不同种源白皮松在赣东北的育种试验
【类型】期刊
【作者】俞方洪,游晓庆,李晓辉,朱恒,王建,黎芳,刘俊(上饶市林业科学研究所;中国林业科学研究院亚热带林业实验中心;江西省林业科学院)
【作者单位】上饶市林业科学研究所;中国林业科学研究院亚热带林业实验中心;江西省林业科学院
【刊名】南方林业科学
【关键词】 种源;白皮松;育种
【资助项】江西省林业科学院重大科研及成果推广专项“白皮松、藤本月季引种与繁育技术研究”(项目编号:2016512201)
【ISSN号】2095-9818
【页码】P19-22
【年份】2019
【期号】第1期
【摘要】为了探索白皮松在赣东北地区繁育及推广的可能性,本文着重研究了不同种源白皮松种子在赣东北地区的育种情况,通过对不同种源地的白皮松种子的大小(长度、宽度、厚度)、千粒重和发芽特性进行分析以及容器育苗和大田育苗两种育苗方式进行对比分析,结果表明,不同种源白皮松种子发芽率差异显著,且种子发芽率与种子大小、千粒重均显著相关。且容器育苗与大田育苗在种子发芽率、苗高和地径均无明显差异,说明种子质量是影响种子发芽率的主要因素。2号种源地(山西运城)白皮松种子长度、宽度、厚度、千粒重及发芽率均高于其他种源,相较于其他种源白皮松更适宜在赣东北地区栽植。
【全文】 文献传递
不同种源白皮松在赣东北的育种试验
Breeding experiments of different species of Pinus bungeana in northeastern Jiangxi Province
白皮松(Pinus bungeana),系松科(Pinaceae)松属(Pinus)植物,又称白骨松、虎皮松、三针松等,是我国的特有种,高大乔木,主干明显,枝较细长,斜展生长,伞形或塔形树冠;幼树树皮光滑,呈灰绿色,大树树皮块状剥落且不规则,呈淡黄绿色,老树树皮鳞片状脱落且不规则,呈灰白色或淡褐灰色;叶3针一束,先端尖,冬芽卵圆形,球果一般单生,种子灰褐色,花期为4-5月,球果为次年10-11月成熟[1-2]。主要分布于陕西、山西、河南等省区,海拔范围为400~1 800 m[3]。白皮松具有抗旱、抗污染、树姿优美、适应性强等优点,在我国栽培历史悠久,在古代多植于皇家园林、帝王陵寝及寺庙等处。明清时期,白皮松在我国古典园林中广泛应用,苏州怡园、狮子林和留园等都有种植白皮松。白皮松是我国园林美化及城市绿化的珍贵树种,是山区或干旱地带生态造林工程的优良树种,也是风景区、森林公园优化配置等优选树种之一[4-5]。白皮松松籽含丰富的维生素E,具有滋阴润肺、延缓衰老、预防心血管病等功能;花粉含有多种人体体内代谢有关的活性物质,有很好的保健作用;球果有药用价值,可止咳平喘等。此外,白皮松木材易加工、弹性好、结构细密、防虫蛀效果好,广泛用于家具原材、房屋建筑、文具等[6]。
目前对白皮松的研究主要集中于原产地苗木繁育、扦插育苗和园林应用等方面的研究[7-9],因其重要的经济价值以及优良的观赏价值,具有极大的开发利用价值。本研究旨在通过对不同种源白皮松在赣东北地区的繁育技术研究,以期为白皮松在赣东北地区的应用及推广奠定基础,丰富本地植物资源,绿化美化环境,提高实际利用价值。同时,为其他树种的引种提供参考。
1 试验地概况
上饶市,古称信州,位于江西省东北部,27°48′-29°42′N,116°13′-118°29′E。东接浙江省衢州市、南挺福建省南平市、西与省会南昌市相望、北连安徽省。地貌以丘陵为主,地形为东南高、西北低,山地多呈东北-西南走向。上饶市属亚热带湿润型气候。全年平均气温16.7~18.3℃,年平均降水量为1 600~1 850 mm,年平均日照时间 1 781~2 098 h,年均无霜期251~274 d。由于气候温暖,雨量充沛,光照充足,无霜期长,适宜农作物生长。
2 材料与方法
2.1 试验材料
本试验所用白皮松种子共3个种源分别采自陕西秦岭、山西运城和湖南常德,白皮松种子采用0.5%KMnO4溶液消毒,播种前用温水(50~60 ℃)浸种催芽[10]。
2.2 试验方法
2.2.1 种子长、宽、厚的测定
从各种源中随机抽取60粒种子,共设3个重复,用游标卡尺分别测定其长度、宽度和厚度。种长是指种子底部至顶部的距离,种宽是指种子左右最宽处的距离,厚度是指垂直于宽度的直线距离,宽度和厚度均测量种子的最大部位[11]。
2.2.2 千粒重的测定
种子千粒重的测量参照GB 2772-1999《林木种子检验规程》[12],用百粒法进行测定,重复3次,用电子天平称量。
2.2.3 不同育苗方式对比试验
以露天的容器育苗和大田育苗为对照,容器基质统一为黄心土、泥炭土及谷壳混合,其中容器育苗采用点播方式播种,大田育苗采用撒播方式播种,3月中旬进行播种,播种后每日保持苗床湿润,缺水时及时补充水分,就近采用小溪水,于16时后进行。4月初,种子开始陆续出土,以种子发芽起始日开始每日统计种子的发芽数,吐芽超过3 mm则视为发芽种子,发现腐烂种子应及时拣出并记录,计算种子发芽率。发芽率=发芽结束时种子发芽数/供试种子数×100%[13]。2个月后(即6月底),不同种源的容器育苗和大田育苗各选取30株,用游标卡尺测定其地径,用钢卷尺测定其苗高,进行对比分析。
2.3 数据处理与分析
采用Microsoft Excel 2010和SPSS 19.0软件进行数据分析与作图。
3 结果与分析
3.1 不同种源白皮松种子性状差异分析
在同一种源内,种子的大小是相对较为稳定的一个性状,但在不同种源间,种子大小则会有一定差异。对不同种源白皮松种子的长度、宽度、厚度和千粒重进行测定,结果如表1所示。由表1可知,3个种源地白皮松种子长度以2号种源地最大,为9.41 mm,以3号种源地最小,为8.39 mm;种子宽度、厚度和千粒重规律与其相似,变幅分别为5.09~6.15 mm、4.87~5.02 mm和124.11~143.96 g。通过对不同种源白皮松种子的长度、宽度、厚度和千粒重差异性进行分析,各个种源间除厚度1号和3号种源地无显著差异,其长度、宽度和千粒重均达到了显著差异水平,说明各个种源由于各自生长环境、气候等条件的不同,差异较大,这与王小平等对白皮松种子休眠特性的种源变异的研究结果较一致[14]。
表1 不同种源白皮松种子性状测定结果
Tab.1 Measurement results of the traits of P.bungeana seed from different provenances

注:表中数值用平均值±标准差表示,同列数据后不同小写字母表示在0.05水平差异显著。Note:Data in the table were presented by mean±standard deviation,data followed by different lowercases in the same column stand for significant difference at 0.05 level.
种源地编号 种源地 种子长度/mm种子宽度/mm 1 陕西秦岭9.05±0.41b 5.37±0.35b 2 山西运城9.41±0.37a 6.15±0.31a 3 湖南常德8.39±0.28c 5.09±0.08c种子厚度/mm 4.90±0.23b 5.02±0.16a 4.87±0.26b千粒重/g 132.15±0.75b 143.96±2.30a 124.11±1.47c
3.2 不同种源白皮松发芽率的测定
种子发芽率是衡量种子质量好坏的一个重要指标,对不同种源白皮松种子的发芽率分析,结果如图1所示。由图1可知,容器育苗和大田育苗均为2号种源地白皮松种子发芽率最高,为69.7%,3号种源地最低,为36.3%,各个种源间白皮松种子发芽率差异显著。容器育苗与大田育苗同种源间发芽率无明显差异。2号种源相对表现更好,在种源选择和生产实际应用时应选择发芽率高的,这样才有利于生产。这为白皮松在赣东北地区引种工作的初步筛选提供了一定的理论参考。

图1 不同种源白皮松种子发芽率
Fig.1 Germination rate of different seedlings of P.bungeana
3.3 不同种源白皮松生长量的测定
对不同种源白皮松生长量进行分析,结果如表2所示。由表2可知,不同种源白皮松苗高和地径均以2号种源地最大,容器育苗分别为7.26 cm和1.69 mm,大田育苗分别为7.19 cm和1.68 mm;3号种源地最小,容器育苗分别为6.33 cm和1.63 mm,大田育苗分别为6.35 cm和1.61 mm。容器育苗不同种源白皮松苗高2号种源地与1号和3号种源地间存在显著差异,各种源地白皮松地径均无显著差异,大田育苗苗高和地径的规律与之相同。容器育苗与大田育苗相同种源间其苗高与地径无明显差异。
表2 不同种源白皮松生长量比较
Tab.2 Comparison of growth of P.bungeana from different sources

注:表中数值用平均值±标准差表示,同列数据后不同小写字母表示在0.05水平差异显著。Note:Data in the table were presented by mean±standard deviation,data followed by different lowercases in the same column stand for significant difference at 0.05 level.
种源地编号 种源地 容器育苗苗高/cm 地径/mm 1 陕西秦岭 6.45±0.38b 1.66±0.12a 2 山西运城 7.26±0.13a1.69±0.08a 3 湖南常德 6.33±0.27b 1.63±0.04a大田育苗苗高/cm 6.41±0.22b 7.19±0.16a 6.35±0.21b地径/mm 1.64±0.05a 1.68±0.03a 1.61±0.09a
3.4 白皮松种子性状间相关性分析
对白皮松种子各个性状进行相关性分析,结果如表3所示。由表3可知,种子千粒重与种子长度、宽度、高度和发芽率均呈极显著正相关关系,千粒重是衡量种子饱满程度的一个有力指标,种子饱满度在一定程度上代表其所含营养物质多少,说明种子大小直接影响种子质量及品质;种子发芽率与种子宽度、千粒重有极显著正相关关系,与种子长度、种子厚度有显著正相关关系。2号种源在各种源地中种子千粒重、长度、宽度、厚度等最大,其发芽率也最高,3号种源在各种源地中种子千粒重、长度、宽度、厚度最小,其发芽率也最低。
表3 白皮松种子各性状相关性分析
Tab.3 Correlativity analysis of traits of P.bungeana

注:**表示在 0.01水平上极显著相关,*表示在0.05水平上显著相关。Note:**mean highly significant differences at 0.01 level,*means significant differences at 0.05 level.
性状 种子长度种子宽度 种子厚度种子长度 1千粒重 发芽率种子宽度 0.894** 1种子厚度 0.883* 0.506 1千粒重 0.752**0.871** 0.728**发芽率 0.626* 0.731** 0.675*1 0.746**1
4 结论与讨论
不同种源白皮松种子性状2号种源地(山西运城)的白皮松种子长度、宽度、厚度及千粒重均为最大,分别为9.41 mm、6.15 mm、5.02 mm和143.96 g。且与其他种源各性状因子间有显著差异。不同种源间白皮松种子发芽率差异显著,同一种源容器育苗和大田育苗种子发芽率无明显差异。不同种源白皮松容器育苗及大田育苗的苗高和地径均以2号种源地最大,分别为7.26 cm和1.69 mm、7.19 cm和1.68 mm。白皮松种子各性状间均存在不同程度正相关关系,其中千粒重与其他性状因子间呈极显著正相关,种子长度与种子宽度间呈极显著正相关,发芽率与种子宽度间呈极显著正相关。
一般种子质量越大,空瘪率就越小,播种品质也就越好,千粒重是衡量种子大小和饱满度的主要指标,对幼苗的生长有较大影响,种子越饱满,其所贮藏的营养物质就越多,种子优良度越高[15]。各种源地白皮松种子长度、宽度、厚度和千粒重的差异均达到了极显著水平,说明各种源地白皮松种子的遗传差异较大且种子的大小直接影响种子的质量;种子的发芽率与种子千粒重有极显著相关关系,说明种子的大小在一定程度上影响种子品质。容器育苗与大田育苗在种子发芽率、苗高和地径方面均无明显差异,进一步说明种子大小和发育能力是体现种子质量的重要内容,会影响子代的更新,进而影响植物种群的扩大及延续。不同种源种子在表型上存在一定变异,这些变异是物种对当地自然环境和物候长期适应的结果,从而使分布在不同地域的种群通过长期的自然选择,产生一定的地理差异。因此,种子性状的变异是物种对复杂自然环境的一种适应,也是林业生产上进行选优的重要依据[16-17]。这与其他学者针对不同树种的相关研究类似,说明地理与气象等环境因素是影响种子质量形态特征的重要因素[18-19]。综合目前不同种源白皮松种子的发芽等结果,2号种源地的白皮松更适宜在赣东北地区栽植与推广。对于其苗木后期的生长情况及适应性还需进行长期观测。
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