一种速生的耐寒杨树品种杂交选育方法技术

本发明专利技术公开了一种速生的耐寒杨树品种杂交选育方法，属于杨树杂交育种技术领域。本发明专利技术中选择的母本中荷64号杨属于欧美杨，具有速生的优良特性，选择在辽宁地区采集亲本，保证了它最大的抗寒性；父本大青杨具有抗寒且速生的优良特性，选择在大兴安岭采集，使它的抗寒性进一步得到了保证；本发明专利技术通过亲本花枝采集、花枝修剪、枝条的水培、花粉的采集与贮存、授粉、蒴果发育管理、采种与播种、无性系的建立与筛选、品系评比与区域化试验与示范，最终获得优良的杨树杂交新品种。所采用的方法简单易行，选育杂交杨树新品种效果好，结合品系评比、区域化试验与示范，获得适合在黑龙江省平原地区大规模推广应用的杨树杂交新品种－黑青杨。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于杨树杂交育种
。本专利技术中选择的母本中荷64号杨属于欧美杨，具有速生的优良特性，选择在辽宁地区采集亲本，保证了它最大的抗寒性；父本大青杨具有抗寒且速生的优良特性，选择在大兴安岭采集，使它的抗寒性进一步得到了保证；本专利技术通过亲本花枝采集、花枝修剪、枝条的水培、花粉的采集与贮存、授粉、蒴果发育管理、采种与播种、无性系的建立与筛选、品系评比与区域化试验与示范，最终获得优良的杨树杂交新品种。所采用的方法简单易行，选育杂交杨树新品种效果好，结合品系评比、区域化试验与示范，获得适合在黑龙江省平原地区大规模推广应用的杨树杂交新品种－黑青杨。【专利说明】
本专利技术涉及一种杨树杂交育种方法，特别涉及。
技术介绍
我国木材短缺，杨树在林业生产中占有相当大的比重，大面积营造杨树速生丰产用材林，是缓解木材紧缺的有效途径之一。上世纪五、六十年代以前，大多都是选择原始品种及天然杂交种进行造林，造成各地杨树主栽树种单一，生长缓慢，有的地区病虫害大发生，严重影响了木材的产量及品质。 杂交育种是通过类型间、品种间、种间或更远缘的派间、属间，甚至是科间的杂交，创造新的变异群体，通过测定从中进行选择，将优良材料通过无性系或有性繁殖育成新品种的方法。多年来，国内外杨树育种专家采用杂交方法，选育出很多优良的杨树品种，大大提高了木材的品质和产量，为林业快速发展做出了突出贡献。 杨树栽培地域性较强，往往在一个区域表现优良的品种，引种到另一个气候或土壤差异较大区域表现就不一定好，可能会表现一般或很差。在我国北方寒冷半干旱地区，有大面积土地适宜栽植杨树人工林。由于受干旱和寒冷的限制，许多在其它地区生长较好的优良杨树品种或品系，引种后不能正常生长。比如，被育种界普遍看好的欧美杨引入后，由于其生长期较长，在霜冻来时顶芽不封顶，顶梢不木质化，造成冻梢现象发生，严重者经历一冬后连根冻死。因此，盲目大面积引种将会造成巨大经济损失。 黑龙江省杨树栽培区造林品种单一，目前仍以上世纪六十年代选育的小黑杨为主栽品种，尽管在“八.五”期间各地相继选育出迎春5号、黑林I号、中黑防1#、2#、银中杨等品种，还满足不了生态建设中生物多样性的基本需求，以及良种造林和适地适树的生产要求。杨树杂交育种是本区域选育优良杨树新品种的主要手段之一，特别是利用具有耐寒或速生基因的亲本进行杂交，选育出即速生又耐寒的新品种势在必行。选择亲本的关键是目的基因的选择，如果只重视速生性，忽略了抗寒性，选择出杂种后代的速生机率提高，但抗寒能力无法得到满足；如果只重视抗寒性，忽略了速生性，选择出杂种后代的抗寒机率提高，却易导致杂种后代速生性不理想。 因此，结合黑龙江省高纬度地区绝对气温低、降水量少、土壤质量差的自然条件，选育出更多杨树良种是育种工作面临的重要任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是增加黑龙江省平原地区优良杨树基因资源，克服寒冷地区杨树速生性差的缺点，提高杨树经济价值，提供。本专利技术选取在高纬度地区，通过杂交亲本的科学选择与人工控制水培杂交，将速生基因与抗寒基因成功结合，选育出适宜我国北方寒冷地区生长的速生、优质、抗性强的杨树新品种，既保存了亲本的优良特性，又丰富了当地的杨树种质资源，在工业用材林、防护林及园林绿化等方面具有广阔的应用前景。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现:，包括以下步骤: I)亲本的选择:选择生长在最北端辽宁黑水林场的速生欧美杨一中荷64号杨为母本，选择生长在最寒冷的大兴安岭的抗寒且速生的大青杨为父本，将速生基因与耐寒基因结合，使选育出既速生又抗寒的新杨树基因资源的机率大大提高； 2)亲本花枝采集:分别从母本杨树和父本杨树树冠中上部选择2a生以上无病虫害的、直径1.5?2cm以上粗壮和发育良好的花枝,米回后放入一 4?一 6°C的苗木窑内忙存； 3)花枝修剪:取步骤2)获得的直径1.5?2cm的花枝，截成80?10cm长，将基部剪成楔形，以增加吸水面积，剪除顶部生长不良枝条；其中雄花枝保留花芽，以便收集大量花粉，对雌花枝的修剪须进行花芽的选择，每枝保留3?5个饱满的花芽，避免因花穗过多使后期养分供应不足，导致蒴果及种子发育不良，产生早期落果现象； 4)枝条的水培:将步骤3)修剪后的雄花枝放入水培罐内，在温室内进行水培，5d后，取出步骤3)修剪后的雌花枝放入温室进行水培；每隔2?3d换水一次；在换水的同时，将枝条基部变色变粘部分剪去I?2cm，温室的温度保持在15?18°C，保持空气流通； 5)花粉的采集与贮存:在步骤4)水培的雄花枝培育13?20d，花粉将要成熟时，收集雄花枝上的花粉，将收集的花粉放入密闭容器中，在一 4?一 6°C的苗木窑内贮存，待雌花开时授粉； 6)授粉:在步骤4)水培的雌花枝培育13?20d，雌花枝花序上有雌花盛开，且雌蕊柱头已明亮且有透明的汁液，将步骤5)获得的雄花枝的花粉取出，在10时?13时进行授粉，连续授粉3d ； 7)蒴果发育管理:授粉后6?8d，雌花枝上的子房开始膨大，将温室温度日温保持在15?18°C，夜温保持在9?11°C，促进蒴果发育，同时每隔2?3d换水一次，蒴果由绿色转成浅绿色时，套上纸袋； 8)采种与播种:授粉40?48d后种子成熟，进行采种；采种当天进行播种，上面覆盖一薄层细沙土，在播种箱上面覆盖玻璃或塑料布保湿，种子萌发长出真叶后，可取下玻璃或塑料布，在上面覆盖细纱布或窗纱以便通风，还可防止外面种子入内；当杂交苗长出5?6片真叶后进行大地移栽； 9)无性系建立与筛选:根据步骤8)中获得的杂交苗生长情况，以抗寒、速生、株形好、抗病虫为主要选择指标，初选出单株杂交苗建立无性系，获得杨树杂交苗； 10)品系评比与区域化试验 将步骤9)获得的杨树杂交苗进行品系评比，筛选出优良无性系，在黑龙江省不同杨树栽培区进行区域化试验，对大树进行了物候观测、生长特性调查、耐寒试验、抗病虫性调查、材性测定与分析，经多性状综合筛选，最后获得杨树杂交新品种一黑青杨； 步骤10)中所述的物候期观测包括杂交杨树大树芽萌动、芽开放、展叶、花芽开放、开花、种子成熟、顶芽形成、叶变色到落叶等各阶段的具体日期，根据物候观测结果，确定黑青杨在齐齐哈尔地区的生长期为130天以上； 步骤10)中所述的生长特性调查筛选为对11年生杂交杨树进行树干解析，结果表明:黑青杨树高速生期在第3?9年，胸径速生期在第4?10年，单株材积速生期在第5年以后一直保持着上升的态势，11年生时黑青杨单株材积生长量较对照品种小黑杨大73.1% ； 步骤10)中所述的耐寒试验筛选为冬天将杂交杨树的种条经_40°C冷冻12小时后，在自然条件下仍能恢复正常生长，或在最低温-36.4°C的自然条件下能安全越冬； 步骤10)中所述的抗病虫性调查筛选为对各区域化试验林进行病虫害调查，证明黑青杨在低湿地块有轻微破腹但后期愈合良好，不影响正常生长及材质，同时，对烂皮病、溃疡、灰斑病、锈病、青杨天牛和树蜂有较强的抗性。 步骤I)中所述的母本杨树优选为速生的欧美杨一中荷64号杨(P.XeurameriCana(Dode)CV.‘Zhonghe64’)；所述的父本优选为抗寒速生的大青杨(Popu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种速生的耐寒杨树品种杂交选育方法，其特征在于包括以下步骤：1)亲本的选择：选择生长在最北端辽宁黑水林场的速生欧美杨—中荷64号杨为母本，选择生长在最寒冷的大兴安岭的抗寒且速生的大青杨为父本；2)亲本花枝采集：分别从母本杨树和父本杨树树冠中上部选择2a生以上无病虫害的、直径1.5～2cm以上粗壮且发育良好的花枝，采回后放入－4～－6℃的苗木窑内贮存；3)花枝修剪：取步骤2)获得的直径1.5～2cm的花枝，截成80～100cm长，将基部剪成楔形，以增加吸水面积，剪除顶部不良枝条；其中雄花枝保留花芽，对雌花枝的修剪须进行花芽的选择，每枝保留3～5个饱满的花芽；4)枝条的水培：将步骤3)修剪后的雄花枝放入水培罐内，在温室内进行水培，5d后，取出步骤3)修剪后的雌花枝放入温室进行水培；每隔2～3d换水一次；在换水的同时，将枝条基部变色变粘部分剪去1～2cm，温室的温度保持在15～18℃，保持空气流通；5)花粉的采集与贮存：在步骤4)水培的雄花枝培育13～20d，花粉将要成熟时，收集雄花枝上的花粉，将收集的花粉放入密闭容器中，在－4～－6℃的苗木窑内贮存，待雌花开时授粉；6)授粉：在步骤4)水培的雌花枝培育13～20d，雌花枝花序上有雌花盛开，且雌蕊柱头已明亮且有透明的汁液，将步骤5)获得的雄花枝的花粉取出，在10时～13时进行授粉，连续授粉3d；7)蒴果发育管理：授粉后6～8d，雌花枝上的子房开始膨大，将温室温度日温保持在15～18℃，夜温保持在9～11℃，促进蒴果发育，同时每隔2～3d换水一次，蒴果由绿色转成浅绿色时，套上纸袋；8)采种与播种：授粉40～48d后种子成熟，进行采种；采种当天进行播种，种子萌发长出真叶后可在上面覆盖细纱布或窗纱，当长出5～6片真叶后进行大地移栽，获得杂交杨树苗；9)无性系建立与筛选：根据步骤8)中获得的杂交杨树苗生长情况，以抗寒、速生、株形好、抗病虫为主要选择指标，初选出单株杂交苗建立无性系，获得杨树杂交苗；10)品系评比与区域化试验将步骤9)获得的杨树杂交苗进行品系评比，筛选出优良无性系，在黑龙江省不同杨树栽培区进行区域化试验，对大树进行了物候观测、生长特性调查、耐寒试验、抗病虫性调查、材性测定与分析，经多性状综合筛选，最后获得杨树杂交新品种－黑青杨；步骤10)中所述的物候期观测包括杂交杨树大树芽萌动、芽开放、展叶、花芽开放、开花、种子成熟、顶芽形成、叶变色到落叶各阶段的具体日期，根据物候观测结果，确定黑青杨在齐齐哈尔地区的生长期为130天以上；步骤10)中所述的生长特性调查筛选为对11年生杂交杨树进行树干解析，结果表明：黑青杨树高速生期在第3～9年，胸径速生期在第4～10年，单株材积速生期在第5年以后一直保持着上升的态势，11年生时黑青杨单株材积生长量较对照品种小黑杨大73.1％；步骤10)中所述的耐寒试验筛选为冬天将杂交杨树的种条经‑40℃冷冻12小时后，在自然条件下仍能恢复正常生长，或在最低温‑36.4℃的自然条件下能安全越冬；步骤10)中所述的抗病虫性调查筛选为对各区域化试验林进行病虫害调查，证明黑青杨在低湿地块有轻微破腹但后期愈合良好，不影响正常生长及材质，同时，对烂皮病、溃疡、灰斑病、锈病、青杨天牛和树蜂有较强的抗性。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王福森，李晶，李树森，张剑斌，郭昭滨，赵玉恒，王红梅，张大伟，毕广有，胡英阁，贯春雨，刘炳友，
申请(专利权)人：黑龙江省森林与环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23