杉木控制授粉關(guān)鍵技術(shù)

覃悅明

（融安縣林業(yè)局，廣西 柳州 545400）

杉木（Cunninghamia lanceolata）為我國南方優(yōu)良材用樹種。其生長迅速、材質(zhì)優(yōu)良，具有很高的經(jīng)濟價值和生態(tài)價值，廣泛用于建筑、橋梁、電桿、門窗、家具、板料、木制用具方面[1-3]。近年來，隨著科技水平的發(fā)展，人工創(chuàng)造新變異及新的育種途徑不斷出現(xiàn)，但雜交育種仍是目前最有成效的育種方法之一。杉木人工控制授粉能創(chuàng)制適合生產(chǎn)需要的新基因型，是遺傳改良的重要內(nèi)容，為選育杉木優(yōu)良雜交組合奠定了堅實的基礎(chǔ)[4-5]。

1 杉木開花特性

杉木為雌雄同株異花植物，不同植株雌球花、雄球花數(shù)量差異較大，開花具有明顯的偏雌偏雄特性。杉木雄球花多簇生，呈圓錐狀，長0.5～1.5 cm，多數(shù)分布在樹冠下部，有短梗，通常有40 余個簇生于枝頂，花藥3 室，藥隔伸張，邊緣有細缺刻。雌球花單生或2～4 個集生，綠色，苞鱗橫橢圓形，先端急尖，上部邊緣膜質(zhì)，有不規(guī)則的細齒，長寬相等，為3.5～4.0 cm，雌球花多數(shù)著生于樹冠上部或樹頂。

杉木的開花結(jié)實受氣候的影響較大，以廣西融安縣西山林場國家杉木良種基地?zé)o性系種子園為例，杉木雄球花分化在5 月中旬至6 月上旬、雌球花分化在8 月中旬至9 月上旬。雄球花一般在2 月中旬或下旬開始膨大，平均氣溫10 ℃左右時逐漸露出簇生小孢子葉球[6]?；ㄆ谠? 月下旬至3 月中下旬。杉木雄球花散粉期、雌球花可授粉期分別可分4個階段，詳見表1。

表1 杉木花散粉期、可授粉期特征

2 雜交親本選擇

親本選擇是人工控制授粉的重要步驟，直接影響子代的性狀特征。根據(jù)雜交育種目標，如速生、抗性、特殊性狀等，選擇來源清楚、性狀互補、花期較一致的優(yōu)異材料作為親本。

3 雌球花套袋隔離

為防止不需要的花粉侵入，授粉前必須對雌花套袋隔離。廣西融安縣西山林場無性系種子園杉木雌球花芽于2 月中下旬至3 月上旬開始萌動，當(dāng)雌花芽膨脹呈球形，鱗片尚未張開時進行套袋隔離。隔離袋可做成35.0 cm × 45.0 cm 規(guī)格，選用能防水、透光、透氣、堅韌不易破裂的材料，推薦采用亞硫酸紙制成。套袋時，3 朵以上雌花套入1 個袋內(nèi)，以提高授粉效率。隔離袋在花芽前端應(yīng)留有空間，避免花芽被日光灼傷，提高授粉率。套袋袋口比枝梢長出3.0 cm 左右，須在袋下端扎口處墊上棉花，或襯幾層紙再用細繩捆綁，以防止針葉刺破隔離袋。杉木是雌雄同株的樹木，有時雌雄花同時生長在同一根枝條上，為了防止同株雄花粉的污染，需要在花粉成熟之前將同一枝條的雄花先行除去。套袋時在隔離袋上標明無性系號、位置、雌花數(shù)量等信息，便于后期做好授粉記錄。每個雜交組合的套袋雌球花數(shù)量不少于100 個。

4 雄球花花粉采集與處理

4.1 花粉采集

不同的無性系或家系的花粉要單獨采集、單獨處理、做好隔離?；ǚ劭芍苯訌臉渖喜杉部稍谏寄拘矍蚧ㄐ℃咦尤~散開前2～3 d 摘取，隨后置于通氣、無風(fēng)、干燥的室內(nèi)晾干，待其自然散粉。脫出的花粉過200 目篩，去除雜質(zhì)后干燥24～48 h。干燥好的花粉如不能及時使用，則須用光滑、防潮、透氣性好、韌性強的紙包裝后置于干燥器內(nèi)備用。

如直接使用從樹上采集的花粉，可于上午9 時左右，在選好的父本植株上，預(yù)先把即將開放的花蕾或花序用亞硫酸紙袋或塑料袋套起來，一旦花粉撒出時即落在袋中；或于11～14 時，直接抖動花枝，使花粉直接撒落袋內(nèi)，去袋收集。所收集的花粉應(yīng)立即注明品種和采集時間，以免混淆。

為防止花粉混雜，采集人員單人單號采集或采集完1 個父本雄花后，及時使用酒精對手部進行消毒，之后方可采集另一個父本雄花。

4.2 花粉保存

不同的無性系或家系，可能花期不一致，為順利進行控制授粉，要做好花粉采集和儲藏工作。收集的花粉用廣口瓶裝好并置于干燥器內(nèi)干燥24～48 h，干燥后的杉木花粉蓋嚴后置于5 ℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>

4.3 花粉活力測定

花粉的活性及特性決定了種子的產(chǎn)量與質(zhì)量，控制授粉前應(yīng)通過花粉活力測定了解其可育性，以及不育花粉的形態(tài)及生理特征。采用四唑（TTC）測定法[6]測定杉木花粉活力。在載玻片上滴一滴TTC溶液，用解剖針沾取少量花粉于溶液中，攪勻后蓋上蓋玻片，將載玻片置于35 ℃的恒溫箱培養(yǎng)15 min，用顯微鏡觀測花粉染色情況，在載玻片上隨機抽取3 個視野進行觀測，統(tǒng)計視野內(nèi)染色花粉粒和總花粉粒數(shù)，以平均染色率代表花粉活力。花粉活力=（染色花粉粒數(shù)/視野花粉總粒數(shù)）×100%。花粉活力低于5%，表明花粉活力較低，授粉時需加大授粉量或間隔5～7 d 后，對授粉未成功的雌花進行2次授粉。

5 授粉

5.1 授粉工作準備

花粉是授粉作業(yè)的主要材料。授粉前應(yīng)收集相對充足的花粉，并檢查套袋內(nèi)雌球花開花情況[7]。由于杉木雌球花多數(shù)著生于樹冠上部或外層，需準備人字梯；此外，還需準備授粉紙袋、吸耳球、信封、小瓶子、標牌、貼簽、繩子、回形針、種子園無性系排列圖紙、記錄表、筆、夾本等。

5.2 可授粉時期

應(yīng)在雌球花可授粉期初期至可授粉盛期時開展控制授粉。據(jù)廣西融安縣西山林場杉木種子園歷年控制授粉觀測，雌球花呈金黃色或米黃色，雌花中軸稍微伸長，苞鱗略張，胚珠鮮潤，胚珠口頂端可見分泌透明黏液珠等為可授粉顯著標識特征。

5.3 授粉方法

授粉最佳時間在每天上午10 時以前，此時空氣中漂浮的非目的花粉少。采用吸耳球或授粉器吸足花粉，打開隔離袋頂端一角，對準雌球花輕擠噴出適量花粉，再將隔離袋輕輕晃動使花粉在袋中均勻分布，使雌花球獲得充分授粉，用回形針封閉袋口，防止外源花粉進入。每個吸耳球或授粉器只能裝入1個父本的花粉，每個吸耳球均需做好標記和隔離包裝。為保證授粉充足，每隔2～3 d 重復(fù)授粉1～2 次。當(dāng)天用不完的花粉可置于干燥器中保存。

授粉結(jié)束后須在每個授粉枝上懸掛標牌，注明母本、父本無性系號或家系號、紙袋號，以免采果時混亂。每次授粉后均需做好記錄，一個組合記錄在一張授粉登記表上，并將每個組合授粉的雌花數(shù)量匯總。

6 解袋及日常管理

授粉后7～10 d，雌球花珠鱗增厚，柱頭枯萎或苞鱗完全閉合，即表示已經(jīng)失去授粉能力，再隔5 d即可去除隔離袋，以便新梢生長和幼果發(fā)育。在整個控制授粉過程中，要注意觀察、記錄，及時防治病蟲害，防止人為破壞。

7 雜交球果采收與制種

霜降后，球果自然成熟時，每個雜交組合球果單獨采收。按授粉時的標牌上序號依次采收，并登記每枝采收杉木球果個數(shù)，防止漏采或混采。相同的放在一起晾曬制種，測定出籽率，并進行播種育苗試驗。

8 檔案管理

杉木控制授粉每一步驟都可能成為良種選育成敗的因素，整個過程要注意觀察和記錄，建立相關(guān)信息檔案，規(guī)范化管理，如檔案中應(yīng)有控制授粉方案、記錄表格、授粉次數(shù)和時間、種子采收時間等，紙質(zhì)檔案與電子檔案要一一對應(yīng)。