廣西防城金花茶育種群體選擇及營建技術(shù)研究*

洪永輝，陳天增，方煒，林仙淋，洪楨華，王如均

(1．龍巖林業(yè)種苗站，福建 龍巖 364000；2．福建世紀(jì)金花有限公司，福建 上杭 364206；3．福建省林木種苗總站，福州 350003；4.福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，福州 350003)

金花茶(Camellianitidissimachi)為山茶科山茶屬茶亞屬常綠小喬木或灌木。目前世界上已知的金花茶組植物有42種5個(gè)變種。從20世紀(jì)60年代在廣西發(fā)現(xiàn)金花茶以來，我國科技人員在開展金花茶野生品種的收集和推廣馴化、優(yōu)樹表型選擇、種苗繁育技術(shù)、基因庫建設(shè)、藥用、營養(yǎng)價(jià)值及微量元素含量等方面做了系列研究[1-6]。20世紀(jì)80年代福建以觀賞為主開始引種金花茶，通過30多年的引種馴化，福建的福州、龍巖等五個(gè)市已被列入我國金花茶東部適宜區(qū)[7-9]，并在無性快繁等多方面取得突破[6，10]。金花茶系統(tǒng)性的遺傳改良研究進(jìn)展較緩慢，尤其在金花茶育種群體方面研究較少，其原因是優(yōu)良單株組成的育種群體數(shù)量較少。這與原樹種分布區(qū)、種的地理變異特征相關(guān)。金花茶屬瀕危植物，其種質(zhì)資源分布主要在廣西南部和西南部的亞熱帶南緣和熱帶北緣地區(qū)，其品種和數(shù)量因原分布區(qū)域窄和野生植株為國家重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象而受到極大限制。因此，要深入研究金花茶，需利用原始林或人工林選擇后產(chǎn)生的主群體建立育種群體，才能確保長期遺傳改良得以持續(xù)和獲得更大遺傳增益。為此，本文開展金花茶育種群體選擇及營建的技術(shù)研究，探討金花茶建立育種生產(chǎn)群體的途徑和方法，為良種繁育和雜交育種試驗(yàn)選取優(yōu)良材料提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

金花茶組植物原產(chǎn)于東經(jīng)107°28′～108°36′，北緯20°36′～22°22′的廣西防城港市十萬畝山場(chǎng)。2005年漳平翠金花茶開發(fā)公司開始從廣西引種金花茶植株，2008年建立1.33 hm2金花茶母本園[10]。其育種群體材料主要來源于母本園選育的防城金花茶優(yōu)樹中收集的種子或穗條培育的苗木[7]，苗齡均選擇5 a林齡以上1 m高金花茶裸根苗。

1.2 育種群體園概況

金花茶為喜陰、耐陰植物，陽光直射或長期暴曬可致樹體整體長勢(shì)不良[7]。選擇適宜金花茶生長環(huán)境、地點(diǎn)和采用不同合理的遮陽處理是營建育種園的關(guān)鍵。為此，分別選擇不同地點(diǎn)、遮蔭方式設(shè)置三片金花茶育種群體園。育種群體一園、二園位于福建省上杭縣廬豐鄉(xiāng)豐樂村，東經(jīng)116°50′，北緯24°54′，海拔240 m，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候。豐樂村年均氣溫19.5 ℃，最熱月七月平均氣溫24～28 ℃，極端最高氣溫39.7 ℃；最冷月一月平均氣溫7.0～10.6 ℃，極端最低氣溫-5 ℃；年均降水量1 894 mm；年均相對(duì)濕度77%；年無霜期293 d；年均日照時(shí)數(shù)1 971 h。育種群體三園位于福建省漳平市拱橋鎮(zhèn)中堺村，東經(jīng)117°24′，北緯25°18′，海拔202.2 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。三園年均氣溫19.2 ℃；最熱月七月平均氣溫24.6～28.5 ℃，極端最高氣溫40.3 ℃；最冷月一月平均氣溫7.0～11.2 ℃，極端最低氣溫-5.7 ℃；年均降水量1 560 mm；年均相對(duì)濕度78%；年無霜期300 d；年均日照時(shí)數(shù)1 852.9 h。

1.3 調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析方法

2018年分別調(diào)查金花茶的樹高、地徑、冠幅及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，并估算冠幅面積和樹冠體積。

冠幅面積：S=π((D1+D2)/4)2。式中：D1為東西方向樹冠寬度；D2為南北方向樹冠寬度。

球形樹冠體積：V=2×S×L/3；圓錐形樹冠體積：V=S×L/3。式中：S為冠幅面積；L為樹高。

性狀的變異系數(shù)：CV=&/μ×100%。式中：&為性狀標(biāo)準(zhǔn)差；μ為性狀均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 金花茶育種群體園址選擇及建園技術(shù)

2.1.1 馬尾松林分林下仿野生育種群體園

仿野生育種群體園(X區(qū))建于上杭縣廬豐鄉(xiāng)馬尾松中齡生態(tài)公益林下，面積1.2 hm2，立地類型為Ⅲ～Ⅳ類，坡度25°以下，緩坡。馬尾松林分郁閉度0.4～0.6，林分平均樹高18 m，平均胸徑22 cm。2016年全林分采用小鉤機(jī)全面深翻整地，株行距2 m×2 m，挖明穴，施腐熟的有機(jī)肥1 kg。2017年種植，定植金花茶2 000多株。園區(qū)以坡向、坡位、小山脊、山溝、小路為界線劃分為A、B、C、D小區(qū)，每小區(qū)0.23～0.36 hm2。園內(nèi)設(shè)簡易林道，構(gòu)成道路網(wǎng)，并布設(shè)滴灌設(shè)施。為改善林地質(zhì)量，林窗內(nèi)套種了部分1 a林齡無患子、楓香苗。

2.1.2 綠化苗木混交示范育種群體園

混交示范園(Y區(qū))建于上杭縣廬豐鄉(xiāng)0.75 hm2的長期拋荒旱地內(nèi)。2016年采用小鉤機(jī)全面深翻整地，按株行距6 m×6 m挖明穴，分別種植2.5 m高的櫻花、黃花風(fēng)玲木等綠化大苗。在綠化大苗內(nèi)按株行距1.5 m×1.5 m挖明穴，穴內(nèi)施腐熟的有機(jī)肥。2017年定植金花茶600多株。園區(qū)內(nèi)以林道為界線劃分為E、F區(qū)，E區(qū)0.26 hm2,F區(qū)0.49 hm2。為確保金花茶生長，采用75%透光率的遮蔭網(wǎng)搭蓋1.5 m高簡易蔭棚進(jìn)行遮陽。2019年綠化大苗苗高達(dá)4 m以上，郁閉度達(dá)0.5以上，撤掉蔭棚。

2.1.3 金花茶育種群體示范園。

純林示范園(S區(qū))建于漳平拱橋基本農(nóng)田內(nèi)，面積0.8 hm2。園區(qū)土壤疏松肥沃濕潤，為沙壤土。2015年冬全面深翻，經(jīng)三犁三耙，使土壤充分風(fēng)化后，施足腐熟的有機(jī)肥，并采用75%透光率的遮蔭網(wǎng)搭2.5 m高蔭棚。園區(qū)內(nèi)分別做0.6 m寬、0.5 m高的畦，2016年按照1.7 m×1.0 m定植金花茶4 390株。共劃分為15個(gè)小區(qū)。

2.2 金花茶育種群體選擇目標(biāo)確定

建立金花茶育種群體的目的是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)金花茶，提高育種群體的花、葉和良種產(chǎn)量。根據(jù)金花茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，從多角度、多用途、多目標(biāo)出發(fā)，以花期長、花瓣數(shù)多、樹型緊湊、抗逆性強(qiáng)為主，選擇不同類型的優(yōu)良基因型個(gè)體組成金花茶多目標(biāo)利用的育種群體。金花茶遺傳改良的目標(biāo)：一是金花茶花、葉和果的產(chǎn)量在不同類型群體基礎(chǔ)上分別提高5%以上；二是適用于盆栽花卉、林下經(jīng)濟(jì)、功能性食品花卉等各種培育目標(biāo)；三是適應(yīng)能力強(qiáng)、抗逆性高；四是以花用、葉用和花葉兼優(yōu)的品種選擇基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)無性繁殖能力和生長兼優(yōu)；五是表型特異和開發(fā)前景特殊用途；六是可為下一世代雜交育種提供選擇。根據(jù)表型特征和性能，育種群體分成七大類型收集建立：A——藥食花用高產(chǎn)型；B——藥食葉用高產(chǎn)型；C——藥食花葉兼優(yōu)型；D——觀賞(花卉、葉)型；E——無性繁殖優(yōu)良型；F——抗逆性能優(yōu)良型；G——表型特征特異型。

2.3 金花茶育種群體評(píng)價(jià)指標(biāo)確定及選擇

2.3.1 育種群體的形質(zhì)指標(biāo)確定及評(píng)價(jià)

金花茶是較古老的原始植物之一，為兩性花植物，其座果率低直接影響果實(shí)和種子產(chǎn)量[11]。樹高和冠幅直接影響金花茶花朵及種子產(chǎn)量；地徑大小直接影響樹勢(shì)整體生長及營養(yǎng)生長能否轉(zhuǎn)為生殖生長[12-13]。本文以地徑、樹高、冠幅為主，在綜合其它研究指標(biāo)基礎(chǔ)上[7-8]，增加單株著花量(朵)、單位面積花量[13]、葉形、樹姿等形質(zhì)指標(biāo)。

多年觀察表明，金花茶實(shí)生苗樹齡在8 a左右才開花，而采用優(yōu)樹扦插育苗，若穗條有花芽，當(dāng)年就開花，但為培育樹冠需每年疏花蕾，控制在4 a樹齡后開花。調(diào)查發(fā)現(xiàn)金花茶的花芽主要著生在第3、4葉腋部位，多為單生、對(duì)生或3朵著生，且1 a枝著生70%以上花芽數(shù)，30%左右著生在2～4 a枝條上。地徑生長到2 cm以上進(jìn)入開花初期，地徑越大，樹冠、枝條越茂盛，其著花量、葉量越多。與柴勝豐等研究的結(jié)論相同，即地徑在6 cm以上，其生殖構(gòu)件數(shù)量達(dá)到最大值[12]。由此可知，育種群體首先應(yīng)選擇地徑較大的金花茶；其次是冠幅，冠幅越大，單位面積花朵越多；第三是抽梢能力，抽梢能力越強(qiáng)，花枝、花芽或葉片分布越多。待育種群體穩(wěn)定后，再進(jìn)入第二、三輪表型選擇。最終劃分為七大類型育種群體。

2.3.2 育種群體的表型性狀初步評(píng)價(jià)

由于金花茶育種群體應(yīng)含花用、葉用、花葉兼用等，因此，以地徑為初步評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，地徑>2 cm、樹冠較突出的均先入選。對(duì)于地徑<2 cm的葉形、樹姿等個(gè)別形質(zhì)指標(biāo)突出的母樹，先選入育種群體，待調(diào)查觀測(cè)后再進(jìn)入第二、三輪評(píng)選。不同區(qū)域金花茶育種群體調(diào)查表明，各區(qū)組性狀指標(biāo)差異顯著(表1)。共選出3 046個(gè)育種優(yōu)樹。其中：仿野生育種群體園(X區(qū))1 007株；混交育種群體園(Y區(qū))539株；育種群體示范園(S區(qū))1 500株。表型生長表現(xiàn)按地徑排序?yàn)镾區(qū)>Y區(qū)>X區(qū)；按樹高、冠幅和冠體均為S區(qū)>X區(qū)>Y區(qū)。樹高生長因需培育冠形，強(qiáng)度修剪促萌，人工干擾較大。經(jīng)3 a觀察表明，S區(qū)管理到位，生長較優(yōu)；Y區(qū)前期有遮蔭棚生長較快，后期因綠化大苗達(dá)到4 m時(shí)撤掉蔭棚，但櫻花、黃花風(fēng)玲木等均是10月左右落葉和先花后葉的闊葉樹種，樹冠較稀疏，造成金花茶葉片黃化、灼傷，生長緩慢；X區(qū)由于馬尾松林分立地類型為Ⅲ、Ⅳ類地，水肥條件較差，且滴灌因水源尚未使用，其生長低于其它區(qū)。部分生長表現(xiàn)好的均在松闊混交林的地塊。調(diào)查發(fā)現(xiàn)林中空地種植金花茶前期均出現(xiàn)葉片灼傷和黃化現(xiàn)象，后期因楓香、無患子快速生長，郁閉度提高，金花茶生長逐步轉(zhuǎn)旺盛。由此可知，在同等管理下，強(qiáng)化遮蔭和水肥管理是確保金花茶樹姿及營養(yǎng)生長的關(guān)鍵。

表1 不同育種群體園金花茶地徑、樹高、冠幅、樹冠體積性狀

綜上所述，為確保育種群體長期使用，有利于雜交育種，今后金花茶育種群體首選在農(nóng)田上，采用搭蓋塑料遮蔭棚的方式進(jìn)行。在溫室大棚金花基因庫開展雜交育種，能克服天氣等因素造成的花朵敗育等現(xiàn)象，提高座果率。

2.4 營建及管理技術(shù)

金花茶定植后，應(yīng)及時(shí)撫育管理，前期以點(diǎn)施有機(jī)肥或復(fù)合肥為主，后期噴施磷、鉀等葉面肥為主。同時(shí)開展定型修剪培育冠形。第一次撫育在苗木移栽定植當(dāng)年晚秋或次年早春時(shí)進(jìn)行；第二次在次年6月中旬、下旬進(jìn)行；第三次在定植后第三年2月下旬至3月上旬。修剪目地是控制高度，擴(kuò)大冠幅。修枝時(shí)還應(yīng)剪除過密枝、纖弱枝及病蟲枯枝枯葉，逐步培養(yǎng)為花用開心型或葉用密集型樹冠。成年樹修剪一般采用壓頂?shù)姆绞健Ｇげ迕绾托乱浦矘涿绲牡谝?、第二年要摘去花蕾。成年植株中，病弱的金花茶?yīng)摘去2/3以上蓓蕾，摘蕾后噴灑70%甲基托布津1 000倍稀釋液。修剪應(yīng)與肥水管理相配合，修剪前深施較多的有機(jī)肥和磷肥，剪后新梢萌發(fā)時(shí)，及時(shí)追施催芽肥。

3 小結(jié)與討論

建立育種群體是制定育種策略的重要組成部分。金花茶的育種群體首選在農(nóng)田上采用搭蓋塑料遮蔭棚的方式建設(shè)。建園初期應(yīng)選擇地徑較大、冠幅寬大、抽梢能力強(qiáng)的金花茶母樹。待育種群體穩(wěn)定后，再根據(jù)花徑、花期、果實(shí)、葉、各種藥食等功能性含量進(jìn)入第二、三輪表型選擇。最終按藥食花用高產(chǎn)型、藥食葉用高產(chǎn)型、藥食花葉兼優(yōu)型、觀賞(花卉、葉)型、無性繁殖優(yōu)良型、抗逆性能優(yōu)良型、表型特征特異型等需求分別建立了優(yōu)良單株的育種群體，可為進(jìn)一步研究良種繁育和雜交育種提供優(yōu)良材料。