[00097438]湖北省杉木遗传改良与人工林培育技术研究

该项目在以下方面取得重要研究成果，并具有广阔应用前景：重大成果：1、选择、收集和引进杉木优树共861株、家系476个，作为营建杉木初级种子园材料。2、阳新县七峰山林场杉木种子园、恩施市铜盆水林场杉木种子园、崇阳县桂花林场杉木种子园技术人员大胆探索和努力实践，解决了该省杉木种子园建过程中的一系列技术难题，积累了丰富的种子园建设经验(1)无性系的收集和采穗圃的建立。七峰山种子园共收集湖北、湖南、江西等6省14个地区的优树235个无性系，建立采穗圃70亩；铜盆水林场先后收集江西、湖南等地优树无性系344个，建立采穗圃63亩。(2)种子园建园材料的繁殖。一般选择高于3个标准差的一年生超级实生苗作砧木，待砧木高1-1.5米、地径2.5厘米时进行嫁接。接穗选择一级侧枝主梢，顶芽饱满、枝条粗壮、无病虫害和机械损伤、系号清楚。嫁接方法分别采用髓心形成层对接、切接和丁字形芽接法等三种。组织培养是种子园建园材料繁殖的重要方法。材料的获取、培养基的选择、培养方式及炼苗是组培的重要步骤，而培养基的选择尤为重要。(3)种子园的设计。一般采用顺序错位排列法和区组随机排列法。将无性系根据产地不同分成若干组，安排在不同的小区。小区内无性系随机排列或顺序错位排列，既避免了母树自交或近交的发生，又可使种子的成熟期保持一致，方便采摘。3、子代测定林营建与测定。杉木树高、胸径和材积等3个重要生长性状，后期与早期生长呈显著正相关。开展杉木种子园子代测定，第一次筛选至少要在造林后三年进行，第二次筛选要到造林后5-6年进行，这样结论才能可靠。根据本次子代测定，杉木种子园材积增益可达到14.71%，超过国家规定10%的技术指标。推荐19个优良家系，在生产上推广应用，与对照相比，其树高可增长为5.24-12.36%，胸径可增长15.2-24.18%，材积可增长26.52-65.86%。4、运用杂交手段创造杉木育种材料。利用阳新县七峰山林场杉木无性种子园优树收集圃材料，于1997、2001年两次开展杉木优树人工杂交，用所获得的杂交种子播种育苗营建子代测定林。通过初期测定，虽然亲本为种子园子代测定所选择出的优良无性系，但其杂交优势仍然比较明显，尤其3×5、1×2、2×3等组合家系林木生长数量特性明显高于对照平均值，因此可结合其它因子从中选择出优良单株作为二代种子园的建园材料。5、为保证杉木种子园稳产、高产，必须对采种母树及其栽植间隔进行调整，除了采伐经子代测定的遗传品质低下的无性系植株外，还应采取降低母树高度，控制结果枝的分枝角度、分枝数量和长度，诱导树型的措施。使用人工辅助授粉方法，可增加林中花粉浓度，可提高座果率16.4%；采用环割、捆绑、切根等措施，对提高已达结实年龄的母树的种子产量均有不同程度效果。尤其环割方式，促进开花结实明显，且操作容易、成本低、效益高，不受自然条件影响；采用赤霉素溶液叶面喷洒方法，对提高母树雄花产量有显著效果。6、采用可见半面树冠预测法、信息段预测法等方法，通过建立数学模型，进行杉木种子园产量预测，其效果均较理想。对单株球果数预测，最佳信息段法预测的精度最高；在球果数预测的基础上，采用切开球果法推测种子产量和质量等级。7、在国内首次采用DNA分子标记技术对杉木优良无性系进行识别，为该省40株杉木优树办理了“身份证”信息，为杉木遗传资源保存和林木育种提供了重要依据。通过对8O个引物进行多态筛选，最终确定8个引物作为杉木RAPD分子标记的引物。利用8个引物的17个分子标记可以对其中的38个杉木无性系进行识别，谱带清晰，信赖度高。8、探讨了杉木种质资源保存的原则、重点和内容，并对部分杉木种质资源进行原地和异地保存。利用计算机技术和档案管理科学，建立了杉木种质资源管理子数据库，成为全省林木种质资源管理数据库的重要组成部分。应用前景：将种子园营建理论与各地实际结合，营建了一批杉木初级、改良代、二代等世代种子园，为该省大面积营造杉木人工林提供了良种壮苗，并将为今后高世代种子园营建积累了丰富的经验；无性育种技术，利用杉木繁殖容易的特点，通过先建优良无性系繁殖圃，后逐步筛选，边选择边大量繁殖，具有可缩短育种周期、大量繁殖苗木特点，在理论与实践具有一定意义；杉木杂交育种技术，为营建高世代种子园、丰富杉木遗传资源，也为今后定向培育杉木用材林准备了条件；为该省大面积发展杉木人工林提供的丰产栽培技术、人工林间伐技术、病虫害防治技术，产生了重大的经济、社会和生态效益。杉木良种基地为我省上世纪荒山绿化，该世纪开展的六大工程建设，特别是速生丰产用材林基地建设做出重大贡献。随着“林改”的完成，山区农民造林的积极性空前高潮，良种基地正在为广大山区的新农村建设发挥谱写新的篇章。如经济效益计算，以良种营造的人工林，采伐时按每亩增产1立方米计算，每年生产的良种可增产12.5万立方米，按种子园20年生产期计算，可增加效益10亿元，其经济效益是巨大的。