王清華
(海東市平安區林業和草原局園林綠化服務中心,青海海東 810600)
楊樹是楊柳科(Salicaceae)楊屬(Populus)植物的統稱,全屬約100 余種,在我國分布較為廣泛,是重要的木材及加工業原材料。楊樹是世界上分布最廣、適應性最強的樹種,具有抗旱、抗寒、抗倒伏等優良屬性,分布海拔可高達4 800 m。楊樹具有廣泛用途,不僅可以用作木材,且已成為膠合板、纖維板等的重要加工原料,具有較高的經濟開發價值,加之楊樹成材快、輪伐期短,若采用科學的種植栽培方式可以在短時間內獲得經濟效益。但在自然條件下楊樹種子較少,采集難度較高,雜交花期、授粉等不容易被控制。為培育出大徑材、特殊抗性的楊樹品種,可以采用切枝雜交技術,保留父本的優良遺傳性狀并以人工方式控制花期與授粉,對于楊樹育種具有重要意義。
切枝雜交是楊樹家系育種的關鍵技術措施,可以解決自然條件下楊樹種子少、不易采集、花期及授粉不易控制的問題,以保留親本優良遺傳性狀,提升楊樹品質。
1.1 材料準備
1.1.1親本選擇及雌雄株辨別。楊樹育種以目標為驅動,如培育大徑材、輪伐期較短、具有特殊抗性的楊樹等。以育種目標為導向,選擇壯齡期、生長健壯、無病蟲害、無機械性損傷的父母親本是楊樹切枝育苗的前端環節。根據育種目的一般以親緣關系較遠的楊樹品種進行切枝雜交,如北方楊樹品種與美洲黑楊雜交[1]。
楊樹雌雄株辨別是楊樹切枝雜交技術應用的必備環節。楊樹雄花序由花托及雄蕊群組成,無花被,初期花藥呈現紅色,在花枝上微微低垂;
當開花后散播花粉,花序長可達8~10 cm,隨后萎縮干枯呈黑色,雄花序凋零的同時楊枝開始萌發出嫩芽。雌花序為穗狀葇荑花序,呈嫩綠色,每朵小花僅有1 個裸生子房與柱頭,無花被,子房授粉至蒴果成熟期間不脫落。
1.1.2采枝及工具準備。楊樹切枝雜交需要選擇花芽粗短肥大、芽鱗短小,而葉芽尖長、芽鱗較多的枝條為材料。采枝時間依當地氣候條件、空氣濕度而定,北方地區一般在2—3 月進行采枝,當地品種采枝后即可進行水培雜交,外地品種需要提前采枝并進行低溫存儲。若條件允許盡量將雌雄株分開采枝。如果同時采枝,則應當將雄花枝在室內水培5~7 d,可以保證雄花開放時花粉充足;
雌花枝則入地窖進行冷藏。或提前采雄花枝,在室內水培3~5 d后再采雌花枝并與雄花枝共同水培。
楊樹采枝時優先選擇壯齡期、生長健壯的母樹,從樹冠中上部剪取直徑1.5 cm,長100 cm 且帶有花芽的枝條,僅保留1 個葉芽,其他芽全部去除,并剪掉徒長枝。雄株花枝保留3~5 個花芽,且花芽分布均勻。
在進行楊樹切枝雜交之前需要做好工具的準備工作,主要包括容量為2 000 mL 的廣口瓶,10 cm×10 cm的紙袋若干個,標簽,修枝剪等。
1.2 室內切枝雜交
1.2.1水培管理及隔離。將修剪好的花枝放入水中進行栽培,為避免空氣進入花枝的導管并阻礙其對水分的吸收與利用,應將花枝底部修剪成斜面,以此保證花枝在萌發與開花時水分充足。待全部修剪完成后,將花枝插入事先準備好的2 000 mL 廣口瓶內,并在瓶內加入適量的水。
若選擇在3 月初及初春時節進行切枝雜交育苗,因該階段溫度較低,需要頻繁更換廣口瓶內的水,一般2 d更換1 次,待溫度提升后,可1 d 更換1 次。在換水時需要密切關注花枝的狀態,用清水沖洗花枝表面的黏液,避免其阻礙花枝對水分的吸收。若花枝浸入水中的部分出現腐爛情況,可以剪去腐爛部分,同時對廣口瓶進行清洗,再將修剪好的花枝再次插入瓶中。與此同時,為保證雜交效果,需要在開花前將雌雄株花枝隔離,或是將雌雄株花枝分別水培在不同的房間,或是在雌株花枝上套袋[2]。
1.2.2花粉采集及授粉。待雄花序下端花粉成熟后,可以用干凈的白紙或硫酸紙將花序托住,用手輕輕抖動花序以收集花粉。花粉收集一般在每日上午9:00—11:00,下午14:00—16:00 進行,以每日收集2~3 次為宜,直至全部花粉收集完成。將收集的花粉包好并放入培養皿內,置于干燥器內干燥24 h,隨后將其放入0℃~5℃的低溫環境內進行保存。
花粉采集后進行授粉,當雌花開放且柱頭分泌黏液時開始,可以用毛筆蘸取少量花粉,在不觸碰雄花柱頭的前提下輕輕抖動毛筆,用放大鏡觀察花粉在柱頭上的分布情況,以此調整毛筆的位置。授粉的時間最好為上午10:00,每日授粉1 次,連續授粉3 d。為避免雌花柱頭上花粉不足,需要在授粉后對雌花進行套袋,以保證蒴果發育良好。
1.2.3授粉后的管理。授粉后3~4 d,雌花柱頭開始萎縮,子房逐漸膨脹,待蒴果發育并且膨大后摘掉紙袋,以保證蒴果光照充足、促進蒴果的發育。授粉后需要更換廣口瓶內的水,每隔1~3 d 更換1 次,每日注氧1 次。此外,將室內溫度控制在25℃,保持室內通風情況良好,前期空氣濕度不低于85%,后期不低于60%。為保證光照充足,避免室內條件制約蒴果發育及花枝生長,可以在晴朗且溫度適宜的天氣將花枝搬出室外,經陽光照射2~3 h 后再搬回室內。另外,在水培液中加入0.1%尿素、0.2%過磷酸鈣,以保證花枝生長及蒴果發育養分充足,避免落果發生。當葉芽萌發為葉片后,保留5~7 個葉片以促進光合作用,并噴施適量的葉面肥。
2.1 選地整地技術
選擇土層深厚、土壤肥沃、背風向陽、排水灌溉條件良好且土壤通透性較好的沙壤土、輕壤土作苗床,且該地塊此前未種植過土豆、蔬菜等農作物,以避免苗木感染褐斑病等病蟲害。同時,為了保證土壤肥沃、土壤理化特性滿足種子萌發及苗木生長需求,應在播種前進行深耕,耕深20~25 cm,可以有效去除土壤內殘留的蟲卵及病菌殘體,保證土壤結構,促進苗木根系發達。此外,在播種前需要采用0.5%的高錳酸鉀澆透土壤以消毒。
2.2 適時播種技術
在楊樹播種育苗前需要進行催芽,將種子放入培養皿中滴加適量的水,置于向陽、溫濕度適宜且光照充足的條件下促進種子萌發,待子葉長度達0.2~0.5 cm 后插入事先準備好的花盆或營養袋內,澆透水,再用塑料薄膜包裹住盆口或袋口。
2.3 苗期管理技術
當苗木生長健壯、達到一定高度后需要將苗木移栽至準備好的苗圃地中。當幼苗高度低于1 cm 時需要保證水分充足,每日噴水2~3 次,此外還需做好以下苗期管理工作。
2.3.1灌溉及施肥。當苗木生長出1~8 枚真葉時,根系發展快速,而地上部分枝干生長緩慢,且幼苗較嫩,對水分需求量較高。此外,陽光直射容易灼傷幼苗,需要及時噴水以保證苗木健康生長并降溫。同時,控制苗圃地內的苗木密度在95~110 株/m2范圍內,去除多余的苗木。間苗后追施速效氮肥,施肥量要少。在定苗后開始第2 次追肥,兩次追肥間隔14~28 d[3]。
2.3.2病蟲害防治。楊樹幼苗期易感染猝倒病、黑斑病、褐斑病、蠐螬、螻蛄等病蟲害。針對楊樹幼苗期猝倒病,可以采用林業防治與藥劑防治相結合的措施,在幼苗期進行松土以促進苗木根系發達,適度降低灌水量與灌水頻率,同時每隔14 d 噴施1%~3%的硫酸亞鐵溶液,再用清水沖洗苗木,連續噴施3 次;
針對楊樹幼苗期黑斑病與褐斑病,當幼苗出現癥狀后,可以噴施65%代森錳鋅100~250 倍液、0.6%硫酸鋅液等藥劑,每隔15 d 噴施1 次,連續噴施2~3 次;
針對楊樹幼苗期蠐螬、螻蛄等蟲害,可以施用50%辛硫磷顆粒劑30.0~37.5 kg/hm2,也可在播種前進行拌種,以起到良好的蟲害防治效果。
楊樹切枝雜交技術可以通過親緣較遠樹種的雜交獲得抗逆性良好、生長速度較快、樹姿優美、適應性更強的優良新型品種,對于擴大楊樹應用范圍具有重要意義。在應用楊樹切枝雜交技術時,應當注意做好前期的材料與工具準備工作,在室內進行雌雄株花枝的水培管理,并進行花粉收集與授粉工作。在楊樹播種育苗階段,需要做好選地整地工作,以優良地塊作苗圃地,在播種前進行催芽并適時播種。此外注重苗期管理,提升灌水施肥的科學性,重視楊樹幼苗期病蟲害防治。
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