一種楸樹無性系的選育方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種楸樹無性系的選育方法，包括：對楸樹進行人工雜交種子育苗，對雜交所得不同家系進行評比試驗，從中選擇優(yōu)良家系，然后再按照在入選的優(yōu)良家系中多選超級苗，落選家系中少選超級苗的原則，完成超級苗選擇，將超級苗無性系化，最后進行無性系評比試驗，即得超級苗無性系；對楸樹無性系雜交育種方法得到的超級苗無性系進行三級篩選試驗；第一級篩選采用間比法無重復(fù)試驗設(shè)計；第二級采用隨機完全區(qū)組設(shè)計；第三級篩選是在不同生態(tài)區(qū)進行大田對比試驗，采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，并結(jié)合小規(guī)模造林驗證，完成適合不同生態(tài)區(qū)的楸樹無性系的決選。本發(fā)明專利技術(shù)在不斷擴大育種群體的基礎(chǔ)上，用8~9年完成對不同生態(tài)區(qū)適宜優(yōu)良無性系的早期選擇。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種植物育種和早期選擇技術(shù)，具體地，涉及一種楸樹無性系的選育 方法。
技術(shù)介紹
楸樹(Catalpabungei)為紫葳科(Bignoniaceae)梓樹屬(Catalpa Scop.),落葉、高大喬木，適應(yīng)性強，主要分布在河南、湖北、安徽、山東、山西等省區(qū)，栽培歷史悠久，是我國傳統(tǒng)栽培的珍貴優(yōu)質(zhì)用材樹種和著名園林觀賞樹種。天然野生甚少，在其分布范圍內(nèi)，除個別地方有小片多代萌生的天然林外，絕大多數(shù)為人工栽培的“四旁”植樹。主要原因是由于楸樹自花不育，可能由于缺少傳粉媒介，所以自然狀態(tài)下很難結(jié)實。到目前為止還未見有關(guān)楸樹無性系良種選育程序和技術(shù)相關(guān)方面的報道。長期以來楸樹都是通過根蘗繁殖或埋條催芽扦插的方式繁殖無性系苗木，然后用于造林，這樣至少存在以下3種缺點①楸樹是高度雜合體，并且遺傳多樣性豐富，長期運用無性繁殖方式生產(chǎn)苗木，無法利用子一代的潛在雜種優(yōu)勢；②無性繁殖方式，降低了群體的遺傳多樣性，不利于遺傳多樣性的保護；③長期利用無性繁殖苗木造林導(dǎo)致林分遺傳基礎(chǔ)變窄，對生物或非生物脅迫的抗性降低。因此，若能開發(fā)出一種楸樹育種和早期選擇程序和技術(shù)，勢必會有很大的推廣應(yīng)用價值。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的之一在于，提供了。該方法針對長期以來對楸樹通過無性繁殖方式進行利用，但卻并無高效可行的楸樹無性系育種方法的問題，公開了一套楸樹無性系育種方法。本專利技術(shù)的另一目的在于，提供所述方法在楸樹無性系育種中的應(yīng)用。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供的楸樹無性系的選育方法，包括楸樹無性系雜交育種方法和楸樹無性系早期選擇方法；其中楸樹無性系雜交育種方法，包括對楸樹進行人工雜交種子育苗,對雜交所得不同家系進行評比試驗，從中選擇優(yōu)良家系，然后按照在入選的優(yōu)良家系中多選超級苗，落選家系中少選超級苗的原則，完成超級苗選擇，將超級苗無性系化，最后進行無性系評比試驗，即得超級苗無性系；其中楸樹無性系早期選擇方法，包括對楸樹無性系雜交育種方法得到的超級苗無性系進行三級篩選試驗；第一級篩選采用間比法無重復(fù)試驗設(shè)計；第二級篩選采用隨機完全區(qū)組設(shè)計；第三級篩選是在不同生態(tài)區(qū)進行大田對比試驗，采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，并結(jié)合小規(guī)模造林驗證，完成適合不同生態(tài)區(qū)的楸樹無性系的決選。其中，家系評比試驗是按照有隨機完全區(qū)組設(shè)計和塊狀設(shè)計相結(jié)合的造林方式進行的。進一步地，所述家系評比試驗包括對苗木數(shù)量大于36株的家系，首先采用隨機完全區(qū)組設(shè)計造林，4次重復(fù)，小區(qū)株樹依據(jù)家系苗數(shù)量決定，然后對剩余苗木塊狀造林; 對幼苗數(shù)量少于36株的家系，則將每個家系塊狀栽植；通過評比試驗從所有參試家系中選擇生長高于總體平均值的家系作為入選的優(yōu)良家系。其中,超級苗的選擇包括將每個參試家系中的苗木依據(jù)苗高大小排序，在入選的優(yōu)良家系中選擇前10個超級苗，在落選家系中選擇前5個超級苗(按照在入選的優(yōu)良家系中多選超級苗，落選家系中少選超級苗的原則)。其中，人工雜交種子育苗包括在楸樹盛花期采集單株花粉，待母樹雌蕊柱頭成熟后，對母樹進行人工授粉；待莢果成熟后將莢果中的楸樹種子剝出，保存；用高錳酸鉀溶液和水對所述楸樹種子浸泡消毒，然后進行光照培養(yǎng)，發(fā)芽后移栽，待成活后煉苗，得到楸樹幼苗。進一步地，用3. 5^4. 5%。的高錳酸鉀溶液浸泡消毒O. 8^1. 2小時，然后用始溫為35 45°C的清水浸泡20 25小時。進一步地，所述光照培養(yǎng)的培養(yǎng)條件為光培養(yǎng)時間為9. 5 10. 5小時,溫度為27^290C ;暗培養(yǎng)時間為13. 5 14. 5小時，溫度為21 23。。。進一步地，對楸樹種子進行光照培養(yǎng)，待胚根長度為種子長度的1/2時將種子移栽到溫室營養(yǎng)缽中生長，營養(yǎng)缽基質(zhì)配比為草炭土 珍珠巖雞糞=4. 5^5. 5:1:0. 3。其中，第一級篩選包括對超級苗無性系采用間比法無重復(fù)試驗設(shè)計，16株小區(qū)，無重復(fù)；對超級苗進行嫁接無性系化，每個小區(qū)I個無性系，每隔10個無性系加入I個對照品種；生長優(yōu)于或與對照相近的無性系作為入選無性系。其中，第二級篩選包括從第一級篩選中選出的無性系進入第二級篩選，采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，12株小區(qū)，4次重復(fù)，并加入I個對照品種，對第一級篩選入選無性系嫁接擴繁，生長優(yōu)于對照品種的無性系作為入選無性系。進一步地，第一級篩選和第二級篩選中所用的對照品種為相同的楸樹品種。進一步地，第一級篩選和第二級篩選中，生長優(yōu)于對照品種是依據(jù)苗木的平均苗高確定的。其中，第三級篩選包括將第二級篩選所得無性系在不同生態(tài)區(qū)進行大田對比試驗，采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，2 4株小區(qū)，4次重復(fù)；造林3年后，在不同生態(tài)區(qū)對入選無性系進行小規(guī)模繁殖，并造林驗證。其中，本專利技術(shù)所述楸樹無性系的選育方法，是在第三級篩選造林5年時完成適合不同生態(tài)區(qū)楸樹無性系的決選。其中，本專利技術(shù)所述楸樹無性系的選育方法，小區(qū)株樹可以適當減少或增加。本專利技術(shù)的楸樹無性系選育方法主要包括無性系雜交育種方法和無性系早期選擇方法，具體包括楸樹無性系雜交育種方法包括由于楸樹是高度雜合體，依據(jù)育種目標選擇雙親，對其進行人工雜交育種，其Fl代(子一代)的生長、抗性等性狀可能優(yōu)于雙親；同時，由于無性系利用是最有效的固定雜種優(yōu)勢、利用雜合體的方法，所以首先對雜交所得不同家系進行評比試驗，從中選擇優(yōu)良家系，然后再按照在入選的優(yōu)良家系中多選超級苗，落選家系中少選超級苗的原則，完成超級苗選擇，將超級苗無性系化，最后進行無性系評比試驗。這樣既可以利用有性方式創(chuàng)造優(yōu)良個體，不斷擴大育種資源，又可以通過無性利用的方式，固定雜種優(yōu)勢，不斷提高生長量。家系選擇按照有隨機完全區(qū)組設(shè)計和塊狀設(shè)計相結(jié)合的造林方式對家系進行評比試驗，對苗木數(shù)量大于36株的家系，首先采用隨機完全區(qū)組設(shè)計造林，4次重復(fù)，小區(qū)株樹依據(jù)家系苗數(shù)量決定，然后對剩余苗木塊狀造林；對幼苗數(shù)量少于36株的家系，則將每個家系塊狀栽植。通過評比試驗從所有參試家系中選擇生長高于總體平均值的家系作為入選家系，在家系選擇的基礎(chǔ)上進行超級苗的選擇，并無性系化。楸樹無性系早期選擇方法包括按照在家系評價選擇基礎(chǔ)上進行超級苗選擇的配合選擇原則，分生態(tài)區(qū)進行大田對比試驗，依據(jù)生長性狀的早-晚期相關(guān)理論進行早期選擇。楸樹無性系選擇堅持大選大淘的原則，逐漸縮小選種群體，分為以下三級進行①第一級篩選，最大限度地包含所有無性系；采用間比法無重復(fù)試驗設(shè)計，16株小區(qū)，無重復(fù)；對超級苗進行嫁接無性系化，每個小區(qū)I個無性系，每隔10個無性系加入在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的品種作為對照；生長優(yōu)于或與對照相近的無性系作為入選無性系，選擇標準相對較低。②第二級篩選，從第一級篩選中選出的無性系進入第二級篩選，對入選無性系進行更為科學(xué)、嚴格的選擇；采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，12株小區(qū)，4次重復(fù)，并加入I個在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的品種作為對照，對第一級篩選入選無性系嫁接擴繁；生長優(yōu)于對照的無性系作為入選無性系，選擇標準較為嚴格。③不同生態(tài)區(qū)大田對比試驗，對第二級篩選的入選無性系進行生長排序和生長增益評估，為不同生態(tài)區(qū)選擇適宜無性系。將第二級篩選所得無性系在不同生態(tài)區(qū)進行大田對比試驗，采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，4株小區(qū)，4次重復(fù)。當土壤條件相對一致，管理水平相同時可以適當減少小區(qū)株樹，但不能少于2株。試驗早期以生長性狀和生理性狀評價為主，造林3年后，小規(guī)模繁本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種楸樹無性系的選育方法，包括：楸樹無性系雜交育種方法和楸樹無性系早期選擇方法；其中楸樹無性系雜交育種方法包括：對楸樹進行人工雜交種子育苗，對雜交所得不同家系進行評比試驗，從中選擇優(yōu)良家系，然后按照在入選的優(yōu)良家系中多選超級苗，落選家系中少選超級苗的原則，完成超級苗選擇，將超級苗無性系化，最后進行無性系評比試驗，即得超級苗無性系；其中楸樹無性系早期選擇方法包括：對楸樹無性系雜交育種方法得到的超級苗無性系進行三級篩選試驗；第一級篩選采用間比法無重復(fù)試驗設(shè)計；第二級篩選采用隨機完全區(qū)組設(shè)計；第三級篩選是在不同生態(tài)區(qū)進行大田對比試驗，采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，并結(jié)合小規(guī)模造林驗證，完成適合不同生態(tài)區(qū)的楸樹無性系的決選。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王軍輝，張守攻，麻文俊，趙鯤，馬建偉，
申請(專利權(quán))人：中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：