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毛白杨遗传改良

花匠小妙招
2025-07-30 19:40

英文

Genetic Improvement of Populus Tomentosa Carr.)

简介

毛白杨 (Populus tomentosa Carr.)属杨树属白杨派 (Section Leuce)，是中国特有乡土树种，主要分布于华北地区和西北部分地区。毛白杨既是城乡绿化树种，又是速生造林树种。20世纪80年代前，对毛白杨的研究只限于类型划分、优良类型选择、杂交育种和良种无性繁殖等。80年代开始，北京林业大学朱之悌带领毛白杨研究小组，开展了毛白杨全分布区基因资源收集保存利用、种源试验、无性系选育、三倍体育种、良种繁殖等方面研究。收集了各种类型的毛白杨优树、古树等1 047株，并分根萌苗和花枝嫁接苗两套材料保存和研究。采用人工挖根温室沙埋促萌方法，克服了试验材料的成熟效应，并大大提高了繁殖系数，保证了种源试验和无性系测定材料的一致性和可比性。建设了毛白杨异地保存基因库和花枝标本园，这对系统开展毛白杨研究有重要价值。通过苗期试验选择了500个无性系分两批在10个省市区开展了造林试验，结合生化标记测试得到毛白杨种源间差异不明显，而种源内个体间差异极显著，根据这一结论选育出了一批工业用材型优良无性系和城乡环境美化型优良雄株无性系，比一般对照品种材积增长20%以上，材性和抗性明显提高，现在在生产上广泛推广应用。

针对传统的毛白杨品种前期生长缓慢和无性繁殖比较困难的特点，北京林业大学毛白杨研究小组开展了短周期新品种选育及其快速良繁技术研究。采用花粉染色体人工加倍、天然未减数2n花粉粒筛选，并附以辐射处理等措施，结合传统的杂交技术，在国内首次培育出了B301等30多个毛白杨异源三倍体优良无性系，经苗期和造林对比试验，三倍体优良无性系具有如下特性：①生长快。当年育苗，当年出圃，地径达3cm，苗高3～4m;造林后基本不蹲苗，栽培5年即可轮伐，采伐时单株胸径一般在20cm以上，最大可达28cm，单株材积0.1～0.2m3，最大可达0.4m3，每hm2蓄积量可达150～300m3，有的地区可达到每公顷450m3，超过二倍体毛白杨品种生长量的1倍以上。②对杨树叶锈病、褐斑病和煤污病基本免疫; 对天牛也有较强的抗性。③三倍体毛白杨新品种材性优良。5年生时，无论是抗弯、抗拉能力，还是抗压、抗剪能力，均比同期二倍体毛白杨对照好;纤维素含量高，长度长;4年生时纤维长度平均为1.09mm以上，分布集中，0.5～1.5mm的纤维占总纤维的96%～100%; 长宽比40以上，壁腔比0.4以下，纤维柔软，木浆满足新闻纸、胶印书刊纸造纸要求。经造纸测定，三倍体毛白杨新品种纸张物理性能良好，其抗张、撕裂、耐破、耐折度等指标均与对照二倍体毛白杨原种相当。这些新品种特别适于短周期工业用材林，尤其营造纸浆林。④木材白度高、不空心、不黑心，未漂白之前自然白度就达53%，已满足新闻纸和胶印书刊纸的要求，能降低造纸对环境的污染和漂白费用。在CTMP造纸工艺下，木浆得率为92%～94%。⑤新品种生长到8～10年，胸径可达30cm以上，是造胶合板的好材料，木质细密，与椴木性能相似，是纸浆材与胶合板材的兼用品种。⑥三倍体毛白杨叶片大而浓绿，落叶期晚，比二倍体毛白杨落叶推迟2到3周，增强了中国北方深秋初冬季节的景观效益; 同时，三倍体毛白杨新品种适于生长在黄河中下游地区，对黄河河滩的绿化、改善环境，有重要的生态意义。

为了配合优良新品种的推广应用，北京林业大学毛白杨研究小组还研制开发出了毛白杨多圃配套系列育苗技术。该技术将树木个体发育规律与幼化理论应用于毛白杨育苗之中，用以根繁苗代替以苗繁苗，坚持原种苗与生产苗分别经营的技术规程，从而更新了毛白杨育苗的技术路线; 将组织培养的流程应用于毛白杨大田育苗之中，在大田中模仿组织培养分步流程，用各圃代表各种培养，使毛白杨繁殖系数剧增，一株苗经3年扩繁达到100万株; 充分利用了毛白杨根萌能力强的特性，在起苗后留根促萌，实现多圃互换和免耕法育苗，既保幼态，又降成本，使毛白杨育苗方法得以革新。提出了毛白杨多圃 (采穗圃、砧木圃、繁殖圃、根繁圃) 配套系列育苗技术体系。实现了“优材建圃，以根繁苗，永保幼态，多圃互换，最佳组配，量多质优”。使毛白杨育苗从一株开始经三年扩繁可达到100万株水平，相当于常规育苗的100倍以上;苗木质量高，无位置效应和成熟效应，整齐一致，合格苗比常规育苗提高30%以上; 育苗成本低，比一般埋条育苗的成本降低了30%～50%; 而且技术简便易行，适合于林业基层苗圃、林场和育苗专业户应用。

良种结合良法大大加快了毛白杨的育苗造林速度。在生产上产生了明显的经济效益和良好的生态及社会效益。对于中国工业人工林的建设和发展有重要意义。