橡膠樹4個(gè)人工授粉組合子代性狀的評(píng)價(jià)

余文才，寧連云，和麗崗

（云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南景洪666100）

天然橡膠具有很強(qiáng)的彈性、良好的絕緣性、耐曲折的可塑性、隔水隔氣的氣密性、抗拉伸和堅(jiān)韌的耐磨性能等特性，是目前人工合成橡膠無法替代的。巴西橡膠樹（Hevea brasiliensis）是天然橡膠的主要來源，自1876年魏克漢（H.A.Wickham）和克洛斯（Cross）從巴西成功引種后逐漸發(fā)展成為世界熱帶商業(yè)性栽培的重要經(jīng)濟(jì)作物，為熱帶植膠區(qū)農(nóng)民增收的主要來源［1］。為了提高橡膠產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，盡早獲得較好的經(jīng)濟(jì)收入，世界主要天然橡膠生產(chǎn)國(guó)都把橡膠樹的選育種工作列為最主要的研究課題，我國(guó)科研單位也非常重視橡膠樹選育種工作，在此做了大量的研究，成功選育出一批我國(guó)自己的優(yōu)良品種并在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，如熱研7-33-97、熱研8-79、湛試327-13、云研 77-2和云研 77-4等［2］，最新又培育出熱墾 628［3-4］、熱墾 525 和熱墾 523［5-6］等一批膠木兼優(yōu)品種，豐富了我國(guó)植膠區(qū)的品種資源，促進(jìn)了我國(guó)天然橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在優(yōu)良親本選擇的基礎(chǔ)上，通過雜交授粉獲得雜交子代群體，從子代群體中選擇優(yōu)良單株并以無性繁殖參加高一級(jí)的系比試驗(yàn)及推廣，是當(dāng)前橡膠樹選育種的基本程序。本文以橡膠樹優(yōu)良無性系為親本進(jìn)行人工雜交授粉，對(duì)其子代進(jìn)行早期鑒定，旨在探討不同雜交組合選育橡膠樹新品種的潛力，并以期獲得一批具有潛力的育種材料，為培育橡膠樹新品種打下良好基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 親本選配及雜交

參試親本為橡膠樹優(yōu)良品種無性系RRIC103、RRII105、熱墾 628、熱墾 523、熱墾 516、云研73-477和云研75–362。2010年春花期進(jìn)行人工雜交授粉，同年8-9月采種，采種當(dāng)天即將種子播種于沙床催芽，待小苗于古銅期時(shí)移栽至營(yíng)養(yǎng)袋進(jìn)行育苗。試驗(yàn)雜交組合、親本特性及觀測(cè)株數(shù)詳見表1。

表1 參試橡膠樹雜交親本及對(duì)照品種信息

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2011年7 月袋育苗定植于云南省熱帶作物科學(xué)研究所橡膠樹有性苗圃系比試驗(yàn)區(qū)（101°47'E，22°00'N）。參照《橡膠樹育種技術(shù)規(guī)程》［7］隨機(jī)配置對(duì)照品種RRIM600，對(duì)照為芽接無性系（基砧為GT1有性苗）。株行距1.5 m×3.0 m，試驗(yàn)地的管理措施按照試驗(yàn)要求進(jìn)行。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目和方法

每年12月底逐株測(cè)量離地面100 cm處莖圍。2014年5月份于離地面30 cm處進(jìn)行試割，割線長(zhǎng)10 cm，d/2割制，試割11刀，前3刀產(chǎn)量不計(jì)，后8刀杯凝后取回膠片烘干稱重，記錄刀次干膠產(chǎn)量；同年9月份采用相同的試割法在離地面80 cm處進(jìn)行試割，測(cè)量有性單株產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和SPSS Statistics 20軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交子代苗期莖圍生長(zhǎng)量

對(duì)5年生不同組合雜交子代群體莖圍進(jìn)行觀測(cè)分析，結(jié)果（表2）表明，4個(gè)組合雜交子代群體平均莖圍均大于對(duì)照RRIM600，平均莖圍由大到小依次排列為RRIC103×熱墾628（28.93 cm）＞熱墾 523×云研 73-477（27.95 cm）＞RRII105×熱墾516（27.80 cm）＞ 云 研 75– 362× 熱 墾 516（26.31 cm）＞對(duì)照（25.09 cm）。不同組合雜交子代莖圍生長(zhǎng)較快，其中，組合RRIC103×熱墾628雜交子代中莖圍大于對(duì)照的單株有280株，占該群體的72.16%，熱墾523×云研73-477的有263株，占69.21%，RRII105×熱墾516和云研75–362×熱墾516的分別有256株和234株，占60.25%和48.75%。群體內(nèi)變異較為豐富，RRIC103×熱墾628、熱墾523×云研73-477、RRII105×熱墾516（27.80 cm）和云研75–362×熱墾516變異系數(shù)分別為22.44%、21.96%、19.86%和19.88% ，變 幅 分 別 為 11.60～44.60 cm、12.00～40.60 cm、13.40～40.00 cm和12.30～39.00 cm。對(duì)照變異系數(shù)較小，這也符合無性系的特點(diǎn)。

表2 不同雜交組合子代群體2015年莖圍生長(zhǎng)量

對(duì)5年生不同雜交組合子代莖圍進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，從頻數(shù)分布直方圖（圖1）可以看出，4個(gè)雜交群體的莖圍均符合正態(tài)分布，說明莖圍屬于微效多基因控制的數(shù)量性狀。

2.2 雜交子代試割產(chǎn)量

對(duì)4個(gè)組合雜交子代群體試割干膠產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果（表3）顯示，4個(gè)組合雜交子代群體試割平均干膠產(chǎn)量偏低，其中，組合熱墾523×云研73-477與對(duì)照差異不顯著，其余組合均極顯著低于對(duì)照。對(duì)4個(gè)組合雜交子代群體試割平均干膠產(chǎn)量進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，從中（圖2）可以看出，4個(gè)群體的干膠產(chǎn)量分布屬于偏態(tài)分布，產(chǎn)量性狀趨于偏低遺傳趨勢(shì)。雖然雜交子代群體平均干膠產(chǎn)量偏低，但組合內(nèi)單株間干膠產(chǎn)量差異較大。4個(gè)組合雜交子代群體內(nèi)變異系數(shù)均高于50%，其中組合RRII105×熱墾516變異系數(shù)高達(dá)67.61%。說明組合內(nèi)雜交子代單株間干膠產(chǎn)量存在豐富的變異，這為選擇高產(chǎn)優(yōu)良單株提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

表3 不同雜交組合雜交子代群體試割產(chǎn)量

組合熱墾523×云研73-477雜交子代群體中平均干膠產(chǎn)量超過對(duì)照的單株有143株，占該群體37.63%，超過對(duì)照200%的單株有27株，占7.11%。組合RRIC103×熱墾628、RRII105×熱墾516和云研75–362×熱墾516雜交子代群體中平均干膠產(chǎn)量超過對(duì)照的單株分別有119株、93株和72株，分別占30.67%、21.99%和15.00%；超過對(duì)照200%的單株分別有8株、5株和2株，分別占2.06%、1.18%和0.42%。

不同組合雜交子代兩次試割干膠產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均大于0.7（表4），說明第一次試割就可以淘汰一批低產(chǎn)單株。

表4 兩次試割干膠產(chǎn)量及相關(guān)分析

2.3 初次篩選

橡膠樹雜交子代早期鑒定是根據(jù)對(duì)目標(biāo)性狀的評(píng)價(jià)篩選出優(yōu)良單株。本試驗(yàn)以高產(chǎn)育種為目標(biāo)，因此以單株平均干膠產(chǎn)量高于對(duì)照2倍為主要依據(jù)，綜合考慮莖圍生長(zhǎng)量，且入選率小于5%的比例為選擇標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果，從RRIC103×熱墾628、熱墾 523×云研 73-477、RRII105×熱墾 516和云研75–362×熱墾516雜交子代群體中分別選出8株、12株、5株和2株單株，入選率分別為2.06%、3.15%、1.18%和0.42%。對(duì)入選單株將進(jìn)行無性繁殖作高一級(jí)無性系系比試驗(yàn)，以進(jìn)一步驗(yàn)證其產(chǎn)量性狀；與此同時(shí)，通過高密度抗寒品種比較試驗(yàn)鑒定其抗寒性。各組合雜交子代初選單株產(chǎn)量和莖圍生長(zhǎng)量資料詳見表5。

3 討論

干膠產(chǎn)量是橡膠樹的主要經(jīng)濟(jì)性狀，在橡膠樹育種中產(chǎn)量性狀的遺傳改良是重點(diǎn)研究的內(nèi)容。巴西橡膠樹是一種高度雜合的木本經(jīng)濟(jì)作物，育種周期長(zhǎng)，從育種目標(biāo)確定到新品種在生產(chǎn)中推廣使用一般需要30多年。為縮短育種周期，提高育種效率，橡膠樹雜交后代早期性狀的預(yù)先選擇研究一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。我國(guó)在這方面開展了大量的研究，現(xiàn)已形成刺檢法、葉脈膠法、試割法和小葉柄膠法等多種早期預(yù)測(cè)技術(shù)，為橡膠樹苗期產(chǎn)量預(yù)測(cè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，其中以3年以后的幼樹試割法較為準(zhǔn)確［8-9］。試割法是目前橡膠樹早期鑒定的主要手段。張?jiān)丛吹龋?0］、方家林等［11］、李維國(guó)等［12］以雜交子代

群體為試驗(yàn)材料，通過試割法初篩出一批具有潛力育種中間材料。本試驗(yàn)也采用試割法對(duì)4個(gè)組合雜交子代群體進(jìn)行了早期鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，組合熱墾523×云研73-477雜交子代平均干膠產(chǎn)量高于對(duì)照，但差異不顯著，其余組合均低于對(duì)照，表現(xiàn)為雜交子代試割平均干膠產(chǎn)量偏低。雖然試驗(yàn)所得雜交子代平均干膠產(chǎn)量偏低，但組合內(nèi)單株間干膠產(chǎn)量差異較大，出現(xiàn)了遠(yuǎn)高于對(duì)照的單株。最終，從4個(gè)組合雜交子代中初步篩選出27株具有潛力的有性單株，可為培育橡膠樹優(yōu)良新品種提供寶貴的材料。

表5 雜交子代優(yōu)選單株莖圍及試割產(chǎn)量

早期選擇在橡膠樹育種中至關(guān)重要，一旦選擇失誤可能導(dǎo)致整個(gè)育種計(jì)劃功虧一簣。在以試割法鑒定產(chǎn)量性狀的過程中，由于割膠工技術(shù)熟練程度不同，有些割膠太深以致傷到樹體，有些又割膠太淺導(dǎo)致產(chǎn)量減少，以單一指標(biāo)進(jìn)行早期產(chǎn)量鑒定方法是存在誤選、錯(cuò)選、漏選風(fēng)險(xiǎn)的，為此需要進(jìn)一步優(yōu)化橡膠樹早期產(chǎn)量鑒定方法。研究表明，次生乳管列數(shù)目與天然橡膠產(chǎn)量高度相關(guān)［13］。在自然條件下，橡膠樹萌條的第1和第2伸長(zhǎng)單位莖中沒有次生乳管分化，但機(jī)械傷害可以誘導(dǎo)這些部位的維管形成層分化出次生乳管［14］，同時(shí)機(jī)械傷害誘導(dǎo)萌條次生乳管分化的難易程度可以反映成齡橡膠樹乳管分化能力的強(qiáng)弱［15］。因此，在早期產(chǎn)量預(yù)測(cè)中可以探索建立以試割法和機(jī)械傷害誘導(dǎo)次生乳管能力相結(jié)合的早期產(chǎn)量鑒定方法，為橡膠樹早期選擇優(yōu)良單株提供更有效、全面、可靠的保障。