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油用牡丹凤丹超级苗选择初探

2016-03-23杨马进罗建勋段进富

四川林业科技 2016年6期
关键词:凤丹油用苗高

杨马进,高 洁,罗建勋*,段进富

(1.西华师范大学生命科学学院,四川南充 637009;2.四川省林业科学研究院,四川成都 610081;3.四川国康农业科技有限公司,四川绵阳 621000)

油用牡丹凤丹超级苗选择初探

杨马进,2,高 洁2,罗建勋2*,段进富3

(1.西华师范大学生命科学学院,四川南充 637009;2.四川省林业科学研究院,四川成都 610081;3.四川国康农业科技有限公司,四川绵阳 621000)

以3a、4a、5a生凤丹实生苗为试验材料,分析探讨凤丹超级苗选择方法与标准,并根据拟定的标准选出适宜的凤丹植株,营建凤丹超级苗苗圃基地,为凤丹大规模种植提供优良的种质资源。结果表明:①同等栽植条件下,3 a、4 a、5 a生生同龄级凤丹个体之间的苗高、地径生长量存在极显著差异,且3 a、5 a生凤丹地径生长量差异大于苗高生长量。②3 a、4 a、5 a凤丹地径与苗高均存在正相关关系,但仅5a生苗关系显著。③凤丹超级苗选择标准按平均地径、平均苗高同时加上1.5倍标准差,3 a生苗入选率为3.81%,4 a生苗入选率为4.57%,5 a生苗入选率为4.36%。④选择出符合标准的凤丹植株955株,合计入选率3.91%。

凤丹;超级苗;选择标准

凤丹(Paeonia ostii)又称铜陵牡丹,油用牡丹的 一个种类,为芍药科芍药属落叶灌木,属江南牡丹品种群的一个亚群,兼具药用、观赏及油用价值。凤丹系列具有植株高大、根系发达、耐湿热、结实率高及抗逆性强等特点,广泛分布于河南、安徽、湖北、山西、四川等地。凤丹传统意义上一直被作为药用牡丹种类栽植,生产上亦常被用作观赏牡丹嫁接育苗的优良砧木,但近年来,随着凤丹籽油这一新资源食品的发现,凤丹的油用价值逐渐受到社会各界的重视,其市场需求日益扩大,开展凤丹大规模良种栽培显得十分迫切。

超级苗选择是早期获得优良基因的主要途径之一,具有缩短育苗周期、加速育种进程的效能[11-13]。国内外学者通过对早期选择后的试验苗木进行遗传增益研究验证,表明林木早期选择是可行并有效的[14-17]。目前凤丹内含物生理生化反应[1-3]、种子萌发[4-7]、杂交[8]、区域引种栽培试验[9-10]等方面的研究报道较多,但凤丹超级苗选择相关研究未见报道。为此,本文以绵阳游仙区小枧沟镇牡丹种植基地凤丹实生苗为选择对象,通过对凤丹3a、4a、5a生苗生长量差异进行分析,试探讨凤丹超级苗选择标准,并通过选择标准选出早期可预见的具有优良性状(如生长快、无病虫害、株型健壮、结实早等)的凤丹植株,收集和保存优良基因,营建超级苗苗圃基地,为无性系扩繁作准备,从而为凤丹大规模种植提供优良的种质资源。

1 试验地概况

试验地设于四川绵阳市游仙区小枧沟镇牡丹种植基地,地处四川盆地西北部,地理坐标为东经104°42′15″~105°8′58″,北纬31°21′13″~31°33′40″。属亚热带季风气候,年平均气温为16.5℃,日照1 298 h,无霜期280 d以上,年平均降水量约990 mm,降水多集中在每年6月~9月。土壤主要为山地红壤和山地黄壤,肥力中等。

2 材料与方法

2.1 试验材料

田间观测显示,3 a生凤丹已始花始果,4 a、5 a生大部分植株开始结实。因此本次试验以3 a生、4 a生、5 a生3个年龄组的凤丹实生苗为材料,于2016年6月进行数据调查。试验用苗木均为基地自育,株行距50 cm×60 cm,栽培管理及各株龄圃地条件基本一致。

2.2 调查方法及内容

主要调查3个龄级凤丹苗木的苗高与地径。为避免地势和土壤肥力差异,采用“机械抽样法”,每个龄级栽植地块采用S字形设置5个样方,每个样方4 m×6 m,逐一测定每株凤丹高度与地径,最后共测得3 a生凤丹473株,4 a生凤丹459株,5 a生凤丹471株。

2.3 数据分析

采用SPSS19.0软件对3a~5a生植株的同龄级个体之间的生长差异进行方差分析,并求出各龄级凤丹的平均苗高、地径及变异系数,最后用平均值加上不同倍数的标准差来探讨凤丹超级苗选择标准。

2.4 选择方法

为保证所选出的苗木具有早期可预见的优良生长性状和形质指标,超级苗选择采用标准差法和观察法相结合的方法[18]。其中标准差法主要是指根据田间调查统计的苗高、地径等数据进行分析,结合实际生产需求确定适宜强度的选择标准,选择强度根据实际情况而定。凤丹超级苗初选标准确定后,选出符合拟定标准的植株,再观察所选出植株的外形、生长势、结实情况等筛选指标是否达到目标要求,最终复选出超级苗,并编号整理,留待后续试验或生产所用。

3 结果与分析

3.1 同龄级凤丹生长量差异分析

对3 a~5 a生凤丹的苗高、地径调查数据进行方差分析(见表1),结果表明,同龄级凤丹的不同个体间苗高、地径生长量差异均极显著(p<0.01),具备进行超级苗选择的生长量基础,同时表明凤丹最早可以从生长的第3个年份开始进行超级苗选择。对表2结果进行分析可知,3 a生凤丹苗高生长量差异变化最为明显,并随着生长年限递增变异程度递减;3 a生凤丹地径生长量差异变化最大,明显高于4 a生和5 a生凤丹苗,但无递减规律;3 a生凤丹苗高、地径的变异系数均大于4 a生、5 a生苗变异系数,且3 a、5 a生龄组苗木的地径生长变异系数均大于高生长变异系数,4 a生苗地径与苗高生长变异系数大致相当,表明各龄级凤丹苗大致存在地径生长量差异较苗高生长量差异大的现象。

表1 凤丹植株生长量方差分析Tab.1 ANOV results of height and basal diameter increment of Paeonia ostii

表2 苗高、地径生长量变异系数Tab.2 C.V.of height and basal diameter increment

林木早期选择通常是选择变异较大的性状指标[19],因此凤丹超级苗选择原则上以地径生长量为主、苗高生长量为辅。但同时,分别对3 a~5 a生凤丹的苗高、地径生长量进行相关性分析,结果表明凤丹苗木高度与地径存在正相关关系,但其中仅5a生凤丹苗存在显著正相关(R=0.260,p=0.021<0.05),而3a生与4 a生苗高与地径正相关性则不显著,考虑苗高亦为凤丹生长优良早期判断的一项重要指标,故本次凤丹超级苗选择以双因子(苗高生长量、地径生长量)同时进行选择更为合理。

3.2 超级苗选择标准

以3 a~5 a生凤丹苗高与地径为指标,以两者的平均生长量分别同时加上1倍~2倍标准差进行选择分析(表3)。结果表明,3 a~5 a生凤丹平均苗高与平均地径同时+1 S时入选率过高,双因子入选率为10.90%~12.90%,合计入选率为11.83%,入选群体的总体质量相对较差,选出的苗木早期优良性状可预见性不明显;而平均苗高与平均地径同时+2 S时的双因子入选率仅为0.65%~1.27%,合计入选率为0.99%,该入选率相对于实际生产而言过低,不能满足产能对凤丹超级苗的需求。因此,结合实际生产需求以及凤丹苗木生长特性,凤丹超级苗选择初步规定以平均苗高与平均地径同时+1.5 S选择为宜,既能满足对超级苗的数量需求又能保证入选苗木的质量,该选择范围内双因子合计入选率为4.21%,其中3 a生苗入选率为3.81%,4 a生苗入选率为4.57%,5 a生苗入选率为4.36%。

3.3 超级苗选择结果

根据拟定的凤丹超级苗选择标准,进行凤丹超级苗的选择,结果见表4。从表4可以看出,经过初选、复选共计选出3 a、4 a、5 a生凤丹超级苗347株、280株、328株,入选率为3.65%~4.10%。入选的凤丹超级苗地径平均生长量增量为0.25 cm~0.38 cm,增率为21.01%~37.21%,5 a生苗地径生长量增幅最大;凤丹超级苗高平均生长量增量为8.45 cm~18.8 cm,增幅为21.01%~26.89%,5 a生苗增幅最大。

4 结论与讨论

4.1 结论

(1)同等栽植条件下生长的3 a、4 a、5 a生凤丹同龄级苗木的不同个体间苗高、地径生长量均存在极显著差异,表明凤丹早期可预见优良性状苗木选择具备遗传基础。

表3 凤丹超级苗选择标准分析Tab.3 Analysis of superior seedlings selection standard of Paeonia ostii

表4 凤丹超级苗选择结果Tab.4 Results of superior seedlings selection of Paeonia ostii

(2)3 a、5 a生凤丹同龄级个体间地径生长量差异大于苗高生长量,且苗高与地径之间存在正相关关系,但3 a、4 a生苗的苗高与地径之间的关系不显著,仅5 a生苗呈显著正相关,同时苗高是凤丹幼龄植株早期优树选择的一项不可或缺的重要指标,故凤丹超级苗选择采用苗高生长量与地径生长量双因子为指标并结合形质特征进行选择。

(3)通过对3 a、4 a、5 a生凤丹苗高与地径数据进行统计分析,凤丹超级苗选择标准拟定为平均苗高和平均地径同时加上1.5倍的标准差,经初选、复选,最终共选出凤丹超级苗955株,平均入选率为3.91%。地径平均增量为0.32 cm,平均增率为26.66%;苗高平均增量为12.71 cm,平均增率为24.43%。选择结果表明凤丹超级苗从第3年开始进行选择就能取得显著效果,实际生产中可考虑以此年龄段开始选择优良植株,保存优良基因。

4.2 讨论

(1)本研究为凤丹超级苗选择提供了一定的理论基础,基于苗木早期选择是利用幼年的性状对后期生长作出预测的原理[20],此次试验选出的凤丹超级苗具有单株长势好、抗病性强、结实早等早期可预见的优良性状。由于选择时间较短,对于选择的有效性和可靠性,还有待进一步追踪调查研究。

(2)本次试验地点位于绵阳市游仙区,所拟定的凤丹超级苗标准受该地局部气候、立地状况、养护管理及实际用途等条件影响较大,至于是否适用于其他栽植地区,需要做相关对比研究,确定适宜的选择强度。

(3)试验选出的凤丹超级苗主要用于收集优良基因,营建凤丹超级苗苗圃,为后期进行凤丹单株采剪接穗和无性繁殖育苗做准备,保证繁殖材料的优良性,从而缩短育种周期,提早开花结实,促进油用牡丹产业的发展。而对于部分没有入选的植株,可作为砧根嫁接油用牡丹或观赏牡丹。

(4)结实状况为此次凤丹超级苗选择复选参考指标中的一项重要指标,田间观测显示3 a生及以上凤丹已陆续开花结实。复选时参考每株结实情况,最终筛选出的3 a生凤丹超级苗347株中有292株已开花结实,株均结实1个,结实率达84.15%;4 a和5 a生凤丹超级苗则全部结实,株均结实2个。而对比田间3 a、4 a、5 a生凤丹苗平均结实率分别仅为61.49%、89.01%、98.18%,株结果多为1个。

综上所述,根据对植株优良性状的早期预测,选出的凤丹超级苗能为凤丹大规模种植提供优良基因,使得凤丹实际生产更快投产并高产,从而增加收益,促进凤丹产业发展。

[1] 覃逸明,聂刘旺,黄雨清,等.凤丹(Paeonia ostii)自毒物质的检测及其作用机制[J].生态学报,2009,(03):1153~1161.

[2] 付磊.‘凤丹’牡丹花色素组成成分及抗氧化能力分析[D].西北农林科技大学,2015.

[3] 董春兰.铜胁迫下凤丹和观赏牡丹的生理反应及凤丹转录组分析[D].南京农业大学,2013.

[4] 马丽妍,董春兰,言燕华,等.低温和GA_3对凤丹种子萌发及碳氮代谢物和内源激素含量的影响[J].植物资源与环境学报,2014,(04):40~46.

[5] 张萍.‘凤丹’种子发育过程中脱落酸表达机制的初步研究[D].中国农业科学院,2014.

[6] 郑相穆,周阮宝,谷丽萍,等.凤丹种子的休眠和萌发特性[J].植物生理学通讯,1995,(04):260~262.

[7] 任鸿雁,石颜通,国有清,等.不同处理对凤丹种子萌发的影响[J].浙江农林大学学报,2016,(03):537~542.

[8] 韩欣,成仿云,肖佳佳,等.以‘凤丹白’为母本的杂交及其育种潜力分析[J].北京林业大学学报,2014,(04):121~125.

[9] 朱恒星,唐佳佳,戴前,等.油用牡丹良种‘凤丹’引种栽培观察[J].南方农业,2016,(01):10~12.

[10] 朱恒星,戴前莉,彭月,等.基于GIS的凤丹牡丹在重庆地区栽植适应性评价[J].西部林业科学,2016,(02):140~145.

[11] 王章荣,陈天华,周志春,等.福建华安马尾松生长早晚期相关及早期选择[J].南京林业大学学报(自然科学版),1987,(03):41~47.

[12] 王军辉,顾万春,李斌,等.桤木优良种源/家系的选择研究——生长的适应性和遗传稳定性分析[J].林业科学,2000,(03):59~66.

[13] 何浩,戴欢.林木早期选择理论与方法研究进展[J].农村经济与科技,2012,(03):33~36.

[14] 马常耕.世界林木遗传改良研究水平与趋向[J].世界林业研究,1991,(01):85~87.

[15] 马常耕.世界加速林木育种轮回研究的现状[J].世界林业研究,1996,(06):16~24.

[16] 朱之悌.树木的无性繁殖与无性系育种[J].林业科学,1986,(03):280~290.

[17] Zarger TG.Performance of loblolly short leaf,and eastern white pine super seedlings[J].Silvae genetica,1965,14:182~186.

[18] 宋墩福,邱全生,翟学昌,等.木荷超级苗选择与丰产栽培技术研究[J].南方林业科学,2016,(01):24~26.

[19] 洪菊生,王豁然.世界林木遗传、育种和改良的研究进展与动向[J].世界林业研究,1991,(03):7~11.

[20] 刘代亿,李根前,李莲芳,等.云南松优良家系及优良个体苗期选择研究[J].西北林学院学报,2009,(04):67~72.

A Study of Superior Seedling Selection of Paeonia ostii

YANGMa-jin1,2GAO Jie2LUO Jian-xun2*DUAN Jin-fu3

(1.China West Normal University,Nanchong 637009,China;2.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,China;3.Sichuan Guokang Agricultural science and technology Co.,Ltd,Mianyang 621000,China)

Studies were made of the selection method and standard of the superior seedlings and on the basis of data with 3~5 ages of Paeonia ostii,and according to the standard to select the appropriate plants to establish Paeonia ostii superior seedling nursery base,and to provide excellent germplasm resources for large-scale cultivation of Paeonia ostii.The results showed that:①heights and basal diameter increments among 3~5 years old Paeonia ostii were significantly different,and difference in basal diameter growth wasmore than in the heightof3 and 5 years old seedlings.②Heightand basal diameter incrementof individuals among the same age were in positive correlation,but only those of 5 years old seedlingswere was significant.③The average height and average basal diameter adding one point five times by standard variance selection waywertused as the Paeonia ostii superior seedlings selection standard,and the 3 years old seedling selected ratio was 3.81%4 years old seedling selected ratio was 4.57%,and 5 years old seedlings celeated rotion was 4.36%.④955 superior seedlingswere selected by comprehensive selection way with a selection ratio of 3.91%.

Paeonia ostii,Superior seedling,Selection standard

S723.4

A

1003-5508(2016)06-00-0

2016-08-

四川省科技支撑计划项目“突破性林木新品种选育与育种材料创新”——“木本油料突破性新品种选育、育种材料与方法创新”专题。

杨马进(1993-),男,硕士研究生,主要从事园林植物研究。

*通讯作者:罗建勋(1964-),男,博士/研究员,主要从事森林遗传与树木改良研究。

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