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白杨派树种生物资源创新利用研究

花匠小妙招
2025-02-18 11:07

1、课题来源和背景课题来源：山东省科技厅。背景：白杨派（Section Leuce Duby）树种是我国北方优良乡土树种,有较强的适应性,是我国工业用材林、生态防护林和城乡绿化的常用树种,也是山东省的重要造林绿化树种,在生态文明和美丽山东建设中发挥重要作用。但存在种质资源缺少系统评价、生产中推广应用的良种较少、种子成熟季节飞絮污染环境等问题,针对这些问题项目组先后进行了系列研究,取得一些创造性的关键技术。2、技术原理及性能指标技术原理：林木种质资源学、林木数量遗传学、林木分子遗传学、林木杂种优势等理论是本课题的技术原理。性能指标：（1）收集白杨派种质资源186份;（2）完成杂交组合36个,得到杂交子代6580株;（3）选出抗旱新种质2份、耐盐新种质3份、耐盐碱新种质2份;（4）建立白杨种质资源库1个;（5）选育出白杨优良品种7个,其中窄冠白杨品种3个,在冠县试验林中,10年生窄冠白杨鲁白杨1号、鲁白杨2号、毅杨3号的单株材积分别超过对照窄冠白杨3号114.7%、54.3%、174.0%,10年生毅杨1号、毅杨2号的单株材积分别超过对照鲁毛50杨29.4%、138.0%;（6）获得国家发明专利4项,实用新型专利3项;（7）获得植物新品种权7个,审定的国家林木良种5个;（8）获得计算机软件著作权登记证书5份;（9）发表论文5篇,其中SCI论文3篇;参编著作2部;（10）制定国家标准1项、林业行业标准1项。3、技术的创造性与先进性（1）白杨种质资源收集评价及创制。对收集的白杨种质资源从表型、生理生化、分子水平进行系统评价,选出了速生、抗干旱、耐盐碱新种质。利用荧光SSR分子标记评价了272份白杨种质资源的遗传多样性,构建了DNA指纹图谱,实现了种质的分子鉴定,并探明核心种质45份;对272份种质资源进行遗传多样性和遗传关系分析,发现98%遗传变异来源于无性系间,为白杨派种质资源创新利用和选择育种提供理论依据。依据性状互补、遗传距离配置等原则,设计白杨杂交组合36个,得到杂交子代6580株,通过子代测定选出优良杂交组合5个、优良杂交亲本7个、超级苗140株。新建白杨种质资源库2个,对收集和创制的这些种质资源进行了有效保存。（2）选育出拥有自主知识产权的白杨新品种。通过杂交育种、倍性育种、多性状综合评价、区域化试验分析等选育出鲁白杨1号、鲁白杨2号、鲁白杨3号、毅杨1号、毅杨2号、毅杨3号、毅杨4号等7个新品种,其中杂种三倍体2个、无絮品种2个、窄冠品种4个,有5个新品种获得国家林木良种,具有速生、优质、干直、抗风折、抗溃疡病等优良特性,适于培育纸浆材、农田林网栽植、城乡绿化等。（3）制订国家标准1项。国家标准为“杨属新品种特异性、一致性、稳定性测试指南杨属”（GB/T 32344—2015）,该项国家标准填补了我国杨属新品种DUS测试标准的空白,是我国杨属新品种首个测试指南。该标准包括苗木品种性状特征56个,成年树品种性状特征20个,性状特征图117幅。（4）对杨树常规杂交育种技术进行了有效改进。通过4项专利技术有效解决了杨树常规杂交育种中存在花粉污染、果序提早脱落和种絮分离问题,改进了杨树杂交育种技术。4、技术成熟度、适用范围和安全性技术成熟度：本成果选育出7个白杨新品种,分别是鲁白杨1号、鲁白杨2号、鲁白杨2号、毅杨1号、毅杨2号、毅杨3号和毅杨4号,其中5个获得国家林木良种证书,分别是鲁白杨1号、鲁白杨2号、毅杨1号、毅杨2号和毅杨3号,这些优良品种均是通过杂交育种培育的。首先在温室内通过切枝水培、人工授粉、播种育苗等,获得杂交子代苗木,然后进行苗期试验和区域化试验。对试验数据进行多性状综合分析、区域化试验分析等,前后经过14年的时间选育出综合性状表现优良的新品种。因此,这5个良种的技术生熟度很高,具备推广应用的条件。适用范围：这5个良种适宜于华北平原地区栽植,如山东、河北、北京等地。安全性：这5个良种具有速生、树干通直圆满、抗风折、抗溃疡病、抗干旱、材质优良等特性,其中毅杨1号和毅杨3号为雄株,不飞絮。因此,推广应用这些优良品种能够产生较高的经济效益、社会效益和生态效益,是安全的。5、应用情况及存在的问题应用情况：本项目选育的5个国家级白杨良种,极大丰富了我国白杨推广品种的多样性,能够为我国白杨品种升级换代、为美丽中国和生态文明建设提供良种壮苗。这些良种已在山东省聊城、泰安、菏泽等地市进行小规模推广应用。存在的问题：由于没有推广示范资金,推广应用面积较小。6、历年获奖情况2018年获山东林学会林业科技进步一等奖。