林业科技开发????? 年第 ?? 卷第 ? 期?????油桐良种选育及其无性繁殖技术研究进展占志勇??汪阳东???陈益存??徐玲娜????田胜平???? 中国林业科学研究院亚热带林业研究所?浙江 富阳 ??????? ?? 安徽师范大学生命科学学院?摘?要?综述了我国油桐良种选育和无性繁殖的研究进展? 重点从品种资源研究?选优?杂交亲本分析?抗病育种和分子育种等育种方法?以及嫁接?组培和扦插的无性繁殖技术等角度展开分析?使人们了解我国油桐育种现状?并针对我国油桐良种选育和无性繁殖的一些限制因素提出建议?以期为我国油桐研究提供参考? 关键词?油桐?良种选育?无性繁殖收稿日期?????? ??? ??????修回日期?????? ??? ?? 基金项目?林业公益性行业科研专项?油桐抗病高产良种选育技术研 究??编号???????????? 第一作者简介?占志勇????? ? ??博士生?研究方向为林木遗传改良? 通讯作者?汪阳东?男?副研究员? ? ? ? ? ? ? ?? ? ??????????? ? ? ???油桐?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?原产我国?栽培历史悠久?分布地域广泛??? ???具有丰富的品种资源?与油茶?核桃和乌桕并称我国四大木本油料植物???? 油桐种子含油率达??? ? ????其中约???为不饱和脂肪酸?是一种优良的潜在生物柴油资源?具有广泛的用途??? ??? 随着近代桐油深加工及产后物综合利用技术的发展以及能源紧缺危机的存在?对桐油需求日益增长?缺口凸显?发展油桐生产?开发利用油桐产品已经成为社会共识? 但油桐良种选育由于受有效育种资源缺乏?育种理论和方法不完善等限制?在时间和成效上都相对滞后?无法满足日渐增长的社会需求?因此我国油桐育种需要尽快过渡到现代育种方向上来?制定系统的育种计划?大力丰富育种资源?在不断革新的育种理论和现代生物技术基础上?探索建立现代油桐育种体系?从而及时获得高效的油桐良种?? ?育种研究? ? ? ?品种资源研究我国油桐栽培历史悠久?分布范围广泛?品种资源丰富?但未对其进行全国范围内的系统搜集?整理与分类? 在 ?? 世纪 ?? 年代之前?只有四川?广西?湖南?浙江各省在其省内部分产区进行过局部的品种调查工作???????? 年才进行全国性的油桐品种搜集和整理工作? ???? 年?全国拟建立西南库?贵州??中南库?湖南??华东库?浙江??华南库?广西??西北库?河南?陕西?共 ? 处油桐基因库?将本省和邻近省的所有油桐品种与优树?以及某些特殊性状的个体搜集到基因库内?于 ???? 年全面建成?共搜集光桐系 ? 类群 ??? 基因号?皱桐系 ? 类群 ??? 基因号?二者合计共 ??? 基因号????除对油桐品种资源进行系统的收集?整理?分类以外?主要观察研究了分类学?生物学特性以及经济性状?并深入到油桐细胞学?生理生化等领域的探索?油桐品种丰富?其种内存在分枝和结实习性?花果序类型等大量变异?对这些变异进行透彻研究?了解各不同品种间的基因型差异?有利于挖掘利用潜力? 历史上对油桐品种?类型进行分类有过几个主要阶段?其中按花?果实性状将浙江油桐划分为单花类?少花类?多花类???? 对油桐开花坐果生物学特性调查发现????油桐自然座果率较高?但随着树龄的增大而下降?采种母树以?? ??? 年为宜? 在雌花开放后?第? ? ?? 天均能授粉坐果?其中前 ? 天效果最好? 对油桐种仁和油脂的形成?王汉涛认为 ? 月份为油桐油脂的缓慢形成期?? 月底至 ? 月底为迅速累积期?? 月初至 ?? 月中旬为油脂的累积完成期?同时如采取相应的管理措施更能提高油脂的品质????? 研究者对油桐?千年桐和石栗进行木材解剖比较?????并根据这 ?种大戟科植物的木材解剖学特征讨论油桐属和石栗属分类地位问题?认为油桐属和石栗属在解剖学特征和数量特征上均表现出很大差异?与 ? ? ? ???? ?????根据外部形态对这 ? 种植物研究所得的结果一致?支持其将油桐属和石栗属分开处理的结论? 油桐品种资源整理经过几十年的发展?现已整理出 ? 大品种群?即小米桐品种群?对年桐品种群?大米桐品种群?柿饼桐品种群?窄冠桐品种群和柴桐品种群????? ? ? ?主要经济性状和杂交亲本的研究油桐是自花或异花授粉座果率均在??? 以上?????但不同品种类型间花序大小?每花序的雄雌花比例及雌花绝对数差异很大?直接影响其丰产性能的优劣? 故而雌雄花比例?结果枝比例?单株产量以及果实出籽率等主要经济性状?也是评价油桐种性好坏????????????????????????????????????????????????????????专 论 综 述? ????林业科技开发????? 年第 ?? 卷第 ? 期的主要指标?所以进行油桐主要经济性状及其相关性研究对育种目标有一定的指导意义? 全国各地对这一研究内容开始得也比较早和全面?对经济性状的遗传相关关系进行研究?得出结果枝比例?每序雌花数?每序结果数等性状与产量呈紧密正相关?树高?冠幅与产量呈负相关的结论? 夏逍鸿????等根据主干粗?冠幅?枝下高?分枝轮数等性状与产油量之间的数据进行方差分析?得出与产油量密切相关的因子?为间接选择提供依据?油桐杂交育种关键在于选好遗传配合力高的亲本组合?有关专家研究表明?在杂交组合的选择上?雌雄花比?丛生结果枝比和单株产量 ? 个性状的一般配合力存在显著差异?而特殊配合力之间并不显著????说明这些性状主要是由多基因的加性效应控制和影响的? 而在对如何尽可能更好地利用油桐父母本的优良性状?达到亲本的优势互补?提高油桐经济产量的研究中?王承南???? ???等认为只要对异花授粉树进行合理配置就可以提高油桐产量和质量?并选择出?? 个为生产提供授粉树的优良配置组合?使异花授粉的油桐在座果率?果型?平均单果重?出籽率?种仁含油量等项指标上得到综合提高?? ? ? ?优树选择研究高产?优质?抗病是进行油桐选优的主要目标?依据这一原则?油桐良种应具有以下特点?树体高大?全干粗壮通直?全枝粗健?分枝层次明显?角度大? 果实以单生为主?间有? ? ? 个丛生?果皮较厚? 直播造林? ? ? 年始果?? ? ? 年进入盛果期? 在良好条件下?能获得高产?在稍差的条件下?也能保持相当的产量?适应能力强?盛果期长?寿命久? 抗性强?抗病?抗虫?抗不良环境条件能力强? 属于稳产高产型?????在油桐良种选育上首先进行油桐品种之间的对比试验?周祖平等对从浙江五爪桐?浙江少花丛生吊桐和广西三年桐中选出适应抚州地区生产推广的良种进行评比?结果表明广西三年桐要优于另外两品种?不仅在产量上具有明显的早期丰产性能?还具有较强的早期营养生长能力?结果能力较强????? 不同的油桐品种之间其形态特征?生物学特性?产量?经济性状?桐油的理化性质均存在一定或较大的差异?不仅如此?花序大小?雌雄花的比例和果实丛生性状还因其生育阶段?年份和营养状况的不同而不同? 有数据表明来自南方的油桐品种生长较其他地方品种快?并且多数属于大米桐品种群?表现出较高的产量?较好的经济性状和良好的适应性?尤其适于在湖南低丘红壤上推广?????其次?是针对油桐良种进行优良无性系的筛选?油桐优良无性系选育早就是国家?六五?和?七五?科技攻关项目?油桐良种选育?的研究内容之一? ????年?湖南省在衡阳市营造油桐无性系测定林?采用 ??个决选优树无性系?以当地小米桐为对照?经过 ? 年的观测评估?共选出 ? 个比对照增产 ? 倍以上的优良无性系在湖南进行推广????? 陈斐????对 ?? 个来自全国主要油桐产区的优良单株树体?结实以及果实经济成分等性状共 ?? 项因子?进行典范相关分析?研究综合生长因子对综合产油因子的典范相关?并根据各个无性系的典范坐标对无性系进行展点排序?将 ?? 个无性系依据对照无性系排为 ? 类?评选出高产优良无性系? 湖南省自 ???? 年以来在全省油桐主产区初选了 ?? 个油桐优良单株进行造林?王承南????等对其进行评比试验研究?调查分析产量结构及果实品质?枝条性状?花果序特性?树体结构以及油脂理化性状并进行综合评判?选出 ? 个产量均值比对照高???的丰产家系?? ? ? ?抗病育种研究困扰我国油桐生产的病害主要有油桐黑斑病???? ????根腐病?????炭疽病???? ????角斑病?????枯萎病?????黑疤病????等?虫害主要有桑天牛?????丽盾蝽?????金龟子类????等? 病虫害导致油桐减产?造成严重的经济损失?对其开展相关研究?培育抗病抗虫油桐品种是我国今后油桐研究的主要方向之一? 油桐黑斑病的发生与植株中游离氨基酸的含量成正相关?游离氨基酸的含量低时容易感病?反之则健全?这一结果与 ? ??? ? ? ? ? ?????等的结果相类似?为抗病育种提供了一种生化指标?可以依据它进行油桐品种抗病性的早期测定? 在油桐根腐病的研究中了解到土壤生态适宜条件是控制病害发生的关键????? 在枯萎病抗病品种的选育上?花锁龙经过多年研究培育出两个显著抗病的无性系?????但其他病害的抗病品种选育还未有很大进展?需要进一步深入研究其发病机理及预防机制?? ? ? ?分子育种基础研究油桐种子中脂肪酸主要有 ? 种?包括棕榈酸?硬脂酸?油酸?亚油酸?亚麻酸和桐酸?种子成熟过程中这 ? 种脂肪酸成分没有发生改变?但其含量却发生很大变化?其中尤以桐酸为最?种子越成熟?桐酸含量越高?至成熟完全时达到最高? 桐酸是一种十八碳烯酸?决定着油脂好坏程度?作为一个理想的油桐品种专 论 综 述?????????????????????????????????????????????????????????林业科技开发????? 年第 ?? 卷第 ? 期? ????要求其桐酸含量高?油酸与亚油酸含量低?这样其干性油的特点才能越明显?质量越好? 随着现代生物技术的发展?对油桐种子油脂形成机制研究已深入到分子水平?发现 ? ? ? ? ? 和 ? ? ? ? ? 两个与桐酸合成密切相关的基因???? ???? 近年来?关于油脂形成的分子机理研究进一步深入?调控 ?? 桐酸合成酶基因 ? ? ? ?的表达可以增加或减少植物 ? ? 桐酸的含量?????构建了油桐种仁 ? ? ? ?文库?????并进行测序得到包括抗性基因?油体蛋白基因?贮藏蛋白基因及与种子发育相关基因等在内的功能基因?首次对油桐油体蛋白基因 ? ? ? ? ? ? ? 的基因序列进行了同源性和蛋白结构预测分析?? ? ? ?良种推广与保存油桐良种现已在各个省区推广?在经过对河南全省境内的油桐品种进行选优评价后得到具有丰产?稳产?优质和适应性强的豫桐 ? 号?? 号?? 号共 ? 个优良家系?并进行推广?大大提高河南的油桐产量?使之增产达到??? ? ???????? 同样?在油桐主产区广西和湖南?均在进行油桐选育之后?采用优良品种建立油桐林?彻底改变省内油桐林单位面积产量不高的现实?实现本省油桐丰产和稳产? 尤其广西对全区油桐林进行群体遗传改良?不仅重新使油桐产量恢复到历史最高????水平?而且全省油桐林结构得到优化?使良种桐林在树高?分枝高?分枝轮数等方面比普通品种桐林整齐?变异系数?单株结果量等均有一定提高?良种选育工作的实质是对优良基因的利用? 搜集与保存现有基因?是开展优良基因利用的基础? 油桐作为我国重要的经济树种?应该建立油桐基因库?为优良品种改良?无性系开发利用做好物质基础准备? 广西区 ???? 年对搜集的油桐品种?首次建立一个包括 ?? 个家系的选种圃?并将物种扩大至千年桐?品种增至 ?? 余个? 国内的著名品种如四川大米桐?小米桐?贵州大米桐?小米桐?湖北五子桐?九子桐?浙江座桐?五爪桐?湖南永顺米桐?泸溪葡萄桐以及广西区内的一些优良品种无性系都搜集到圃内?面积扩大到 ?? ????同时在 ? 个油桐试验站建立新的选种圃?现存于广西林业科学研究院内的约 ? 。