杉木良種繁育的策略及方法

楊 波

(迪慶藏族自治州林草種苗和國(guó)有林場(chǎng)管理工作站，云南 迪慶香格里拉 674499)

自1976年參加杉木國(guó)家起源試驗(yàn)以來(lái),某市已從南方6個(gè)林區(qū)采集了207個(gè)樣本,進(jìn)行了杉木的原產(chǎn)地鑒定。杉木優(yōu)良區(qū)的輪廓線是山嶺東南部、波坪嶺北端、岱云山西北部、九峰山以西一帶,特別是三者中下部海拔400 m的河谷丘陵區(qū)岷江上游的伏屯溪、沙溪和澗西的支流——岷江。1972—1976年,帶嶺林業(yè)科學(xué)院、種子種植站、南京林業(yè)大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)等單位在全省范圍內(nèi)評(píng)選出杉木優(yōu)樹(shù),共評(píng)選出優(yōu)樹(shù)400余株。引種優(yōu)樹(shù)100余株，省外優(yōu)良樹(shù)種580余株,于1979—1986年在順昌陽(yáng)口、邵武威民、萊州和大田桃園林場(chǎng)等進(jìn)行初生植物建設(shè),有效地剝離了杉木遺傳資源,帶嶺林業(yè)科學(xué)院從原始種子園收集單線種子已經(jīng)八年了。對(duì)紹威民華農(nóng)場(chǎng)等9個(gè)林場(chǎng)進(jìn)行了遺傳檢測(cè)，超過(guò)700個(gè)家庭接受了測(cè)試，目前已從生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)良家系中篩選出316個(gè)家系,木材材積遺傳增益約為40%。

1 古杉木基因資源收集與利用意義重大

自1977年以來(lái),萊州林業(yè)公司和林業(yè)科學(xué)院從貴州省、浙江省、湖南省17個(gè)區(qū)(市)采集了25年生杉木,建立了0.66 hm2的基因庫(kù)。1982年和1984年進(jìn)行了中國(guó)古代冷杉唯一的莖系試驗(yàn),在對(duì)生長(zhǎng)、木材性狀和適應(yīng)性分析的基礎(chǔ)上,選出了1982—1991年5個(gè)優(yōu)良的杉木部族后代,以杉木(Cunninghamialancelata)和杉木優(yōu)良無(wú)性系(Cunninghamialancelata)為親本,連續(xù)4次進(jìn)行交配試驗(yàn)[1]。共獲得88個(gè)組合,選出7個(gè)優(yōu)良組合。這些優(yōu)良的家系組合不僅生長(zhǎng)發(fā)育快,材料質(zhì)量好,而且生長(zhǎng)期長(zhǎng)。他們是重要的經(jīng)濟(jì)資源。

2 新技術(shù)在杉木遺傳改良中應(yīng)用廣泛

在杉木遺傳改良方面,高新技術(shù)生物技術(shù)的應(yīng)用也取得了成功。南京林業(yè)大學(xué)委托研究開(kāi)發(fā)了一套實(shí)用的林木遺傳統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件包,福建農(nóng)林大學(xué)研究開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)化林木育種數(shù)據(jù)系統(tǒng)[2]。在分子水平上,南京林業(yè)大學(xué)系統(tǒng)分析了中國(guó)制革群體的多基因位點(diǎn)不平衡遺傳結(jié)構(gòu),進(jìn)一步分析和了解中國(guó)杉木的遺傳結(jié)構(gòu)和人工發(fā)展方向；構(gòu)建了世界上第一張中國(guó)鞣質(zhì)遺傳耦合圖譜，初步定位了杉木生長(zhǎng)、木材性狀、枝冠類型等性狀的基因；杉木種內(nèi)雜種優(yōu)勢(shì)與AFLP的關(guān)系,雜交親本的分子遺傳距離已經(jīng)得到了應(yīng)用,這些新技術(shù)的應(yīng)用將對(duì)中國(guó)制革的研究起到積極的推動(dòng)作用[3]。

3 杉木良種繁育問(wèn)題與對(duì)策

3.1 存在問(wèn)題

(1)內(nèi)部市場(chǎng)的目標(biāo)性、適應(yīng)性不強(qiáng)。由于我國(guó)傳統(tǒng)杉木結(jié)構(gòu)和用途的日益增長(zhǎng)，從而影響了我國(guó)傳統(tǒng)杉木的市場(chǎng)應(yīng)用。杉木是一種長(zhǎng)纖維針葉樹(shù)種,不僅可用于建筑還可用于紙漿、造紙和裝飾。杉木可作為優(yōu)質(zhì)印刷和書(shū)寫用紙、填充紙制品和其他家用紙，有必要廣泛開(kāi)展杉木定向栽培以適應(yīng)市場(chǎng)變化的需要[4]。

(2)良種的產(chǎn)量和質(zhì)量不穩(wěn)定,第二代以上先進(jìn)品種的供應(yīng)是生產(chǎn)實(shí)踐證明,良種取得了顯著的效益。第二代杉木種子園的遺傳增益比第一代人工林高15%～20%,實(shí)際累積增益約為45%,杉木種子產(chǎn)量一般只有0.75 kg/667m2。在已建成的杉木種子園中,第二代種子園僅占36.7%所占比例較低,其余均為初級(jí)和第一代種子園,第三代種子園尚未建成[5-6]。

(3)對(duì)遺傳資源的收集、保存和評(píng)價(jià)，南京林業(yè)大學(xué)和林業(yè)科學(xué)研究院建設(shè)了多種試驗(yàn)林[7]。

(4)2000年在順昌楊口林場(chǎng)建成杉木第三代繁育種群建筑,共收集無(wú)性系291個(gè)。必須加強(qiáng)對(duì)無(wú)性系生長(zhǎng)、木材性狀和適應(yīng)性的評(píng)價(jià)[8]。

3.2 對(duì)策

(1)杉木制漿造紙纖維材的選育研究。在調(diào)查杉木形狀和質(zhì)量狀況的基礎(chǔ)上,根據(jù)生長(zhǎng)情況進(jìn)行無(wú)性系系列的初選,開(kāi)發(fā)了杉木的新用途[9-10]。

(2)2種杉木種子園高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)及親子配對(duì)測(cè)定研究。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐,2個(gè)杉木優(yōu)良品種的產(chǎn)量和品質(zhì)均有較大提高。此外,應(yīng)充分利用杉木2個(gè)果園的優(yōu)良種勢(shì),為杉木林的建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。以威敏林場(chǎng)和三明市郊林場(chǎng)2個(gè)杉木種子園為主要研究對(duì)象,從病蟲(chóng)害防治、土壤管理、肥料管理、密度管理、樹(shù)木管理和花粉管理等方面,對(duì)2個(gè)杉木種子園的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究,對(duì)于種子產(chǎn)量和化學(xué)處理時(shí)間較短的果園,應(yīng)找出種子產(chǎn)量和化學(xué)處理時(shí)間較短的原因,如洋口林場(chǎng)、官場(chǎng)林場(chǎng)、三明市郊林場(chǎng)等,對(duì)2個(gè)杉木種子園的獨(dú)立大型試驗(yàn)林進(jìn)行調(diào)查整理[11-12]。

(3)本項(xiàng)目首先開(kāi)展杉木第三代育種研究和第三代種子園建設(shè),為優(yōu)良遺傳材料的篩選和后續(xù)育種提供物質(zhì)依據(jù),對(duì)400多個(gè)杉木種子園試驗(yàn)林、初級(jí)種子園建設(shè)試驗(yàn)林、單層親子表測(cè)量和雜交表測(cè)量進(jìn)行調(diào)查,重新評(píng)價(jià)了杉木資源。其中,篩選出適合培育的優(yōu)良樹(shù)種、科系和個(gè)體,選擇的優(yōu)質(zhì)材料保存在順昌楊區(qū)林場(chǎng),基因庫(kù)按照永久保存的原則進(jìn)行規(guī)劃。該優(yōu)良材料可用于雜交和無(wú)性繁殖等,全國(guó)優(yōu)秀家系試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了綜合調(diào)查,確定了不同的育種目標(biāo)(主要是材料育種、無(wú)性育種、雜交育種)優(yōu)良個(gè)體被選為第三代繁殖群體,以研究第三代繁殖群體的遺傳多樣性[13]。

(4)有針對(duì)性的推廣可以促進(jìn)優(yōu)良杉木無(wú)性系的推廣應(yīng)用,提高杉木人工林經(jīng)營(yíng)效果,加強(qiáng)無(wú)性系選擇和快速宣傳,確定方向,開(kāi)展選擇性培育。對(duì)楊口林場(chǎng)、衛(wèi)民林場(chǎng)等現(xiàn)有無(wú)性系實(shí)驗(yàn)林的定向培育方法進(jìn)行了評(píng)價(jià),對(duì)順昌陽(yáng)曲林場(chǎng)的定向培育方法進(jìn)行了評(píng)價(jià),對(duì)西安市右永林場(chǎng)和非公有制林場(chǎng)進(jìn)行了評(píng)估。所有試驗(yàn)點(diǎn)均選擇較好和較低的地點(diǎn)進(jìn)行無(wú)性系杉木進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)擴(kuò)大了優(yōu)秀無(wú)性系的杉木種植技術(shù)宣傳范圍[14]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，目前杉木造林種植經(jīng)濟(jì)效益較高，在造林活動(dòng)中應(yīng)具備良好的自然環(huán)境條件和種植技術(shù)，在提升種植質(zhì)量的同時(shí)提高種植經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)栽培管理部門和技術(shù)人員應(yīng)綜合各種優(yōu)勢(shì)資源，從根本上提高杉木種植效率，為以后的各項(xiàng)種植活動(dòng)打下基礎(chǔ)。通過(guò)建立完善的杉木選育機(jī)制，優(yōu)化杉木種植效益，實(shí)現(xiàn)杉木林種植長(zhǎng)期發(fā)展。