CN109142259A - 一种湿地松林中高产脂湿地松植株的鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种湿地松林高产脂湿地松植株的鉴定方法，属于松脂采集技术领域。本发明提供的鉴定方法是根据松针的形态性状和叶绿素含量作为筛选指标来选择高产脂优树，采用本发明提供的鉴定方法可以对树龄1年以上的人工林开展选择，且准确率高。同时，本发明提供的鉴定方法相对于传统方法，方法简单，操作性强，可大大降低野外工作强度，实用性强，适合在林木育种、选育领域大规模筛选高产脂湿地松优树材料。
Description
技术领域
本发明属于松脂采集技术领域，具体涉及一种湿地松林高产脂湿地松植株的鉴定方法。
背景技术
松脂是生产松香、松节油的原料，也是重要的工业原料。中国松脂产量占世界松脂产量的60％以上，是林业中最重要的产品之一，近年来年产值超过80亿元。由于不同树种、相同树种的不同类型产脂力差异很大，并且受到较高的遗传力控制。因此选择优良产脂种质，为我国松脂产业提供优良的种质材料成为当前科研服务生产的重要任务。
湿地松(Pinus elliottii var.elliottii Engelm.)原产于北美东南部，是美国主要造林树种，具有生长快、适应性强、产脂量高、纤维长等特点，被广泛用于造纸、木材加工、林化工业等方面。我国早在上世纪30年代开始引种，70年代开始大量推广，目前湿地松已经成为我国南方低山丘陵主要造林树种和优良产脂树种。产脂率是鉴定湿地松品种是否优良的一个重要指标。由于幼龄湿地松树木尚未成熟，产脂率还不稳定，甚至无法测定。因此，目前鉴定湿地松产脂率多是采用针对树龄在7以上的进行产脂率的鉴定。而采用中林以上的树木进行鉴定需要将湿地松培育数年，人力物力消耗过大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种湿地松林中高产脂湿地松植株的鉴定方法，采用本发明提供的鉴定方法，采用幼龄湿地松即可鉴定出同一片湿地松松林中高产脂的湿地松，方法简便，省时省力。
为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种高产脂湿地松植株的鉴定方法，在农历8～10月测定当年生完整针叶中如下指标来鉴定：针叶的总叶绿素的含量、针叶的叶绿素a的含量、针叶的叶绿素b的含量、针叶的长度、针叶束鞘的长度和针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数；
当所述指标同时满足如下条件时，则鉴定为高产脂湿地松：针叶的叶绿素a的含量＞0.2mg/L；针叶的叶绿素b的含量＞0.088mg/L；针叶的总叶绿素的含量＞0.288mg/L；针叶的长度＞15.7cm；针叶束鞘的长度＞1.9cm和针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数＜103个/cm。
优选的，所述针叶的叶绿素a和针叶的叶绿素b的含量的测定方法，包括如下步骤：
将针叶剪成2～5mm的小段，将得到的针叶小段与丙酮乙醇的混合液混合，浸泡至松针变为白色后，收集浸泡针叶小段后的丙酮乙醇混合液，将收集的浸泡液分别在663nm和645nm下测定紫外吸光度数值，得到的OD663和OD645代入公式a和公式b计算，得到叶绿素a和叶绿素b的含量；
叶绿素a的含量＝1.272×OD663-0.259×OD645 公式a
叶绿素b的含量＝2.288×OD645-0.467×OD663 公式b
所述丙酮乙醇混合液的体积浓度比为50％:50％；
所述针叶小段的质量和丙酮乙醇混合液的体积比为0.1g:10mL。
优选的，所述针叶的总叶素素的含量为针叶的叶绿素a的含量和针叶的叶绿素b的含量之和。
优选的，测定针叶的叶绿素a的含量、针叶的叶绿素b的含量、针叶的长度、针叶束鞘的长度、针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数的指标时采用同一批针叶。
优选的，所述针叶的采集时间为上午六点到九点半之前。
优选的采集的针叶保存在3～5℃的环境中。
优选的，采集的针叶保存时间不超过3d。
本发明提供了一种高产脂湿地松植株的鉴定方法，根据松针的形态性状和叶绿素含量作为筛选指标来选择高产脂优树，与传统通过每株采割松脂(树龄7年以上，胸径14cm以上才可以采收)来选择高产脂松的方法相比，本发明提供的鉴定方法可以对树龄1年以上的人工林选择，且准确率高。同时，本发明提供的鉴定方法相对于传统方法，方法简单，操作性强，可大大降低野外工作强度，实用性强，适合在林木育种、选育领域大规模筛选高产脂湿地松优树材料。
具体实施方式
本发明提供了一种高产脂湿地松植株的鉴定方法，在农历8～10月测定当年生完整针叶中如下指标来鉴定：针叶的总叶绿素的含量、针叶的叶绿素a的含量、针叶的叶绿素b的含量、针叶的长度、针叶束鞘的长度和针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数；
当所述指标同时满足如下条件时，则鉴定为高产脂湿地松：针叶的叶绿素a的含量＞0.2mg/L；针叶的叶绿素b的含量＞0.088mg/L；针叶的总叶绿素的含量＞0.288mg/L；针叶的长度＞15.7cm；针叶束鞘的长度＞1.9cm和针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数＜103个/cm。
本发明中，8月以前1年生针叶叶绿素含量不稳定，与松脂产量的相关性不显著，同时松针形态(长度、气孔变化很大)而大于1年生针叶破环较严重，代谢没有1年生旺盛，叶绿素含量差异较小，不适宜做选择指标。本发明中选用8～10月当年生针叶作为待测原料，此时的针叶形态不再发生显著变化，针叶代谢旺盛，不同单株之间叶绿素含量差异较大，可以准确地检测产脂量的高低。
本发明中，所述针叶的采集时间优选为上午六点～九点半之前，更优选为上午7点～9点。农历8～10月天气温度一般较高，在上午9：30以前完成针叶采集，一方面可以降低高度时的针叶的蒸腾、代谢作用，另一方面可以防止采集人员中暑。本发明中，每一株湿地松1年生针叶的采集数量不少于100根。
本发明中，采集的针叶优选保存在3～5℃的环境中，更优选为4℃。在3～5℃的环境中进行保存可以降低针叶的蒸腾、代谢作用，最大程度降低针叶叶绿素代谢降解。本发明中，采集的针叶保存时间优选不超过3d，更优选为采集后1d内进行测定(当天上午野外采集，下午实验室测定)。
本发明中，所述针叶长度的测定方法优选为：在保存的针叶中随机选择10根完整的针叶测定针叶长度(L)，计算平均值，为针叶长度。本发明中，所述针叶束鞘的长度的测定方法优选为：将测定针叶长度后的10根针叶测定针叶束鞘的长度(CL)后取平均值，为针叶束鞘的长度。本发明对测定用设备没有特殊限定，采用本领域常规直尺即可。
本发明中，所述针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数的测定方法优选为将测定针叶长度后的10根针叶用测量显微镜计数后取平均值，为针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数(FMN)。本发明测定针叶长度、针叶束鞘的长度和针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数采用同一批针叶，可以减少取样误差，保证数据来源的准确性和一致性。
本发明中，所述针叶的叶绿素a和针叶的叶绿素b的含量的测定方法，优选包括以下步骤：将针叶剪成2～5mm的小段，将得到的针叶小段与丙酮乙醇的混合液混合，浸泡至松针变为白色后，收集浸泡针叶小段后的丙酮乙醇混合液，将收集的浸泡液分别在663nm和645nm下测定紫外吸光度数值，得到的OD663和OD645代入公式a和公式b计算，得到叶绿素a和叶绿素b的含量；
叶绿素a的含量＝1.272×OD663-0.259×OD645 公式a
叶绿素b的含量＝2.288×OD645-0.467×OD663 公式b
所述丙酮乙醇混合液的体积浓度比为50％:50％；
所述针叶小段的质量和丙酮乙醇混合液的体积比为0.1g:10mL。
本发明中，优选将采集的针叶剪成3mm的小段。本发明中所述浸泡的温度优选为20～30℃，更优选为25℃。
本发明中，所述针叶的总叶素的含量优选为叶绿素a的含量与叶绿素b的含量之和。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
2016年8月，在45株已经测定过松脂产量的、正常生长的湿地松(树龄30年)上采摘1年生完整针叶，利用可见-紫外分光光度计测量针叶叶绿素a、b，其中叶绿素a用Ca表示，叶绿素b用Cb表示，并计算总叶绿素(Ca+Cb)，总叶绿素用Ct表示，利用普通学生直尺测量针叶长(L)，松针鞘长(CL)，利用台式测量显微镜测量腹侧中间一行气孔数(FMN)。具体结果如表1所示。
表1不同湿地松测定结果
由表1可以看出，采用本发明提供的鉴定方法，鉴定出3,14,15是群体中产脂量较高的单株，单株产脂量分别为8.03kg、9.05kg和9kg，属于群体中产脂量较高的单株；在该群体中产脂量大于8kg的单株还有13,17,18和19号4个单株，产脂量与所选单株接近，显示选择的正确率高，尽管有漏选，但是对于遗传选择来说，只要入选单株具有较高的产脂量即可，无论选择3，14，15还是漏选的13，17，18，19并没有显著差异，一般不会造成明显的遗传资源损失。在遗传选择实践中，优株选择率一般不会超过5％，可以在产脂量较高的几株中根据性状再次选择。
实施例2
2017年9月，在50株已经测定过松脂产量的、正常生长的湿地松(树龄17年)上采摘1年生完整针叶，利用可见-紫外分光光度计测量针叶叶绿素a、b，其中叶绿素a用Ca表示，叶绿素b用Cb表示，并计算总叶绿素(Ca+Cb)，总叶绿素用Ct表示，利用普通学生直尺测量针叶长(L)，松针鞘长(CL)，利用台式测量显微镜测量腹侧中间一行气孔数(FMN)。具体结果如表2所示。
表2不同湿地松测定结果
由表2可以看出，采用本发明提供的鉴定方法，鉴定出16，17，15，24是群体中产脂量较高的单株，单株产脂量均＞6.5kg，只有24号单株产脂量较低，然而其产量依然处于较高水平，对于遗传选择来说，与其它漏选的产脂量在6.5kg和7.0kg之间的单株相比，并没有明显的遗传差异，因此不会造成明显的遗传资源损失。
实施例3
2017年9月，在49株正常生长的湿地松(树龄2年)上采摘1年生完整针叶，利用可见-紫外分光光度计测量针叶叶绿素a、b，其中叶绿素a用Ca表示，叶绿素b用Cb表示，并计算总叶绿素(Ca+Cb)，总叶绿素用Ct表示，利用普通学生直尺测量针叶长(L)，松针鞘长(CL)，利用台式测量显微镜测量腹侧中间一行气孔数(FMN)。具体结果如表3所示。表3中产脂量数据来自各单株上一代的母树，产脂量遗传率达到80％以上，因此可以认为该幼树产脂量潜力同母树。
表3不同湿地松测定结果
由表3可以看出，采用本发明提供的鉴定方法，鉴定出H7，H37，H40，H5，H4，H38是群体中产脂量较高的单株，只有H6、H36号单株产脂量较高而漏选，然而与入选的最低单株H7，H37号单株产量差异并不大，显示选择的正确率高，漏选率低，对于遗传选择来说，并没有造成明显的遗传资源损失。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种湿地松林中高产脂湿地松植株的鉴定方法，其特征在于，在农历8～10月测定当年生完整针叶中如下指标来鉴定：针叶的总叶绿素的含量、针叶的叶绿素a的含量、针叶的叶绿素b的含量、针叶的长度、针叶束鞘的长度和针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数；
当所述指标同时满足如下条件时，则鉴定为高产湿地松：
针叶的叶绿素a的含量＞0.2mg/L；针叶的叶绿素b的含量＞0.088mg/L；针叶的总叶绿素的含量＞0.288mg/L；针叶的长度＞15.7cm；针叶束鞘的长度＞1.9cm；针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数＜103个/cm。
2.根据权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述针叶的叶绿素a和针叶的叶绿素b的含量的测定方法，包括如下步骤：
将针叶剪成2～5mm的小段，将得到的针叶小段与丙酮乙醇的混合液混合，浸泡至松针变为白色后，收集浸泡针叶小段后的丙酮乙醇混合液，将收集的浸泡液分别在663nm和645nm下测定紫外吸光度数值，得到的OD663和OD645代入公式a和公式b计算，得到叶绿素a和叶绿素b的含量；
叶绿素a的含量＝1.272×OD663-0.259×OD645 公式a
叶绿素b的含量＝2.288×OD645-0.467×OD663 公式b
所述丙酮乙醇混合液的体积浓度比为50％:50％；
所述针叶小段的质量和丙酮乙醇混合液的体积比为0.1g:10mL。
3.根据权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述针叶的总叶素素的含量为针叶的叶绿素a的含量与针叶的叶绿素b的含量之和。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的鉴定方法，其特征在于，测定针叶的叶绿素a的含量、针叶的叶绿素b的含量、针叶的长度、针叶束鞘的长度、针叶腹侧中间一行1cm长度的气孔数的指标时采用同一批针叶。
5.根据权利要求1～3任意一项所述的鉴定方法，其特征在于，所述针叶的采集时间为上午六点～九点半。
6.根据权利要求5所述的鉴定方法，其特征在于，采集的针叶保存在3～5℃的环境中。
7.根据权利要求6所述的鉴定方法，其特征在于，采集的针叶保存时间不超过3d。
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王海林 等: "不同产脂量云南松树脂道解剖学比较研究", 《林业科学研究》 * |
| 黄益江 等: "叶绿素含量与马尾松产脂力相关研究", 《福建林学院学报》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109142259B (zh) | 2020-12-11 |
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