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油松人工控制授粉技术试验分析

［摘要］通过对辽宁省北票市林木良种繁育中心的油松种子园内油松无性系基地的油松控制授粉开展试验研究,探讨油松人工控制授粉的杂交、套袋隔离、控制授粉、花期调查、采集花粉及拆除隔离袋等关键技术措施.结果表明,油松控制授粉方法简易高效,可供油松育种生产和科研人员参考借鉴.

［关键词］油松；人工控制授粉；技术措施

［中图分类号］ S791.254 ［文献标识码］ B ［文章编号］ 1674-7909（2017）06-34-2

油松是我国北方14 省区的重要针叶乡土造林树种,具有生态适应性强,蓄水保土防护作用大,自然分布区较广,生长快、寿命长等特点.人工控制授粉是油松优质育种工作的关键技术环节.油松控制授粉即在油松培育基地,按照特定的杂交试验设计,将特定无性系号的花粉人工授到目标母树上的方法.主要包括去雄、杂交、套袋隔离、采集花粉及处理、控制授粉和去袋后管理等步骤.通过多年来对油松控制授粉试验的实际操作,以辽宁省北票市林木良种繁育中心的油松无性系种子园为例,现将油松人工控制授粉的关键技术措施报道如下,以期为今后油松高改良工作提供优良种子材料及技术方法.

1 物候期观测

本基地油松无性系种子园于2016 年4 月4 日开始进行物候观测,编制基础的物候期观测流程,具体责任落实到个人.针对试验用的各无性系,按系号在园内找出授粉母树,物候期观测按不同单株、不同无性系、不同立地条件来进行,观测的内容包括花期早晚、雄雌球花的数量特征,中性、偏雌或偏雄性性性状等,应重点对雄花的发育时期进行观测.

球花发育时期可划分为3 个阶段.第一阶段为球花初期.新生枝条基部从4 月中旬会先出现雄花芽,开始呈乳白色突起,后逐渐膨大形成雄花序,最后长成椭圆形棒状.新生枝条的顶端在4 月下旬才会出现雌花芽,雌花芽生长较为缓慢,开始也是乳白色,最后成长为红色原球状.第二阶段为球花盛期.雄雌球花在5 月初会相继进入盛花期,雄球花颜色转为白色,形成玉米棒状球花序,长1.5～2.6 cm.而雌花在这个阶段生长迅速,其珠鳞全部开放,颜色转为粉红色至深红色,形成大约黄豆大小的原球状球花.第三阶段为球花停止期.雄球花散粉在5 月中旬后停止生长,呈脱落之势,接受花粉后的雌球花,颜色会由深红色转变为紫色、棕褐色.

此外,单个雄花从出现到发育成熟约需要20 d,雌球花从出现到授粉期约15 d,雄雌球花都有一个较长的发育时间过程,因无性系号和立地条件的不同,其发育时间的早晚和长晚也会有所不同.

2 杂交亲本选择

杂交是指不同树种或同一树种不同家系、种源、无性系间的交配.其中,人工控制授粉的重要步骤是亲本选择,选择亲本时应考虑以下几个方面.

2.1 可操作性

由于油松植株近地的几轮枝条通常不产生雌球花,只是营养生长,因此母本应选择高度适宜的油松优良单株,以4～5 m高为宜,杂交母树应选择易于观察、生长健壮、形质指标好、避风向阳、无病虫危害和机械损伤的植株作为杂交亲本树［1］,对树高、生长环境、树龄、胸径、结实史、冠幅及树势评价等因子进行详细调查记载,同时要记录地理坐标,并对亲本树进行编号.

2.2 花期一致性

控制授粉应选择花期一致的植株进行.

2.3 互补性与代表性

亲本选择应首选性状清楚的优良家系或植株,亲本可根据需要选择抗逆性强、结实好、生长迅速等具有代表性和某种特性的植株.父母本要尽可能做到优良性状互补.

3 套袋隔离

本基地于5 月7 日开始雌花调查,5 月9 日开始套袋.由于油松只能在树上杂交,开花结实过程长,在日平均气温10 ℃以上开始膨大,为防止非目的花粉侵入,人工授粉前必须对雌球花进行套袋隔离,油松受粉期珠鳞张开,花粉可由裂口进入苞片和珠鳞间,雌球花各发育阶段的持续时间的长短与花着生位置及开花期内气候条件等都有关系.隔离袋应根据雌球花着生枝条的具体情况,选择最佳规格最适宜的隔离袋,一般为长40 cm、宽20 cm,单面附有8 cm宽塑料条,用于采光.隔离袋的袋子要稍大一些,给嫩枝留下伸展的空间.套袋时应选择树冠雌球花较集中的枝条进行,一个袋内可套一至数朵雌球花,套袋前要先把相应枝条上的雄球花去掉,袋口垫上棉花并扎紧［2］.

4 采集花粉

雄花盛期是采集雄球花的最好时机,本基地于5 月11 日开始采集花粉,判断雄球花盛花期的依据是：在球花快要成熟时加大观测次数,勤观测,选取阳面中部枝条上的多处球花用手搓捻,如出现较大水分和粉粒证明已近熟,再等半天时间就可以开始采集.如果是白浆则为时尚早.最好的采集时间是粉粒很多、几乎没有水分时.

采集雄球花以单采球花为宜,单采球花利于干燥,尽快出粉,如果采集整个雄花穗则会伤及树体,对来年雌雄花的出现及花枝造成不良影响.在采集时直接用授粉袋采雄花球即可,在采集和处置花粉的整个过程中,最关键的在于要及时采集和严格防止污染.为防止采集纸袋破损或花粉各无性系系号之间污染,在采集后要立即进行安全处置,放置在30 ℃左右的加温室内,等雄球花多数干燥并出粉后,在纸袋上剪出一个细小缺口把干燥出来的花粉直接装到试剂瓶或玻璃试中,再放到干燥器内干燥12 h,之后加以密封,在2～3 ℃的冷柜中避光、低温冷藏［3］.

5 授粉

控制授粉试验成功的关键是要准确把握雌球花的可授粉期并及时进行授粉,本基地于5 月17 日开始授粉.雌球花进入可授期的显著标志是球花珠鳞张开,颜色呈粉红色或红色,牙鳞全部伸出,鳞片充分展开,此时应及时进行授粉.采用大号医用注射器,在早晨露水散去或16:00 以后,将装有花粉的注射器从隔离袋有塑料的一侧扎入,将花粉均匀喷洒在雌花柱头上完成授粉,授粉后用回形针将袋子封好,并做好授粉枝条标记和授粉记录.为了充分保证授粉,可隔日再进行一次人工授粉.另外,注射器不要混用,一个父本花粉要使用一个注射器.

6 拆除隔离袋

授粉完成后3～10 d,观察雌球花的变化,调查授粉情况,当出现雌球花珠鳞增厚至全部闭合,呈紫红色时,应拆除隔离袋,以利于新梢和幼果生长发育.为防止虫、鸟危害,可改套网袋.

参考文献

［1］杨培华,樊军锋,刘永红,等. 油松开花特性及人工控制授粉关键技术［J］.林业实用技术,2012（3）：3-5.

［2］张鸿景,周先清,任淑华,等. 油松控制授粉中花粉的简易采集及处理方法［J］.河北林业科技,2016（6）：81-82.

［3］李青粉,马建伟,王军辉,等. 油松自由授粉家系分阶段测定与选择的差异分析［J］.林业科学研究,2015（4）：451-456.

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