CN104885923A - 一种木荷杂交育种的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木荷杂交育种的方法，通过对林分及优树的选取，进行嫁接苗培育，并按照木荷无性系开花时间分成早、中、晚三类，再根据木荷优树产地和花期时段将优树无性系划分为3～5个亚系，每个亚系中的育种亲本进行单交并确定好杂交组合，亚系间不杂交的方案开展杂交制种，两年一熟制得木荷种子。本发明方法通过杂交制种可创制木荷新种质，以选育优良品种，根据亲本组合的不同，座果率最高可达95％，为生态造林树种提供技术支持。

Description

一种木荷杂交育种的方法

技术领域

本发明属于木本植物杂交育种技术领域，涉及珍优乡土阔叶树种木荷杂交制种方法，具体为一种木荷杂交育种的方法。

背景技术

木荷(Schima superba Gardn.et Champ)为山茶科木荷树属常绿乔木，树干通直，又称荷树，树高达20～30m，胸径达1m，叶片卵状椭圆形至矩圆形，长10～12厘米，宽2.5～5厘米；叶柄长1.4～1.8厘米。花白色，单独腋生或顶生成短总状花序；花梗长1.2～1厘米，通常直立；萼片5，边缘有细毛；花瓣5，倒卵形；雄蕊极多数；子房基部密生细毛。蒴果近球形，径约1.5厘米，5裂，果皮木质。种子扁平，肾形，边缘有翅。

木荷是我国亚热带地区重要的珍贵优质阔叶用材树种，也是南方林区主要的生物防火林带树种，木荷的根皮，还具有清热解毒的功效，捣敷患处，可治疔疮，无名肿毒。木荷的木材质地坚硬，结构均匀，纹理细致，不易开裂，加工容易，经久耐用，作为木地板、木制家具、木制玩具、木制工艺品等珍贵优质阔叶用材市场需求量巨大，其大径阶工艺材销价在2000元/m³以上；木荷的树皮和树叶可提制栲胶；叶片厚革质，可阻隔树冠火，同时也是该地区主栽的生物防火和生态防护阔叶造林树种。木荷广泛分布在中国南部、东南部和中部的安徽、浙江、福建、江西、湖南、广东、台湾、贵州、四川等地，为深根性树种，生长迅速，少病虫害，对土壤条件要求不严，耐旱力强，在各种酸性红壤、黄壤、黄棕壤上均能生长。木荷栽培容易，造林成活率高，早期速生，易与杉木、马尾松等混交培育大径级优质用材，是杉木、马尾松二代迹地更新的优良混交造林或替代树种，广为南方各省重视和喜爱，每年用种量达到数万公斤，用苗量达上亿株。近年来福建、浙江、江西和广东等省营建各类人工林基地数万公顷，对木荷良种和技术的需求迫切，具有广阔的市场前景。

开展木荷树种的良种选育是促进木荷人工林速生丰产优质、提高木荷的产量、经济效益和生态功能的必然选择，也是摆在广大林业科技工作者面前的一项紧迫而意义重大的工作。然而，我国木荷良种选育及遗传改良研究起步比较晚，育种进程较为落后，难以满足珍贵阔叶用材林与生态林工程建设对良种的大量需求,必须加强木荷的良种选育与遗传改良，培育高品质良种，提升木荷人工林良种化水平和生产力。目前在生产上的用种，还停留在采集和使用一般天然林和人工林种子的状态，杂交制种的目的，是使杂交亲本的遗传物质重新组合，以获得综合双亲优良性状的新品种，但至今未见有关木荷杂交制种方法方面的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效的木荷人工控制授粉、现实基因重组并获得新基因型的杂交制种方法。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种木荷杂交育种的方法，包括以下步骤：

1)木荷优树的选择

在优良种源区或适宜种源区内或在气候、生态条件与用种区相接近的地区，选择目的树种不少于50％的同龄林或2个龄级以内的异龄林，以中龄林到近成熟林为佳，确认优树；

2)优树无性系嫁接苗培育

接穗选取优树树冠中上部1～2年生的生长健壮枝条或已建种质基因库中无性系分株上部1年生枝条，在3月中旬至4月上旬，采用切接法进行嫁接，嫁接后90～100d接穗生长30～40cm，立支柱引缚嫁接苗，同时解除接口处的绑缚物，并在5～8月追肥1～2次，每次每株施复合肥15～20g，复合肥中氮、磷、钾质量比1:1:1；

3)木荷杂交亲本的集中培育

选择海拔50～350m的平坦或低缓山坡整地，2～3月份将无性系苗木营养袋去除、入穴扶正后，分层填土踩实，最后培一层高10cm的松土以防土壤水分蒸发，每年5～6月和8～9月扩穴培土2次，8～9月结合抚育施肥1次，沟施复合肥250g/株左右；

4)开展杂交制种

优树无性系嫁接苗种植后第3至4年即可开花结实，按照木荷无性系花期(开花时间)分成早、中、晚三类，再根据木荷优树产地和花期时段将优树无性系划分为3～5个亚系，每个亚系中的育种亲本进行单交并确定好杂交组合，亚系间不杂交，木荷种子为两年一熟，即当年5～6月开花，至第二年10～11月成熟，于10月下旬至11月上旬在蒴果开裂之前采收，此时果皮木质，每果有种子11～15粒。

进一步，

本发明步骤(1)中所述的优树确认条件为：树干通直圆满、无扭曲，树冠完整、顶端优势明显，主干单一、自然整枝较好，树木健康、无病虫害、无机械损伤，则可入选为优树。

本发明步骤(2)中所述的接穗选取的具体条件为：穗粗0.5～1.0cm，芽眼健壮、饱满，每穗至少1个饱满的腋芽或不定芽，优选为2～3个；所述的嫁接条件为：生长健壮、地径达0.6cm以上的1年生轻基质网袋容器苗进行嫁接，嫁接离地高为10～15cm。所述的切接法具体为：将穗条制成长4.5～5.0cm、带有2～3个饱满芽的接穗，并将距穗基0.5～1.0cm以下的部分削成两个斜面，长斜面3.5～4.0cm，背面为l.0～1.5cm的短斜面。

本发明步骤(3)中所述的整体具体为按株行距5m×5m或4m×6m实施条带方式整地，带宽1.5～2.0m，带间距2.5～3.0m，在带面中间按株距4～5m挖60cm×60cm×50cm穴，栽植穴呈“品”字形排列，每穴底施1kg生物有机肥或0.5kg钙镁磷作基肥。

本发明步骤(4)中杂交制种的具体步骤为：在确定杂交父母本的的基础上，选择杂交母本植株上花蕾转白色、快要开放但尚未开放的花朵，从花瓣和雄蕊的基部剪除花瓣和雄蕊，选择晴朗天气，用刚刚开放或已开放1～2天的花朵雄蕊沾染母株花朵雌蕊，直至变黄，保证授粉完全；其中对单朵花的杂交组合，在授粉后采用无纺布基材医用胶带胶住雌蕊即可；对小枝上多朵花的杂交组合，在授粉后采用长40cm×宽20cm的羊皮纸进行小枝套袋，并绑扎结实，一周后即可去袋。

本发明的有益效果为：1)通过选优，提高杂交亲本质量；2)木荷的杂交制种尚属空白(未见相关报道)；3)通过杂交制种可创制木荷新种质，以选育优良品种；4)木荷为我国南方主要用材与生态造林树种，在生产上用种量大，选育具有杂交优势(超过亲本的类型)的杂交种市场潜力大；5)利用本发明方法座果率最高可达95％。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。

实施例

一种有效的木荷人工控制授粉、现实基因重组并获得新基因型的杂交制种方法，具体通过以下步骤完成：

步骤一木荷优树(或优良单株)选择

选择在生长量、树形、抗性或其它性状上显著地优越于周围林木，并经过评选确认具体良好表型的优良单株树木，具体包括以下步骤：

1)选优的林地条件：应选在优良种源区或适宜种源区内或在气候、生态条件与用种区相接近的地区；群体周围100m范围内没有同树种的劣等林分，林地地形平缓，排水良好，海拔适中，交通方便，面积相对集中，天然林一般10hm²以上，人工林7hm²以上。

2)选优的林分条件：应选择同龄林，对异龄林要控制2个龄级以内，一般以中龄林到近成熟林为佳；林分的郁闭度不低于0.6，对年龄小的林分郁闭度可定大些，年龄大的林分，郁闭度可以小些；林分的起源不论是天然林还是人工林，都要选择实生林分；林分组成应尽量选择纯林，若为天然起源的混交林，则目的树种不少于50％，人工起源的混交林，则目的树种不少于70％。林分内目的树种长势良好，干形通直圆满，分枝较细，生长旺盛，无病虫害，无机械损伤。

3)优树预选：根据群众报优或踏查发现的特殊高大的植株目测有可能中选的，便作为预选树，林缘木、孤立木不宜选做优树。

4)确定对比树：以预选树为圆心，在半径为15m的范围内找出五株仅次于预选树的也是生长最好的植株作为对比树，并编号1、2、3、4、5。

5)实测评选优树：实测预选树和对比木的树高、胸径值，分别精确至0.1m和0.1cm，若预选树的胸径或树高值大于5株对比木相应性状平均值的20％，且树高或胸径值大于5株对比木相应性状平均值，则预选树可初步入选为优树，届时可实测优树的冠幅、枝下高、分枝角、树皮厚度，目测树干通直度、树皮裂纹通直度，记载结实情况、病虫害情况等等。对初步入选为优树的预选树，如果具备下述形质指标：树干通直圆满、无扭曲，树冠完整、顶端优势明显，主干单一、自然整枝较好，树木健康、无病虫害、无机械损伤，有一定结实能力，则可入选为优树，进行优树编号，并用白油漆写在树干离地1.5m高处。

步骤二优树无性系嫁接苗培育

木荷杂交育种及无性系种子园建立等均需实施优树无性系嫁接苗培育，采用嫁接方法收集保存优树种质，通过嫁接的优树无性系苗木经移栽培育3～4年即可开花结实，同时可以开展人工控制授粉(杂交制种)，木荷嫁接苗培育的步骤和技术如下：

1)嫁接时间：以3月中旬至4月上旬为宜，过早易遭遇倒春寒，导致接穗冻死，过迟则休眠的叶芽全部萌发而错过嫁接季节。由于木荷萌发抽梢时间随海拔的升高而推迟，因此，低海拔的木荷优树萌动早，应早采早接，高海拔的木荷优树萌动晚可适当推迟嫁接时间，但不宜迟至4月下旬。嫁接时间对木荷接株成活的影响极显著，以春季的3月中、下旬采用切接法嫁接成活率可达90％左右，秋季嫁接的成活率极低，平均只有6.5％，而夏季嫁接的都全部死亡。

2)优树接穗采集、储运和处理

接穗应选取优树树冠中上部1～2年生的生长健壮枝条或已建种质基因库(育种群体)中无性系分株上部1年生枝条，穗粗0.5～1.0cm，芽眼健壮、饱满，每穗至少有1个饱满的腋芽或不定芽，最好2～3个。在外地采集的优树穗条，往往数量较多，在短时间内不能嫁接完，可放在冰箱里低温(5℃)贮藏保鲜。具体做法是：先剪去穗条多余的枝、叶，分段截取穗条(全面剪除叶片、留下叶柄)，枝段长约15～20cm的，然后用橡皮筋整齐扎好，用湿毛巾(浸湿稍拧干)包住穗条或用湿的餐巾纸包住穗条的下端，再装入塑料薄膜自封袋密封好(尽量排净袋中的空气)，置于冰箱冷藏保鲜或置于阴凉的室内常温贮藏。如长途运输，应将包装好的穗条置于冷藏箱或保温箱中——如塑料泡沫箱内等。此外，也可将捆扎的接穗直立地插在室内干净的湿沙中贮藏保鲜。

3)砧木要求

选用生长健壮、地径达0.6cm以上的1年生轻基质网袋容器苗进行嫁接，嫁接高度一般为离地高为10～15cm、树干端直、树皮光滑的部位，接后即放入稍大的育苗容器(直径10cm，高15～20cm的美植袋或塑料容器)在圃地培育轻基质的嫁接容器大苗，用于当年秋季或来年初春种子园定植。

4)嫁接方法

春接(3月下旬起至4月上旬)采用切接法和劈接法，以切接法最好，成活率可达90％以上。切接的具体方法为：取出穗条，将其制成长4.5～5.0cm、带有2～3个饱满芽的接穗，并将距穗基0.5～1.0cm以下的部分削成两个斜面，长斜面约3.5～4.0cm，其背面为一短斜面，约l.0～1.5cm。将砧木上部截去，削平断面，于砧木一侧向下直切一刀，使切口的深与宽与接穗长削面相对应。插入接穗，使形成层对齐，接穗和砧木的形成层两面至少有一面要紧密相连，接穗下端和砧木的缝底也要密切相接。然后用塑料条将接口缠严绑紧即可，但必需露出接芽。一般在嫁接后90～100d即可松绑。

5)接后管护

A.检查成活情况与补接：枝接检查是否成活主要看是否萌芽和接穗的包皮是否鲜亮，如接穗有明显失水皱皮或萌芽后幼梢马上萎蔫，说明嫁接失败。嫁接失败后应及时补接。

B.除萌：嫁接后应及时去除砧木发生的大量萌蘖，以免消耗养分，影响接芽生长。

C.立柱绑扎：接活的木荷生长较快，遇大风易从接口处折断，一般在嫁接后90～100d接穗生长30～40㎝左右时，立支柱引缚嫁接苗，同时解除接口处的绑缚物，否则不利于接口处加粗生长。

D.追肥：5～8月追肥1～2次，每次每株施复合肥15～20g左右。

步骤三木荷杂交亲本的集中培育

主要是做好优树无性系嫁接苗定植与管理，通过种植管理3～4年即可开花结实，其步骤和技术如下：

1)优树无性系嫁接苗定植园选择：一是要求交通便利，管理方便，且集中连片；二是要求地势较平坦或低缓山坡，光照充足，立地中等，海拔50～350m之间。

2)定植园林地准备：在全面清除杂树、杂灌和杂草的基础上，按株行距5m×5m或4m×6m实施条带方式整地，带宽1.5～2.0m，带间距2.5～3.0m，在带面中间按株距4～5m挖60cm×60cm×50cm穴，栽植穴呈“品”字形排列，每穴底施1kg生物有机肥或0.5kg钙镁磷作基肥。

3)优树无性系嫁接苗定植：2～3月份将无性系苗木营养袋去除、入穴扶正后，分层填土踩实，最后培一层高约10cm左右的松土以防土壤水分蒸发(但以不能盖住嫁接部位为度)。

4)抚育管理：每年全面除草或劈草、扩穴培土2次时间：5～6月、8～9月，每年8～9月结合抚育施肥1次，沟施复合肥250g/株左右。

5)树体管理

A.及时清除砧木上的萌芽或萌条：及时采取抹芽、修剪等措施清除木荷嫁接口以下的砧木上的萌芽或萌条，促进无性系接穗的生长。

B.树体矮化修剪：通过修剪矮化可扩大树冠结实面，以提高种子产量。具体做法是：1～2年的幼树，以促进树体生长，培养主枝为主；当植株3～4年生，树高达2.5～3.5m时，对主干实施剪顶，剪顶时间在一般在冬季至春梢萌发前进行。开花结实初期，不能修剪树冠下方侧枝。采种时必须保护树体。

步骤四开展杂交制种

前步种植管理至3～4年生进入开花结实期优树无性系，即可开展杂交制种，其具体步骤和方法如下：

1)通过对木荷优树无性系花期观察，按照木荷无性系开花时间从5月底到6月底的时段分成早、中、晚三类，再根据木荷优树产地和花期时段将优树无性系划分为3～5个亚系，每个亚系中的育种亲本进行单交并确定好杂交组合，亚系间不杂交。

2)去雄时间和方法：在前步确定杂交父母本的的基础上，选择杂交母本植株上花蕾转白色、快要开放但尚未开放的花朵(一般在花开放的当天上午或前一天下午)，用小剪刀从花瓣和雄蕊的基部剪除花瓣和雄蕊，木荷为虫媒花，加上此时的雄蕊低于雌蕊的柱头，在小心剪除雄蕊时不会使花粉粘到本花朵的柱头上。

3)人工授粉时间和方法：选择晴朗天气，用刚刚开放或已开放1～2天的花朵雄蕊沾染母株花朵雌蕊，直至变黄，保证授粉完全。

4)套袋时间和方法：单朵花用胶带胶住雌蕊与多朵花采用套袋并挂好杂交组合标牌。对单朵花的杂交组合，在授粉后采用无纺布基材医用胶带胶住雌蕊即可，不需套袋。对小枝上多朵花的杂交组合，在授粉后采用长40cm×宽20cm的羊皮纸进行小枝套袋，并绑扎结实，一周后即可去袋。

5)座果情况的观察记录：木荷种子为两年一熟(尚无报道)，即当年5～6月开花，至第二年10～11月成熟。每年7月中旬即可开展杂交组合座果情况的观察，此时，果柄长约2～3cm，果实直径约0.5cm、浅绿色。

6)木荷果实滞育、膨大与成熟：当年人工授粉座果的木荷果实滞育至第二年的6月底，此时的果实直径仍只有0.5cm左右、但果柄和果实均为褐色，果实(蒴果)于7月份开始进入膨大期，膨大期的果实为浅绿色，至10月中旬蒴果近球形、直径达1.5cm左右时开始成熟，于10月下旬至11月上旬在蒴果开裂之前采收，此时果皮木质，每果有种子11～15粒。

后经申请人实验证实，按上述方法开展木荷杂交的座果率应亲本组合的不同而存在差异，座果率可达27.3％～95％。

Claims (8)

1.一种木荷杂交育种的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)木荷优树的选择

在优良种源区或适宜种源区内或在气候、生态条件与用种区相接近的地区，选择目的树种不少于50％的同龄林或2个龄级以内的异龄林，以中龄林到近成熟林为佳，确认优树；

2)优树无性系嫁接苗培育

接穗选取优树树冠中上部1～2年生的生长健壮枝条或已建种质基因库中无性系分株上部1年生枝条，在3月中旬至4月上旬，采用切接法进行嫁接，嫁接后90～100d接穗生长30～40cm，立支柱引缚嫁接苗，同时解除接口处的绑缚物，并在5～8月追肥1～2次，每次每株施复合肥15～20g；

3)木荷杂交亲本的集中培育

选择海拔50～350m的平坦或低缓山坡整地，2～3月份将无性系苗木营养袋去除、入穴扶正后，分层填土踩实，最后培一层高10cm的松土以防土壤水分蒸发，每年5～6月和8～9月扩穴培土2次，8～9月结合抚育施肥1次，沟施复合肥250g/株；

4)开展杂交制种

按照木荷无性系开花时间分成早、中、晚三类，再根据木荷优树产地和花期时段将优树无性系划分为3～5个亚系，每个亚系中的育种亲本进行单交并确定好杂交组合，亚系间不杂交，木荷种子为两年一熟，即当年5～6月开花，至第二年10～11月成熟，于10月下旬至11月上旬在蒴果开裂之前采收，此时果皮木质，每果有种子11～15粒。

2.根据权利要求1所述的一种木荷杂交育种的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的优树确认条件为：树干通直圆满、无扭曲，树冠完整、顶端优势明显，主干单一、自然整枝较好，树木健康、无病虫害、无机械损伤，则可入选为优树。

3.根据权利要求1所述的一种木荷杂交育种的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的接穗选取的具体条件为：穗粗0.5～1.0cm，芽眼健壮、饱满，每穗2～3个饱满的腋芽或不定芽；所述的嫁接条件为：生长健壮、地径达0.6cm以上的1年生轻基质网袋容器苗进行嫁接，嫁接离地高为10～15cm。

4.根据权利要求1所述的一种木荷杂交育种的方法，其特征在于：所述的切接法具体为将穗条制成长4.5～5.0cm、带有2～3个饱满芽的接穗，并将距穗基0.5～1.0cm以下的部分削成两个斜面，长斜面3.5～4.0cm，背面为l.0～1.5cm的短斜面。

5.根据权利要求1所述的一种木荷杂交育种的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的整体具体为按株行距5m×5m或4m×6m实施条带方式整地，带宽1.5～2.0m，带间距2.5～3.0m，在带面中间按株距4～5m挖60cm×60cm×50cm穴，栽植穴呈“品”字形排列，每穴底施1kg生物有机肥或0.5kg钙镁磷作基肥。

6.根据权利要求1所述的一种木荷杂交育种的方法，其特征在于：步骤(4)中杂交制种的具体步骤为：在确定杂交父母本的的基础上，选择杂交母本植株上花蕾转白色、快要开放但尚未开放的花朵，从花瓣和雄蕊的基部剪除花瓣和雄蕊，选择晴朗天气，用刚刚开放或已开放1～2天的花朵雄蕊沾染母株花朵雌蕊，直至变黄，保证授粉完全。

7.根据权利要求6所述的一种木荷杂交育种的方法，其特征在于：对单朵花的杂交组合，在授粉后采用无纺布基材医用胶带胶住雌蕊即可；对小枝上多朵花的杂交组合，在授粉后采用羊皮纸进行小枝套袋，并绑扎结实，一周后即可去袋。

8.根据权利要求1所述的一种木荷杂交育种的方法，其特征在于：所述的复合肥中氮、磷、钾质量比为1:1:1。