(Chen Jin)
Un método de mejoramiento que crea nuevos tipos o variedades a través de técnicas como la selección de padres, la polinización controlada, la selección y el cultivo de plántulas híbridas. Es uno de los principales métodos tradicionales de cría de especies arbóreas.
Normalmente, el proceso de recombinación genética entre padres mediante la fusión de células germinales se denomina hibridación sexual, y el proceso de recombinación genética entre padres mediante la fusión de células somáticas se denomina hibridación somática. La descendencia producida por cruzamiento son híbridos. La hibridación en la silvicultura se produce generalmente entre especies o entre diferentes razas dentro de una especie.
La hibridación conduce a la separación y recombinación de genes, diversificando los rasgos híbridos, que es una de las causas de la variación genética biológica. La importancia de la hibridación es: ① obtener vigor híbrido o combinar los rasgos excelentes de ambos padres (2) ayudar a comprender la evolución de los árboles y el proceso de formación de las especies de árboles que producen hibridación por introgresión (3); ) estudiar las características de los rasgos de los árboles Variación genética ④ Comprender el grado y la frecuencia de herencia de cada rasgo.
Historia y situación actual
Los árboles son en su mayoría plantas de polinización cruzada. Cuando crecen en los márgenes de su distribución natural, la hibridación natural a menudo ocurre debido a la superposición de áreas de distribución y al encuentro durante los períodos de floración. Según estadísticas incompletas, entre las 111 familias de árboles, 25 familias tienen híbridos naturales. Por ejemplo, en 1904 se descubrió en Inglaterra un híbrido natural entre el alerce europeo y el alerce japonés. El alerce japonés es un 33% más alto que el alerce japonés, los híbridos son un 6% más altos en promedio que el alerce japonés y tienen una fuerte capacidad antitumoral. El volumen del híbrido de segunda generación en 20 años será el 171% del del alerce japonés. Otro ejemplo son los clones de álamo europeo y americano que ahora se plantan ampliamente. La mayoría de ellos se seleccionan a partir de híbridos naturales de álamo europeo y americano y álamo negro americano. Los híbridos naturales pueden utilizarse directamente en la producción forestal o proporcionar ricas materias primas para la selección de árboles forestales. Desde 1925, se han llevado a cabo una gran cantidad de hibridaciones interespecíficas de Pinus en los Estados Unidos. Entre ellos, los híbridos de Pinus truncatula × Pinus radiata tienen una gran adaptabilidad a las condiciones adversas del sitio, los híbridos de Pinus luxuriant × Pinus glabra son resistentes a la roya y al pino. mancha marrón e híbridos de Pinus taurus× (Pinus taurus×Pinus macrocarpa) resistentes al gorgojo del pino? Resistentes, todos han sido puestos en producción. El híbrido de pino escocés coreano × pino loblolly tiene un rendimiento sobresaliente y tiene las características integrales de los padres, incluido un crecimiento rápido, forma de tallo recto, resistencia al frío, gran adaptabilidad y puede reproducirse en grandes cantidades. La hibridación del álamo se ha llevado a cabo en varios países del mundo desde que el británico A. Henry obtuvo el híbrido de Populus caroline × Populus trichocarpa en 1912, y la mayoría de los híbridos mostraron cierto vigor híbrido. Desde 1924, se han realizado 99 combinaciones cruzadas en los Estados Unidos, lo que ha dado como resultado más de 13.000 plántulas híbridas. Entre 1933 y 1941, la Unión Soviética realizó más de 123 combinaciones de híbridos y obtuvo nuevas variedades como el Tayan soviético, el Álamo Yapolokov y el Álamo trabajador Stalin. Los países de Europa occidental han llevado a cabo la hibridación del álamo negro americano y el álamo negro europeo, y algunos híbridos seleccionados de ellos se han convertido en las principales especies arbóreas de forestación en los países europeos. Desde la década de 1960, mi país ha logrado buenos resultados en especies de árboles híbridos experimentales como el abeto, el pino, el álamo, el sauce, el tulipwood, la paulownia, el bambú y el caucho. Por ejemplo, Liriodendron tulipifera × Liriodendron tulipifera, según datos de observación de 1966 a 1969, el crecimiento en altura de las plantas híbridas aumentó en un 42,3% y el crecimiento del diámetro de la raíz aumentó en un 13,7% en comparación con Liriodendron tulipifera. A los 12 años, el árbol alcanza una altura de 13,03. Otro ejemplo es Bamboo × (Ma bambú + bambú verde) No. 1 del Instituto de Investigación Forestal de Guangdong. El híbrido de primera generación mide 10,1 m de altura y tiene un diámetro a la altura del pecho de 5,2 cm, que es 4 veces (2,3 m) y 3 veces (1,9) más alto que el bambú, respectivamente. En la primera generación de híbridos de bambú, la proporción de tejido de fibra del bambú de 1 año es del 50,8%, superior al 47,1% y al 35,6%. Este híbrido también tiene las características de gran adaptabilidad, resistencia al frío y fácil reproducción asexual.
Modo de hibridación
Según el número de progenitores que participan en la hibridación y el número de hibridaciones, los métodos de hibridación se pueden dividir en: ① Cruzamiento simple: dos especies o variedades de árboles diferentes pareja, y los dos padres pueden ser cada uno de los padres, es decir, A×B o B×A; ②Triple cruce: F1 obtenido de un cruce simple se cruza con un tercero, es decir, (a×B)×C; : Cruce de dos especies monógamas diferentes, es decir, híbrido × híbrido, es decir, (a × b) × (c × d) ④ Retrocruzamiento: la F1 obtenida de un solo cruce se cruza con uno de sus progenitores, y el número; de retrocruzamientos depende de las necesidades reales; ⑤ Hibridación por polinización cruzada de múltiples padres: después de mezclarlo con polen de más de un padre masculino, se poliniza a un padre femenino, es decir, A× (b+c+d+...) Al cruzarse, la planta que suministra polen es el progenitor masculino, representado por el símbolo "♂". La planta que recibe polen y produce frutos y semillas es el progenitor femenino, representado por el símbolo ♀.
La letra latina "P" significa padre y el signo de multiplicación "X" significa apareamiento. Escriba primero la copia materna y luego la copia del padre. Las semillas obtenidas del cruce y las plantas cultivadas a partir de ellas se denominan híbridos de primera generación, representadas por F1; las semillas y sus plantas derivadas de F1 se denominan híbridos de segunda generación, representadas por F2. Las siguientes generaciones están representadas por F3, F4 y F5... respectivamente.
Tecnología de hibridación
Incluyendo selección de padres, recolección de polen, emasculación, embolsado y aislamiento, polinización, recolección de semillas, identificación y selección de cultivos híbridos, ensayos de cultivos regionales, etc. Finalmente, se puede promover y aplicar en la producción. ① Selección parental: depende del propósito de reproducción y varía según la región y la especie de árbol. El principio fundamental es que los rasgos excelentes de los padres deben ser más prominentes, las ventajas y desventajas de los padres pueden compensarse entre sí y los padres pueden tener las mismas ventajas pero nunca las mismas desventajas. La selección de los padres es la clave para el éxito o el fracaso del cruzamiento. ②Recolección de polen, emasculación, embolsado y aislamiento, polinización y recolección de semillas: consulte tecnología de hibridación de árboles forestales y tecnología de polen de árboles forestales. ③Cultivo de semillas híbridas: El almacenamiento, el tratamiento de germinación y el manejo posterior a la siembra de semillas híbridas son los mismos que para el cultivo de plántulas en general. Las semillas de siembra se pueden sembrar directamente en el vivero o en un invernadero en un invernadero. Si el número de semillas es pequeño, se pueden sembrar en macetas para facilitar su manejo. Los árboles que germinan fácilmente se deben sembrar en el momento de la cosecha. Debido a que las semillas híbridas suelen tener muchos tipos y pequeñas cantidades, se deben sembrar por separado según combinaciones para evitar confusiones: la combinación híbrida, el período de recolección de semillas, la tasa de siembra, el lecho de siembra, el número de plántulas, el período de trasplante, la cantidad de crecimiento, etc. constar en el libro de registro. Cuando las plántulas tengan 10 cm de altura, se pueden trasladar a viveros híbridos. Es mejor usar una taza de nutrientes para cultivar plántulas para que todas las semillas puedan convertirse en plántulas. Cuando las plántulas tengan de 3 a 4 hojas verdaderas, trasplántalas a viveros híbridos. El período de cultivo de los viveros híbridos depende de la especie de árbol. Es de 1 a 2 años para las especies de árboles de rápido crecimiento y de 3 a 4 años para las especies de árboles en general. Después de la selección primaria, se trasladan al vivero de selección o a la parcela experimental de forestación, y se utilizan plántulas madre de la misma edad o especies estándar locales como controles. ④ Identificación y selección de híbridos: dado que la mayoría de los árboles sufren polinización cruzada, los rasgos se segregarán en la primera generación de híbridos. Al seleccionar de una progenie aislada, se pueden encontrar plantas individuales superiores con una combinación de rasgos. El rápido crecimiento es el principal indicador de la selección de especies de árboles para los bosques maderables. La selección en la etapa de vivero híbrido es generalmente de 1 a 2 veces. Las excelentes características de las plántulas híbridas no se expresarán completamente en la etapa juvenil, sino que aparecerán gradualmente después de un período de crecimiento, por lo que se necesitarán al menos de 3 a 5 años, o incluso más de 10 años, para sacar conclusiones. Los árboles de crecimiento lento en las primeras etapas no deben eliminarse demasiado pronto, de lo contrario se pueden perder híbridos prometedores. Para las especies de árboles que pueden reproducirse vegetativamente, las plantas individuales seleccionadas de viveros híbridos pueden propagarse en clones para ensayos clonales. Para clones con excelentes rasgos integrales, seleccione varios clones para plantarlos en el huerto semillero original, propague una cierta cantidad de plántulas al mismo tiempo y colóquelas en diferentes zonas ecológicas para pruebas de cultivo regionales. ⑤ Prueba de cultivo regional: Para determinar la gama adecuada de híbridos, se deben realizar pruebas de cultivo regional. Primero, elija un sitio de prueba. En otras palabras, primero debemos considerar dividir el área de promoción de nuevas variedades en varias áreas de prueba según las condiciones naturales y geográficas, con 2 o 3 ubicaciones en cada área. Después de seleccionar los puntos, seleccione la sección apropiada en cada punto para programar la prueba. De acuerdo con las características de las especies de árboles y las condiciones locales, se llevan a cabo experimentos comparativos sobre el cultivo y la plantación de plántulas, y se requiere que las condiciones del sitio de prueba sean lo más consistentes posible. El método es el siguiente: no debe haber demasiadas especies participando en la comparación en cada bosque experimental; las especies estándar se repiten varias veces para que las especies de ambos lados puedan compararse con las cercanas, especialmente cuando las condiciones del sitio cambian mucho; . Configure varios bosques experimentales pequeños para verificarse entre sí. Las medidas técnicas utilizadas en el experimento deben ser consistentes con las utilizadas para las especies locales y las especies de control. Los experimentos de cultivo regionales también pueden combinarse con experimentos de producción. Finalmente, con base en los resultados de la prueba de zonificación, se propusieron medidas técnicas para áreas de promoción y fomento de la cría. El dominio correcto o no de todos los aspectos de la tecnología de hibridación está relacionado con el éxito o el fracaso de la cría de híbridos.
Literatura
Editor jefe de la Universidad Forestal de Nanjing: Tree Genetics and Breeding, Science Press, 1980.