我国油茶良种选育研究现状及发展策略

我国油茶良种选育研究现状及发展策略

陈永忠 杨小胡 彭邵锋 李党训 王湘南 段 玮

(湖南省林业科学院)

摘 要:40多年来按照系统的选育程序和选育标准,经优树选择和品种比较,先后选育出优良农家品种、优良家系、优良无性系和优良杂交组合等油茶良种200多个。结合油茶更新与低产林改造,采用良种的造林面积已达2@105hm 2,占全国油茶栽培总面积的6%,使油茶单位面积产量得到大幅度增长。通过分析我国当前的良种选育和推广应用的现状和趋势,提出了油茶育种仍以常规育种为基础,在选择的基础上开展杂交育种和生物技术育种等多元化的育种研究,进而以丰富的种质资源为后盾,开展更高层次的分子育种;还倡仪建立科学的良种繁育基地和完善良种推广机制,通过示范作用来促进油茶生产良种化。

关键词:油茶;良种选育;优良家系;农家品种;优良无性系;杂交育种;种质资源

收稿日期:2005-03-02 修回日期:2005-05-16

基金项目:国家林业局重点项目/油茶两系杂交新技术育种0(94-01-02)和湖南省杰出中青年基金项目/油茶-雄性不育.RAPD 标记与优良无性系分子鉴别0(02ZZYB003)。

作者简介:陈永忠(1965-),男,博士,研究员,博导,主要从事经济林育种与栽培研究。

油茶(Camellia olei f era )与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料树种,主要分布于我国长

江流域以南地区,湖南、江西等省是其最主要集中产区之一。目前生产上通称的油茶是指山茶属中种子含油率较高、有栽培应用价值的一批物种的总称,如滇山茶、浙江红花油茶、栓壳红山茶、小果油茶、短柱

茶、溆浦大红山茶等等[1]

。油茶生产长期以来一直采用自然实生繁殖、粗放经营,全国总产量仍很低。自20世纪60年代广泛开展油茶选育以来,从资源清查开始,通过农家品种的选育和油茶优树的广泛选择,才开始了油茶良种选育的研究工作。目前已选育出一批优良农家品种、优良家系、优良无性系和优良杂交组合等油茶良种,生产上应用的良种有200余个。这些油茶良种已更新改造和造林面积达2@105hm 2,形成了巨大的经济和社会效益。

1 油茶良种选育进程

20世纪60年代中后期,油茶良种选育工作首先从湖南省开展起来。从生产、资源和品种类型调查开始,进行优树选择、农家品种和优良类型的评选、优良家系的鉴定、无性繁殖技术研究,进而开展采穗圃营建、优良无性系的鉴定等。111 油茶优树选择和采穗圃的营建

油茶是虫媒异花授粉植物,生产上长期以来大都是采用实生繁殖方式,管理粗放,自然林分中单株间分化较大。湖南省林科所通过6a 观测,单株每平方

米冠幅产果1125kg 以上的高产株占912%,0175kg 以下的低产株和不结果株占5913%。通过在林分中进行系统的选择,是最容易达到提高遗传增益的目的的育种方法。从20世纪60年代中期开始,在全国各油茶产区开展了轰轰烈烈的优树选择工作,通过调查预选、初选、复选和决选必要的步骤,于70年代末和80年代初,在全国范围内先后共选出了油茶优树116万多株,以大树换冠法营建油茶优树收集圃153hm 2,为油茶育种奠定充实的材料基础[2]。112 油茶优良类型和农家品种

农家品种是介于类型与品种之间的育种群体,是群众通过在长期的生产实践中,对一些具有特殊性状的优良类型进行集团或单株混合选择而形成了适应该地区气候和环境的地方品种,并成为该地区的主栽品种。因而农家品种是一个比较复杂的群体,只有通过进一步的选育才能提升为品种。20世纪70年代通过调查选育,全国共选育出优良农家品种20多个,先后建立油茶母树林1680hm 2、实生种子园404hm 2。目前所选育的优良家系与优良无性系大多是从这些优良农家品种中选育出来的优良单株。1980年,由全国油茶良种繁育协作组织,将各主要产区所选育出的12个油茶农家品种和类型,在湘、赣、桂、粤、闽、浙、皖、鄂、贵和豫等省(区)的26个试验点进行区域性试验。经过十多年的系统研究,选出了衡东大桃等6个优良农家品种,并划分出了各优良品种的适生区域带等。

目前生产上使用的主要油茶优良农家品种和优良类型有:永兴中苞红球、岑溪软枝油茶、巴陵籽[3]、衡东大桃、石市红皮、鄂东大红果、望谟油茶。113 优良家系选育

优良家系是在选育优树、品比试验的基础上,后

代的集团增益要比自然种群高15%以上。优树决选后,将其种子分别育苗,按一定的试验设计营造林进行实生子代的品种比较试验,这些通过品比试验所选育出来的优树子代群体就称为优良家系。优良家系是采用实生繁殖,虽然子代群体间在表型和经济性状上出现多样性,但不同于传统方法上的自然种群的实生繁殖。而且,优良家系以实生苗育种造林,技术要求和造林成本相对较低,群众易于掌握和接受。

中国林科院亚热带林业研究所1986年选育出亚1等3个优良家系,其主要经济性状的遗传力较高,冠幅、枝下高、分枝角度和分枝数等的遗传力均在55%以上[4]。湖南郴州地区林科所通过8a品比试验研究,选育出的优良家系/71-20,平均产油量1187155kg/hm2,比参试4个家系平均增产3216%;主要经济性状的广义遗传力较高,种仁含油率为86159%[5]。湖南林科所选育出/湘50、/湘70和/湘90等3个优良家系,平均产油55210~59215kg/hm2,这些优良家系已在湖南衡东和福建省福安市等地推广应用;2004年又选育出/XLJ20和/XLC1402个优良家系,产油量分别为512120kg/hm2和490198kg/hm2,比对照增产3815%和3218%[6]。

114优良无性系选育

在油茶优树选择的基础上,我国从20世纪80年代初开始通过布置各种无性系测定林开始油茶优良无性系的鉴定选育工作。经过十多年的不懈努力,按照全国油茶攻关协作组制订的选育程序和标准,先后选育出200多个优良无性系[7~21]。现在油茶优良无性系已成为我国油茶生产上最重要的良种资源,如湖南省的/湘林系列0、江西省的/赣无系列0和亚林中心的/长林系列0等等。油茶优良无性系是经过优树选择、采穗圃观测和品比试验的系统程序选育出来的;采用无性繁殖又能充分保持亲本优良性状,具有早实、丰产的特点。湖南省林科院1987年在攸县新市面上油茶场进行的油茶优良无性系换冠中试林,1991年平均产油60715kg/hm2。中南林学院和湖南省零陵地区林科所利用油茶优良无性系芽苗砧嫁接苗于1986年造林815hm2,造林后3~4a开始挂果,1990年产油7014kg/hm2,第5年就超过原有老林的产量,到9a生产油477115kg/hm2。据不完全统计,在林业部和油茶低产林改造工程的实施推动下,采用油茶优良无性系实施良种更新的面积已达2@105hm2;部分无性系通过区域性试验,已推广应用到了不同省份和地区并且表现良好。115杂交育种

20世纪70年代,我国就在油茶种内和山茶属植物间开展杂交育种工作。如油茶花粉采集和发芽培养试验,油茶花粉在低温干燥条件下贮存1a,发芽率仍有40%。杂交方法的研究中使用/吸管套柱法0,不但提高工效,而且节省成本。以前习惯认为油茶是自花不孕的树种,但后来在优良无性系选育中发现很多优良无性系不但可孕,而且自花授粉率还很高。

90年代初期,湖南省林科院开始开展油茶杂交育种研究。经十多年的努力,首次选育出/XLH130等5个优良杂交组合;产油量为450176~660165 kg/hm2,分别比对照增产3710%~10018%。入选的5个优良杂交组合子代平均值比参试自交组合子代平均值16716kg/hm2增产20717%;在主要经济性状上比各自的亲本无性系有不同程度的增长,显示了很强的杂种优势,同时也论证了自交对油茶产量是不利的观点。在进行授粉生物学特性研究过程中,发现了1个因雄蕊败育不能自花授粉的油茶优良无性系/雄性不育系0。为利用杂种优势,提出了在油茶优良无性系选育的基础上开展油茶/两系0杂交育种的研究工作。选育出产量和经济性状不低于油茶优良无性系的杂交组合,建立杂交种子园。利用优良杂交种育苗,技术极为简便,1a出圃,缩短了育苗时间,降低了成本和造林难度,从而调动起农民的种植积极性,可大大加速油茶良种化进程。

116其他育种

在开展农家品种、优良家系和优良无性系的选育过程中,以选择育种为中心主线,在抗性选育、辐射和杂交育种上也作了不同程度的尝试和研究。中南林学院吴光金在162个油茶无性系中选育出8株自然感病率为012%~215%的抗病优株[22]。湖南茶陵县林科所也通过连续6a研究选育出感病率为0123%,而每平方米冠幅产果01115kg的高抗丰产优株[23];涟源地区林科所于1981年选育出笋77-1等5个抗病性强的优株。

目前常规育种主要是通过油茶的表型特征,它要求丰富的实践经验和长达十到数十年的时间,再加上油茶与众多林木一样固有的特性,使得育种周期相对更长;而且一些特殊性状还受到许多条件的限制。随着遗传学和生物技术的发展,油茶育种工作者也在常规育种的基础上,探讨利用现代生物技术进行定向育种和加快油茶育种的进程,如通过分子标记进行辅助选择育种,通过基因工程进行品质和性状改良。中南