南方型美洲黑杨种质资源库的营建
樊孝萍 谯四红 张红 刘少锋 荣新军 张新叶
目前全世界黑杨派杨树主要有2个种，即美洲黑杨Populus deltoides和欧洲黑杨P.nigra，而中国只有新疆阿尔泰地区有欧洲黑杨分布，美洲黑杨却没有天然分布。上世纪70年代从荷兰、比利时、意大利等国引进100多个黑杨无性系，其中3个表现最为优异的品种‘Ⅰ-63杨、‘Ⅰ-69杨和‘Ⅰ-72杨的成功引种栽培，大大促进了杨树速生丰产林的发展，使杨树分布区由温带向南扩大到北亚热带，产生了巨大的经济效益。
自20世纪70年代初开始，中国通过对杨属树种种质资源的系统研究，对众多的种、杂种、无性系进行多地点、多年份的试验观察，确定了美洲黑杨南方种源具有最好的适应性和速生性。
种质资源是一个国家生存和发展的战略性资源，是林木育种的基础，美洲黑杨新品种的来源、发展和遗传基因的保存，需要丰富的种质资源。而我国目前除少数地区建立了与地区特点相适应的美洲黑杨基因资源库外，大多数地区还没有建立，可供开展相关育种研究的资源更是稀缺。因此，加强国际合作，扩大交流，全面搜集美洲黑杨种质资源，尤其是南方型黑杨资源，建立遗传基础丰富的美洲黑杨无性系基因库显得尤为重要，其产生的科学价值和利用价值也更为重大。
本文简单介绍湖北省林科院石首杨树研究所收集大量南方型美洲黑杨资源建立基因库的情况，旨在通过该种质资源库的营建为我国南方型杨树的相关研究搭建物质平台，加强合作，同时，面对生产与科研，为南方型杨树遗传改良提供育种材料，加速我国南方型杨树遗传改良，直接应用于速生丰产林建设。
1 种质资源库营建情况
1.1 资源库自然概况
资源库位于湖北省石首市东升镇南碾垸，东经112°25′，北纬29°40′。湖北省石首市位于江汉平原与洞庭湖平原结合部。该地区地形以平原为主，土壤条件以潮土为主，pH值6.5～7.8，土壤颗粒均匀，质地疏松，理化性能良好，土壤有机质深厚，平均含量1.392%～3.706%。该地区属典型的亚热带季风气候地区，具有阳光充足、热量丰富、无霜期长、降水充沛等特点。全年平均无霜期285d，年平均气温16.4℃，年平均日照时数1844.3h，年平均降雨量1322.6mm。
1.2 资源收集保存情况
该种质资源库共收集保存南方型美洲黑杨无性系448个，资源库设计为各无性系完全随机排列，4株小区，株行距4m×8m，占地16.67hm2。2011年3月利用1年根1年干的无性系苗进行插干造林。表1为该种质资源库收集保存种质材料的来源信息，其中34个LA系列的无性系和106个TN系列的无性系是由中国林科院杨树课题组提供的来自美国路易斯安娜州和田纳西州的初选无性系，其余308个无性系来自于南京林业大学美洲黑杨基因资源库中83个半同胞家系，这308个无性系是从2009年南京林业大学提供的6000余株实生苗中经过2010年无性系化筛选出的苗期表现优良的无性系。
2 种质资源库经营管理情况
2.1 林地管理
林下间作：幼龄林间作油菜、棉花等农作物，中龄林间作益母草、半夏等药材。施肥：每年施肥1次，肥量0.30kg/株。方法为，沿树冠投影边缘处挖宽度、深度20cm×20cm环状沟，然后将肥料均匀撒在沟中、覆土。参考OPT-N、OPT-P、OPT-K以及微量元素的缺失试验研究结果，杨树种质资源林施肥元素比较为氮：磷：钾比例3：2：1。排灌：灌溉要结合施肥、天气条件、干旱情况等进行，排水通畅、雨后林地无积水。清杂：每年全面伐除林内杂草、杂灌、枯枝等杂物，要求树干周围1.5m2无萌蘖。
2.2 树体管理
对种质资源林采取修枝抚育。修枝高度为树高的1/3处，避免修枝口感染病虫害。修枝工具必须锋利，修剪切口平滑，要从树干下部向上进行，防止撕裂、刮伤或劈裂树木。修枝时间为秋季树木落叶后到次年春季萌发前，该时期树木处于休眠期，养分供给基本停止，树体水分蒸腾少，修枝后水分和养分消耗少。
2.3 病虫害防治
防治原则按照“预防为主，综合治理”、“治小、治早、治好”的原则进行治理。7月～10月主要防治杨小舟蛾、杨扇舟蛾，用1500mg·L-1敌杀死喷施，8～12d喷洒1次，连续喷施3次。9月中旬～10月中旬防治杨树叶片锈病，用800mg·L-1的粉锈宁可湿性粉剂每7天喷洒1次，连续2～3次。杨树整个生长期都要注意天牛的危害，发现有虫孔，要用毒签进行插孔防治。
2.4 建档评价
对资源库中的每个无性系建立数字及文字档案，对各无性系每年进行数据测量。具体信息包括不同无性系生长量指标、树干树形指标、雌雄性状、叶片性状、物候期特征、生根性状、抗虫抗逆性状等测定。
3 种质资源库建成的科学价值与利用
对收集保存的种质资源进行性状鉴定和基础理论研究，充分发挥资源库的科学价值，明确每份资源的使用价值，是种质资源工作的关键。经过5年的努力，湖北省林科院石首杨树所建立的南方型美洲黑杨种质资源库已初具规模，大部分资源已进入开花期，各无性系生长良好，保存完整，基因库的建立工作是成功的。下一步工作重点将是对保存种质的主要性状及抗性进行较全面的鉴定评价，建立和完善各类数据库与图象库，同时，选择优良种质，开展杂交育种，选育优良新品种。另外，要广泛宣传保护林木种质资源的重要性和必要性，建立管护体系，成立监测站，使优良林木种质资源得到更好的保护、开发和利用。
该南方型美洲黑杨种质资源库的成功建立，为我国南方型美洲黑杨优良品种选育及杨树产业的良性发展奠定了坚实基础，也为深入开展南方型美洲黑杨全面系统研究创造了良好条件。
（责任编辑：郑京津）
目前全世界黑杨派杨树主要有2个种，即美洲黑杨Populus deltoides和欧洲黑杨P.nigra，而中国只有新疆阿尔泰地区有欧洲黑杨分布，美洲黑杨却没有天然分布。上世纪70年代从荷兰、比利时、意大利等国引进100多个黑杨无性系，其中3个表现最为优异的品种‘Ⅰ-63杨、‘Ⅰ-69杨和‘Ⅰ-72杨的成功引种栽培，大大促进了杨树速生丰产林的发展，使杨树分布区由温带向南扩大到北亚热带，产生了巨大的经济效益。
自20世纪70年代初开始，中国通过对杨属树种种质资源的系统研究，对众多的种、杂种、无性系进行多地点、多年份的试验观察，确定了美洲黑杨南方种源具有最好的适应性和速生性。
种质资源是一个国家生存和发展的战略性资源，是林木育种的基础，美洲黑杨新品种的来源、发展和遗传基因的保存，需要丰富的种质资源。而我国目前除少数地区建立了与地区特点相适应的美洲黑杨基因资源库外，大多数地区还没有建立，可供开展相关育种研究的资源更是稀缺。因此，加强国际合作，扩大交流，全面搜集美洲黑杨种质资源，尤其是南方型黑杨资源，建立遗传基础丰富的美洲黑杨无性系基因库显得尤为重要，其产生的科学价值和利用价值也更为重大。
本文简单介绍湖北省林科院石首杨树研究所收集大量南方型美洲黑杨资源建立基因库的情况，旨在通过该种质资源库的营建为我国南方型杨树的相关研究搭建物质平台，加强合作，同时，面对生产与科研，为南方型杨树遗传改良提供育种材料，加速我国南方型杨树遗传改良，直接应用于速生丰产林建设。
1 种质资源库营建情况
1.1 资源库自然概况
资源库位于湖北省石首市东升镇南碾垸，东经112°25′，北纬29°40′。湖北省石首市位于江汉平原与洞庭湖平原结合部。该地区地形以平原为主，土壤条件以潮土为主，pH值6.5～7.8，土壤颗粒均匀，质地疏松，理化性能良好，土壤有机质深厚，平均含量1.392%～3.706%。该地区属典型的亚热带季风气候地区，具有阳光充足、热量丰富、无霜期长、降水充沛等特点。全年平均无霜期285d，年平均气温16.4℃，年平均日照时数1844.3h，年平均降雨量1322.6mm。
1.2 资源收集保存情况
该种质资源库共收集保存南方型美洲黑杨无性系448个，资源库设计为各无性系完全随机排列，4株小区，株行距4m×8m，占地16.67hm2。2011年3月利用1年根1年干的无性系苗进行插干造林。表1为该种质资源库收集保存种质材料的来源信息，其中34个LA系列的无性系和106个TN系列的无性系是由中国林科院杨树课题组提供的来自美国路易斯安娜州和田纳西州的初选无性系，其余308个无性系来自于南京林业大学美洲黑杨基因资源库中83个半同胞家系，这308个无性系是从2009年南京林业大学提供的6000余株实生苗中经过2010年无性系化筛选出的苗期表现优良的无性系。
2 种质资源库经营管理情况
2.1 林地管理
林下间作：幼龄林间作油菜、棉花等农作物，中龄林间作益母草、半夏等药材。施肥：每年施肥1次，肥量0.30kg/株。方法为，沿树冠投影边缘处挖宽度、深度20cm×20cm环状沟，然后将肥料均匀撒在沟中、覆土。参考OPT-N、OPT-P、OPT-K以及微量元素的缺失试验研究结果，杨树种质资源林施肥元素比较为氮：磷：钾比例3：2：1。排灌：灌溉要结合施肥、天气条件、干旱情况等进行，排水通畅、雨后林地无积水。清杂：每年全面伐除林内杂草、杂灌、枯枝等杂物，要求树干周围1.5m2无萌蘖。
2.2 树体管理
对种质资源林采取修枝抚育。修枝高度为树高的1/3处，避免修枝口感染病虫害。修枝工具必须锋利，修剪切口平滑，要从树干下部向上进行，防止撕裂、刮伤或劈裂树木。修枝时间为秋季树木落叶后到次年春季萌发前，该时期树木处于休眠期，养分供给基本停止，树体水分蒸腾少，修枝后水分和养分消耗少。
2.3 病虫害防治
防治原则按照“预防为主，综合治理”、“治小、治早、治好”的原则进行治理。7月～10月主要防治杨小舟蛾、杨扇舟蛾，用1500mg·L-1敌杀死喷施，8～12d喷洒1次，连续喷施3次。9月中旬～10月中旬防治杨树叶片锈病，用800mg·L-1的粉锈宁可湿性粉剂每7天喷洒1次，连续2～3次。杨树整个生长期都要注意天牛的危害，发现有虫孔，要用毒签进行插孔防治。
2.4 建档评价
对资源库中的每个无性系建立数字及文字档案，对各无性系每年进行数据测量。具体信息包括不同无性系生长量指标、树干树形指标、雌雄性状、叶片性状、物候期特征、生根性状、抗虫抗逆性状等测定。
3 种质资源库建成的科学价值与利用
对收集保存的种质资源进行性状鉴定和基础理论研究，充分发挥资源库的科学价值，明确每份资源的使用价值，是种质资源工作的关键。经过5年的努力，湖北省林科院石首杨树所建立的南方型美洲黑杨种质资源库已初具规模，大部分资源已进入开花期，各无性系生长良好，保存完整，基因库的建立工作是成功的。下一步工作重点将是对保存种质的主要性状及抗性进行较全面的鉴定评价，建立和完善各类数据库与图象库，同时，选择优良种质，开展杂交育种，选育优良新品种。另外，要广泛宣传保护林木种质资源的重要性和必要性，建立管护体系，成立监测站，使优良林木种质资源得到更好的保护、开发和利用。
该南方型美洲黑杨种质资源库的成功建立，为我国南方型美洲黑杨优良品种选育及杨树产业的良性发展奠定了坚实基础，也为深入开展南方型美洲黑杨全面系统研究创造了良好条件。
（责任编辑：郑京津）
