循原则：

(1)选择亲本首先要考虑育种的主要目标，如培育抗松疱锈病优良新品种，就应首先选择抗病的种、类型或个体做亲本或亲本之一，杂种才能有抗病的特性。但树木抗病育种，在选择亲本时，除了考虑寄主本身的条件外，还要考虑病菌的种类。如松树疱锈病有多种，不同松类有不同的疱锈病。总之在解决育种目标的主要性状上，对亲本的选择，要提出严格的要求。

(2)杂交亲本的优良性状要突出，而且双亲本优良性状又能互补，特别育种目标的主要性状要突出。这样才能培育出综合性状的优良品种。如改变红松幼树生长缓慢的特性，必须选择幼树阶段生长快的种作杂交亲本之一，通过与红松杂交，使其幼树速生特性与其优良材质能在杂种中得到互补，培育出速生、材质优良的新品种。

(3)要考虑亲本的亲缘关系，一般情况下，亲缘关系较近的、种内不同类型的优良个体或无性系间杂交容易成功。种间杂交是属于远缘杂交。实践证明，种间杂交，更能创造出杂种优势的杂种。因此，在选择红松种间杂交亲本时，应优先选择亲缘关系较近的。

(4)要考虑亲本对当地条件的适应性。如当地种或类型，具育种目标要求的主要性状时，就可选作杂交亲本；如外来种或类型，在当地也能适应，又具备作亲本的条件时，也可采用；如外来种虽不适应当地条件，但具有育种目标要求的重要性状，而当地种又缺乏时，可用一个当地的红松与其进行杂交。

2 杂交的步骤与技术

2.1 大、小孢子叶球的形成及发育过程的观察

为了保证杂交正顺利进行，必观观察和掌握从花芽膨大到大、小孢子叶球的形成及发育过程，以便及时确定杂交母树，套袋隔离、调整花期、收集花粉、授粉及脱袋等工作。

2.2 杂交方法及杂交母树的确定

由于红松从授粉到种子成热，要16个月的时间，为了保证球花和球果的正常发育，目前均采用在树上进行人工控制授粉的方法。杂交亲本选定后，等到大孢子叶球突破芽鳞前后，雌球花明显时，方宜确定母树。辽宁东部红松人工林为5月下旬至6月初。同时由于红松雌球花数量毎年变化较大，预选母树的数量要多一些。

2.3 调整花期

松树的花期是因树种、类型和外界环境条件而异。在同一条件下油松比红松开花早，如草河口的油松在5月中上旬撒粉，而红松要到6月上、中旬才撒粉；同一种的红松或油松，在低纬度地区比生长在高纬度地区开花早，如油松在北京4月下旬撒粉，在沈阳是5月中旬撒粉。一般情况下，父本的花期早于母本，则便于进行杂交工作。如父本的花期晚于母本时，可采集花枝，在较高室温条件下，进行水培催花；或者从低纬度地区收集花粉。否则，就必须用隔年贮藏的花粉。

2.4 花粉的收集、贮藏和寄运

收集花粉，首先要掌握各种松树的撒粉期。花粉可以从树上直接收集，或预先剪取花枝，在室内水培收集，也可以收集即将撒粉的小孢子叶球，在室内阴干后收集花粉，此法简易，且不太影响花粉生活力。树上收集花粉在小孢子叶球的花轴稍伸长时，即可进行。把收集到的小孢子叶球放在避光干燥处(避免炕烙)，平铺在光洁的白纸上阴干，待花粉脱出，而彼此不粘在一起，或把放花粉纸的一角掀起，花粉不粘于纸上，而自由滑落时，即可用0.5 mm孔径筛，筛去杂物，装入瓶中。贮藏起来。

花粉贮藏有临时贮藏和隔年贮藏两种。临时贮藏适于1～2个月内使用的花粉，贮藏时，须把花粉装在指型管或玻璃瓶中(不要装满)，防止发霉。瓶口用双层纱布扎好，置于装有氯化钙的广口暖瓶中，放在阴凉处。此法便于野外携带，贮藏的花粉生活力也较高。花粉寄运要待花粉干燥后进行。把花粉装好瓶，瓶口用棉花塞上，装在木盒里寄运。少量花粉可随信寄运。凡通航的地方，应尽可能空运，缩短在途时间。

2.5 花粉生活力的测定

为了对杂交试验，进行客观地分析和评价，授粉用的花粉必须进行生活力测定。测定方法有直接法和间接法两种。直接测定是把花粉授给同种的大孢子叶球，如获种子，即证明花粉有生活力。此法时间长。间接测定又分培养基法和培养液法两种。培养基法在100 mL的蒸馏水中，加入1 g洋菜和5～10 g葡萄糖(或蔗糖)，加热溶解，用玻璃棒蘸点培养滴在载玻片上，冷凝成固体培养基。然后用解剖针粘取少量花粉，均匀播在培养基上，再把载玻片放在垫有湿滤纸的培养皿中，盖上培养皿盖，置于22～25 ℃恒温箱中或22 ℃无菌室中，经48 h后镜检。此法容易掌握，效果好。但必须注意，培养基的水分条件。在操作时须要注意两点：(1)在配制培养基时，要尽量保持规定的浓度，特别在加热溶解时，应用培养皿把烧杯盖上，避免水分蒸发；(2)撒播花粉量不宜太多，以免造成培养基水分供不应求。培养液法以100 mL蒸馏水加5～10 g葡萄糖或蔗糖制成培养液。试验证明，采用此法在22 ℃的条件下，经72 h，红松、油松、白皮松的花粉发芽都很好。在操作时无论培养基法或培养液法，培养皿、栽玻片、解剖刨针等均应消毒灭菌

2.6 套袋隔离

为了防止其他非目的花粉侵入，必须及时套袋隔离。根据红松授粉的生物学特性，从花芽的外部形态，能辨别清楚花芽，就应套袋隔离。并在苞鳞稍裂缝之前，套袋完毕。隔离袋可采用15 cm×30 cm牛皮纸袋，在袋的一面中间加一条宽7 cm的透明塑料薄膜，用缝纫机缝制，只留袋的下口不缝。此种隔离袋，透光，透气，便于观察大孢子叶球的发育状况。套袋时，在扎袋口的枝子周围缚上棉花。再用漆包线扎住袋口，为了避免着生大孢子叶球的新生枝折断，扎袋口时，可把此新生枝、连同基部侧枝的稍端一起扎在里面。

2.7 授粉

人工控制授粉，于授粉的最适期进行，效果最好。投粉初期大孢子叶球的大孢子叶小于苞鳞，并稍张开缝隙。取下大孢子叶球中部完整的大孢子叶(胚珠不要损伤)，其基部两侧的远轴面，只看到毎侧有两个珠孔臂，还看不到珠孔授粉最适期，大孢子叶接近或等于苞磷，大孢子叶张开缝隙较大，取下大孢子叶球中部的大孢子叶，其基部两侧的远轴面，清楚看到张开珠孔的正面连着两个珠孔臂(用10倍扩大镜观察即可)，为最大限度接受花粉做好准备；大孢子叶继续增大，并远远超过苞鳞，从大孢子叶球的外观上看，基本上由大孢子叶组成，苞鳞只能看到尖端部分，大孢子叶的间隙变小，珠孔和珠孔臂稍有萎缩，即为授粉后期；当大孢子叶球的大孢子叶关闭，珠孔封闭珠孔臂萎缩时，为授粉期已过，即可脱袋。投粉器，可采用喉头喷粉器接上14号注射针头制成。授粉时不用解开袋口，从透明薄膜看清大孢子叶球的部位，把针头穿入内，从大孢子叶球上方向下喷射即可。针眼用油漆涂封。

2.8 杂种后代的培育和选择

通过杂交获得种子，培育成杂种苗。杂种苗还要经过多年培育和选择，最后才能选定培育新品种。在培育选择过程中，发现优良杂交组合，可以采用双亲无性系建立杂种种子园，生产杂种第一代种子；或将优良杂种进行无性繁殖，形成优良新品种，供造林用。