社会力量奖
楸树珍贵用材良种选育及其应用
时间:2023-03-29 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:王军辉 麻文俊 赵 鲲 李吉跃 马建伟 翟文继 杨桂娟 张新叶 王改萍 梁宏伟 李文清 王秋霞 何 茜 张明刚 张江涛
主要完成单位:中国林业科学研究院林业研究所 洛阳农林科学院 华南农业大学 甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所 南阳市林业科学研究院 湖北省林业科学研究院 南京林业大学 三峡大学 贵州省林业科学研究院
项目起止时间:2002-2019年
获  奖  情  况 :2021年第十二届梁希林业科学技术奖科技进步一等奖

楸树为紫葳科梓属,是我国华北、华中、西北、西南和华东等地重要珍贵阔叶用材和园林观赏树种,已有2600多年的栽培历史,由于其木材尺寸稳定性高、耐腐性强,树姿挺拔,素有“木王”之称。目前,大径材价格为4000元/立方米,现有人工林300万亩以上,年育苗量6000万株以上。但楸树遗传改良起步晚,种质资源重要性状变异规律不清、突破性良种空白、良种壮苗繁殖困难,严重制约了楸树产业的规模化发展

项目瞄准国家储备林基地项目、退耕还林等国家重大工程对种业自主创新的旺盛需求,针对楸树良种匮乏、壮苗繁育技术落后等制约楸树人工林提质增效的关键瓶颈,历经18年持续研究,在种质资源收集和创新、优良无性系选育、良种壮苗繁育等方面取得重大突破,构建了以种质创新为基础、杂种优势利用、无性繁育与水肥精准调控为核心的楸树遗传改良与规模化应用新体系,良种应用造林225万亩,占现有人工林的75%以上,全面提升了我国楸树良种化利用水平。项目取得的主要成果有:

一是建成了规模最大、资源最丰富的楸树优良种质资源库,重建梓属树种系统发育关系,首次构建灰楸核心种质。收集保存了楸树、灰楸和滇楸种质资源1469份,覆盖了遗传资源的核心区和边缘区;按气候立地类型在洛阳、济南和贵阳等地建立9个异地保存库,其中古楸树、金丝楸和黄心梓木专类库5个;鉴定梓属新种—金丝楸,重新构建了梓属分类系统,阐明了金丝楸与梓属其他种的亲缘关系;揭示了嘉陵江上游为灰楸遗传多样性分布中心,构建了灰楸核心种质。

二是创立了楸树四级优良无性系选育程序,首次分生态区育成系列楸树良种,显著提高了育种效率和遗传增益。以速生、干形通直、抗旱、抗寒和材性为育种目标,共配制种内和种间杂交组合446份,筛选优异种质260份;创立楸树四级优良无性系选育程序,缩短育种周期6年~8年;分别为黄河流域平原区、黄土高原半干旱低山丘陵区、江汉平原区、淮河流域平原区、云贵低山丘陵区等生态区选育出速生型“洛楸”和“中林”系列、抗寒和抗旱型“天楸”系列、耐水涝型“楸丰”系列等良种29个,良种树高和胸径分别提高了14.2%~25.8%和20.0%~37.4%。

三是突破了楸树良种规模化生产的技术瓶颈,构建了良种苗木高效培育技术体系,显著提升了繁殖效率,实现了规模化应用。攻克了良种组织培养技术瓶颈,不定芽增殖系数高达10.7;突破了良种体细胞胚胎发生关键技术,胚性愈伤组织诱导率59.82%,移栽成活率85%;构建了以组织培养、体细胞胚胎发生为核心的楸树良种无性繁育技术体系;揭示了水肥耦合、光环境调控对楸树生产力的影响机制,确定了楸树苗期最佳施氮量为10克/株~14克/株,研发了专用复合肥;量化了土壤水肥因子与楸树苗期光合生长和水分利用效率的关系,攻克了以水肥利用效率为核心的幼龄期水肥调控技术。审(认)定国家级良种11个、省级良种18个,获林木新品种权11项,授权发明专利6件、实用新型专利1件,制订行业和地方标准10项,发表SCI论文9篇、中文核心期刊论文34篇,培养博士和硕士研究生15名。

目前,成果已应用到河南、山东、湖北、甘肃、江苏、湖南、陕西、河北、贵州等12个省的国家储备林工程建设、防护林建设、退耕还林工程建设、“四旁”植树、城镇绿化等各类工程项目,累计培育良种壮苗1.7亿株以上,造林面积225万亩以上,累计增收18.9亿元,带动8.8万人次就业增收。

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