(三)白木香育种方法
长期以来,沉香作为名贵香料和珍稀药材加以利用,但其生产以野生资源的直接开采利用为主。随着沉香需求量的增加及其价值的高涨,沉香野生资源日渐濒危,面临着资源、道地性丧失的双重困境。提升沉香育种水平、发展人工种植是解决沉香资源日渐濒危最为主要的手段,但是沉香及其基原植物研究基础薄弱,多集中在化学成分、药用价值开发等方面,种质资源收集、鉴定、利用等基 础性工作缺乏系统研究,沉香新品种尤其是易结香、高品质新品种的选育及其利用有待加强。
1. 选择育种
白木香种质资源研究基础薄弱,育种起步晚,缺乏完善的育种体系,生产中多以优树群体的直接利用或者利用自然变异进行选择育种。基本做法是合理筛选种源或者种质资源,在筛选抗病、生长整齐等优异种质资源的基础上,开展白木香种质资源农艺、品质性状的综合评价,筛选易结香、产量高等有益性状的特异性种质,进行新品种的繁育、示范应用工作。
种质资源的收集、鉴定与种源试验:广泛收集白木香种源,开展种源试验,在明确种源地理变异规律的同时,阐明其变异模式及变异与环境因素的关系等;初步确定生产力高、稳定性好的种源,完成种源筛选,直接用于生产或者作为选择育种、杂交育种等的种质资源加以利用。根据育种目标收集、筛选特异性种质资源,对其植物学、生长适应性、农艺及品质性状进行评价,完善种质遗传基础研究;筛选符合育种目标的种质资源,构建育种群体,奠定品种选育的基础。
品系的鉴定、筛选:通过筛选自然变异或者人为创造遗传变异 ,筛选育种群体中综合表现较为突出、植株长势强的个体,构建育种品系群体,根据生长、结香、品质性状进行初步鉴定,将易结香、结香品质高、产量好的材料固定为优良株系,进行生长、抗性、含量、品质评价试验,完成品系鉴定试验工作。
品系区域试验: 以前期育成品种或者传统品种为对照品种,采用小区对比试验的方式开展优良品系区域试验,同时与普通白木香进行结香性能比较。区试品系要求设置3个以上不同生态类型的区域作为区试点,种植3~5年以后选取代表性植株统一进行打孔结香等处理,结香1~2年后采集结香样品,按照林业行业标准《沉香》(LY/T2904—2017)、《沉香质量分级》(LY/T3223—2020)或 者《药典》等规定方法,分析其乙醇浸出物含量、特征性成分相对含量等基本指标,明确区试材料的品质特性。同时,对品系物候期、植物学性状、抗性等进行评价,明确品系的基本特征特性。
品系生产试验:选择具代表性的生态区域,进行优异品系的生产试验, 以生产中的主栽品种为对照,判断其丰产性与生产适应性,为品种的生产应用奠定基础 。同时,配套建立品种繁育 、栽培技术体系 ,为品种的生产推广应用提供技术支撑。
品种测试与审(认)定:结合区域试验 、生产试验等,按照质量性状 、数量性状等类型选择代表性性状对品种进行特异性 、一致性和稳定性测试, 明确白木香品种明显区别于已知品种的基本特点,判断除可预期的自然变异外,在群体内个体间相关的特征或者特性表现一致的情况下,判断经过反复繁殖后 ,其主要性状保持不变的情况,从而完成品种测试 、形成测试报告。
按照《中华人民共和国种子法》及《主要林木品种审定办法》等要求,准备 品种审(认)定申请材料,完成白木香品种的审(认)定工作。
2. 杂交育种
在明确白木香种质资源繁育基本特性的基础上,采用人工辅助授粉的方式开展种质资源间的杂交,人为创造变异群体,开展杂种鉴定工作,按照选择育种的基本方法筛选结香、品质性状符合育种目标的品系,完成品系鉴定、区域试验、生产试验等工作。开展杂交品种的品种测试及品种审(认)定工作,从而进行生产应用,但目前白木香杂交品种的选育尚处于起步阶段,尚未见杂交品种的报道。
3. 分子育种
随着功能基因鉴定 、基因组测序 、分子标记等工作的开展 ,为白木香分子育种工作的开展奠定了基础 ,可显著加速林木类长育种周期品种的选育进程,具有高效、快捷的突出特点。针对林木品种的育种特点及研究基础,分子标记辅助育种等具有良好的应用基础与前景,可利用分子标记与决定目标性状基因紧密连锁的特点,通过检测分子标记达到检测到目的基因的存在,选择目标性状的目的, 可实现快速、准确、不受环境条件干扰地进行育种选择的优点,可实现育种后代精准选择、杂种优势预测及品种纯度鉴定等。
分子标记辅助育种缩短了育种年限,加快了育种进程,提高了育种效率,克服了很多常规育种方法中的困难。伴随着一些新分子标记的开发,包括抗病、抗虫、抗旱、高产、品质改良等各方面的研究都取得了一定进展。白木香方面,已完成白木香基因组测序工作,组装后的白木香基因组大小约为726.5Mb,共注释29 203个蛋白质编码基因,为白木香功能基因的挖掘、鉴定及育种工作奠定了基础。同时,开展了基于SNP标记的广东、海南等不同产地白木香种群研究,表明广东种群多样性丰富,而‘热科2号’等奇楠类沉香种质遗传相对独立。采用ITS、ITS1、ITS2、PbsH、matK、rbcL、rpoB、rpoC、trnG、trnH、trnL11对植物DNA条形码通用引物对‘热科2号’和普通白木香进行分子鉴定,明确ITS1可以作为奇楠类沉香与白木香鉴定的分子标记。相关工作为白木香分子育种和品种溯源提供了技术与理论支持(王昊,2024)。
整体而言, 白木香分子育种工作尚处于起步阶段 ,理论基础明显不足 、技术限制因素多 ,分子育种的理论 、技术基础有待加强。
以上内容摘自《2024中国沉香产业发展报告》
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