我國(guó)小果凍種質(zhì)資源的引種與開發(fā)利用

我國(guó)小果凍種質(zhì)資源的引種與開發(fā)利用

小漿果是指果實(shí)小、軟多汁、營(yíng)養(yǎng)豐富、種植面積小的果樹樹種。主要包括藍(lán)莓、藍(lán)莓、紅穗醋栗、紅穗醋栗、醋栗、沙棘、蘭科爾果樹、軟棗、桃、藍(lán)莓、唐菖蒲、歐洲丁香、五味子等。小漿果因其具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而備受關(guān)注優(yōu)良品種是發(fā)展果樹產(chǎn)業(yè)的重要因素。20世紀(jì)80年代以來,我國(guó)多個(gè)研究單位開始通過引種、野生選種、雜交育種等手段陸續(xù)選育出一批優(yōu)良小漿果品種,并在生產(chǎn)中推廣。為更好地適應(yīng)我國(guó)小漿果產(chǎn)業(yè)對(duì)優(yōu)良品種的需求,結(jié)合我國(guó)小漿果資源和環(huán)境特點(diǎn),通過遺傳改良培育適宜我國(guó)栽培的小漿果優(yōu)良品種,文章對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的主要小漿果樹種越橘、樹莓、黑穗醋栗、軟棗獼猴桃的育種研究進(jìn)展情況進(jìn)行歸納總結(jié),以期為我國(guó)小漿果育種工作的發(fā)展提供理論參考。1小豆?jié){育種選育從2011年到2011年，中國(guó)的小漿果研究人員通過引進(jìn)、篩選、混合和育種等方法選育了57個(gè)小型漿果品種（見表1）。其中越橘品種22個(gè),樹莓和黑莓13個(gè),黑穗醋栗、醋栗和紅穗醋栗17個(gè),軟棗獼猴桃2個(gè),藍(lán)靛果忍冬1個(gè),五味子1個(gè)和黑果腺肋花楸1個(gè),具體情況如下。1.1小與國(guó)雙重國(guó)域合作開發(fā)時(shí)期漿果最早于1915年傳入中國(guó)。俄羅斯華僑將歐洲盆栽覆盆、薄皮淺葉和厚軟葉黑加侖鹽酸葉帶到黑龍江省尚志市石河子，作為農(nóng)場(chǎng)和自耕農(nóng)。在19世紀(jì)，以藍(lán)莓和覆盆子為代表的漿果由于其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、顯著的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的市場(chǎng)潛力，成為中國(guó)的一個(gè)快速發(fā)展的行業(yè)。引入小漿果以加速發(fā)展。2001年吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)從波蘭引入北高叢越橘48個(gè)、矮叢越橘2個(gè)、半高叢越橘2個(gè)、紅豆越橘5個(gè)、蔓越橘20個(gè)和雜交優(yōu)系15個(gè);2002年大連理工大學(xué)從美國(guó)引進(jìn)越橘品種和育種材料17個(gè);2002年遼寧省果樹所從美國(guó)引進(jìn)北高從越橘品種16個(gè);2003~2008年大連大學(xué)于從日本引入包括兔眼越橘、北高從越橘和南高叢越橘在內(nèi)的越橘品種82個(gè);2006~2010年,在農(nóng)業(yè)部948重大項(xiàng)目的支持下,由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)牽頭,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京植物研究等單位共同參與,通過貿(mào)易購(gòu)買、專家?guī)Щ亍⒊鰢?guó)培訓(xùn)帶回等方式從美國(guó)、波蘭、英國(guó)、俄羅斯等國(guó)家引入越橘、樹莓、黑穗醋栗、藍(lán)靛果等小漿果優(yōu)良品種資源142份。通過收集整理引進(jìn)品種和本地種質(zhì)資源,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)建立了我國(guó)小漿果種質(zhì)資源圃,收集保存400余份小漿果種質(zhì)資源。這些工作豐富了我國(guó)小漿果種質(zhì)資源,為品種的選育與創(chuàng)新提供基礎(chǔ)。在引進(jìn)國(guó)外品種的基礎(chǔ)上，中國(guó)的育種人員在引進(jìn)品種中進(jìn)行了品種評(píng)價(jià)和育種工作。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所、黑龍江農(nóng)科院漿果所、黑龍江農(nóng)科院牡丹江分院、遼寧省果樹所和尚志市漿果中心在1995~2006年共選育出醋栗品種11個(gè),黑穗醋栗品種5個(gè)和紅穗醋栗品種1個(gè),1991~2010年共選育出樹莓品種14個(gè)(見表1)。這些品種與通過雜交育種等手段培育的品種一起,成為目前我國(guó)東北產(chǎn)區(qū)的主要品種。南京植物研究所于20世紀(jì)80年代開展黑莓的引種與品種選育工作,通過對(duì)11個(gè)品種的比較研究,選育出適合長(zhǎng)江流域栽培的優(yōu)良品種赫爾、查斯特和寶森越橘是我國(guó)發(fā)展最快的果樹樹種之一。由于品種豐富、適應(yīng)性強(qiáng)、果實(shí)自身營(yíng)養(yǎng)、保健價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，種植面積從2000年到2011年增加到5000hm。其他小型漿果樹種、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)從俄羅斯進(jìn)口的綠樹皮品種中挑選出來的種子，而吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)從黑果枝角度選擇的秋黑也是主要的應(yīng)用品種。1.2培育黑穗醋板栗黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所率先篩選黑加侖黑加侖。從薄皮亮葉實(shí)生苗后代中選育出果大、豐產(chǎn)、抗白粉病的優(yōu)良品種早豐,該品種是我國(guó)最早通過實(shí)生選種方式育成的小漿果品種。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)和黑龍江省農(nóng)科院綏綾漿果研究所也分別通過實(shí)生選種方式獲得黑穗醋栗新品種黛莎和綏研1號(hào)。沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)利用品種秋富自然授粉獲得的種子播種,從實(shí)生后代中選育出秋果型樹莓品種秋萍。由此可見,實(shí)生選種是我國(guó)小漿果育種切實(shí)可行的一種育種手段。自2000年以來，相關(guān)科研部門先后對(duì)種子進(jìn)行了篩選。目前，有生產(chǎn)潛力的選定菌株和系統(tǒng)。中國(guó)科學(xué)院南京植物研究所從南方高叢藍(lán)莓品種中獲取南月品種,通過持續(xù)評(píng)價(jià)自由授粉結(jié)實(shí)的后代,篩選出7個(gè)單株,其表現(xiàn)出果大且可溶性固形物含量高、生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)等特點(diǎn),具有很大選育潛力,有望入選為品種比較試驗(yàn)的對(duì)象。山東省果樹所2008年獲得混合品種的自然實(shí)生后代苗木500余株,通過2年實(shí)生苗形態(tài)學(xué)調(diào)查,選育出10個(gè)優(yōu)良單株;2009年,收獲都克、藍(lán)豐、日出等品種的實(shí)生種子10萬(wàn)余粒,現(xiàn)已獲得實(shí)生苗10000余株。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)自2006年開始利用引入品種進(jìn)行實(shí)生選種,獲得越橘實(shí)生后代6576株,蔓越橘實(shí)生后代539株,樹莓實(shí)生后代337株,黑穗醋栗實(shí)生后代686株,藍(lán)靛果實(shí)生后代667株。1.3黑穗醋板栗的選育工作1983年，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所首次以海外品種的亮葉厚皮和野生興安茶為父本，首次開展了黑加侖雜交后代的工作。我們選擇了后代果實(shí)品質(zhì)好、產(chǎn)量高的寒豐。20世紀(jì)90年代，以抗寒風(fēng)為父本，以波蘭為父本，雜交了高產(chǎn)晚熟，抗寒性強(qiáng)。這兩個(gè)黑穗醋栗品種的選育解決了我國(guó)東北地區(qū)黑穗醋栗栽培中越冬防寒這一關(guān)鍵問題,成為黑龍江省的主導(dǎo)品種之一。此后牡丹江農(nóng)科所持續(xù)開展黑穗醋栗的雜交育種工作,從育種圃內(nèi)5000多株雜交后代中篩選出十幾份優(yōu)系材料,其中牡育95-4-33是以黑豐(FERTODI)為母本,自選優(yōu)系牡選94-7-12為父本經(jīng)三代雜交選育的優(yōu)良品系,已于2011年通過專家田間鑒定。該品種的突出特點(diǎn)是果大,豐產(chǎn),單株產(chǎn)量4.15kg,比黑豐提高25%,平均單果重2.3g,比黑豐(平均單果重1.27g)提高80%。自2006年以來，在農(nóng)業(yè)部行業(yè)科技項(xiàng)目的支持下，廣泛開展了小型漿果雜交植物的種植。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)從北高叢越橘與矮叢越橘的雜交后代中選育出3個(gè)優(yōu)良品系,代號(hào)HL01-42、HL01-46和HL01-63。2009年,設(shè)計(jì)8個(gè)越橘雜交組合,累計(jì)獲得越橘雜交后代3806株,黑穗醋栗雜交后代165株,對(duì)部分后代進(jìn)行性狀調(diào)查,初步篩選出一些優(yōu)良單株(如紅穗醋栗抗葉斑病后代等);2011年共設(shè)計(jì)17個(gè)雜交組合,其中越橘12個(gè)、黑加侖5個(gè),均已獲得雜交種子。自2005年以來，遼寧省果樹研究所開始研究不同的藍(lán)莓。以斯巴坦、澤西、伯克利和北陸為父本，獲得了25個(gè)雜交組。2011年以來，以耐寒、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗高品種為育種目標(biāo)，選擇野生藍(lán)莓和耐高ph為父本，將藍(lán)莓和北路作為父親，并獲得7000株母種。研究發(fā)現(xiàn)實(shí)生苗各性狀差異較大,果味大多酸甜適口,可溶性固形物超過16%的株系22個(gè);果實(shí)≥3g的有25個(gè);實(shí)生苗株系間果實(shí)成熟期差異較大,6月24日至7月28日均有實(shí)生苗株系果實(shí)成熟,不同株系間果實(shí)成熟期間隔可達(dá)1個(gè)月,8月1日以后成熟的有6個(gè)株系。2009年和2011年，遼寧省農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)了6個(gè)和12個(gè)覆盆子的混合組合。初步選定了七個(gè)優(yōu)良單株，包括上午和晚上的三種優(yōu)良單株。其中兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)系統(tǒng)，并計(jì)劃進(jìn)入品種比較試驗(yàn)。2011年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所設(shè)計(jì)并供應(yīng)了2011年發(fā)送的軟棗和桃核各種雜交種子。以奎綠、豐綠、8134、8401等為父母，設(shè)計(jì)了七項(xiàng)雜交組合，雜交種子2000多份。林科技術(shù)部獲得了八個(gè)混合藍(lán)莓，選擇了210個(gè)混合種子，并從優(yōu)良品種中獲得了06-10種黑面包。1.4調(diào)查研究軟棗獼猴桃資源中國(guó)農(nóng)科院特產(chǎn)研究所自20世紀(jì)70年代以來，對(duì)軟棗和桃桃資源進(jìn)行了調(diào)查、收集和保存，收集和保存了60多份野生資源。通過對(duì)野生資源的評(píng)價(jià),1999年選育出魁綠和豐綠2個(gè)品種,成為我國(guó)利用野生資源選育的第一個(gè)小漿果品種,結(jié)束我國(guó)軟棗獼猴桃沒有栽培品種的歷史。此后,又從搜集的野生資源中篩選出優(yōu)系8134,突出特點(diǎn)是果實(shí)耐貯藏能力強(qiáng),目前在吉林省集安、白山等地進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)。從遼寧撫順縣和桓仁縣搜集2份軟棗獼猴桃資源綠緣1號(hào)和紅皮紅心。在其他樹種上，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所從五味子的野生資源中挑選紅珍珠，并對(duì)2011年的奇紅進(jìn)行了選擇。并從野生群體中篩選出黃果五味子、早紅和巨紅3個(gè)優(yōu)系。吉林市豐滿區(qū)農(nóng)業(yè)水利局和中國(guó)農(nóng)科院特產(chǎn)研究所從野生資源中選育出雙季樹莓品種豐滿紅;東北農(nóng)業(yè)大學(xué)開展藍(lán)靛果野生資源的收集與選種工作,共收集保存50余份野生資源,并初步進(jìn)行優(yōu)系篩選。2我國(guó)小漿果育種中存在一些問題2.1小豆?jié){知識(shí)產(chǎn)權(quán)品種的引種、育種和小沒有再利用在整個(gè)省級(jí)審定品種（注冊(cè)和批準(zhǔn)）中，中國(guó)大多數(shù)小型漿果品種來自國(guó)外。由于我國(guó)小漿果育種工作開展得比較晚,培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)品種的工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平。為從根本上扭轉(zhuǎn)落后局面,2006年吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)和國(guó)內(nèi)多家研究機(jī)構(gòu)在農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)項(xiàng)目支持下啟動(dòng)小漿果聯(lián)合育種計(jì)劃。各項(xiàng)目參加單位根據(jù)所在區(qū)域特點(diǎn)開展越橘、樹莓、黑穗醋栗等樹種的雜交育種、實(shí)生選種和野生選種工作,獲得一大批雜交后代,并初步篩選出一些優(yōu)良單株或優(yōu)系。2.2缺乏區(qū)域性規(guī)范在中國(guó)篩選出的品種中，由于缺乏統(tǒng)一的國(guó)家規(guī)范和品種管理的區(qū)域規(guī)范，品種的相互任命和一種嚴(yán)重現(xiàn)象。例如,越橘品種(Northland)在遼寧省被命名為北陸,而在吉林省被命名為順華藍(lán)莓2號(hào)。另外,同一區(qū)域?qū)彾ǖ钠贩N過多,而忽略了區(qū)域化主栽優(yōu)勢(shì)品種的關(guān)鍵問題。例如,2006~2009年,遼寧省備案8個(gè)越橘品種,1999~2011年吉林省審定(登記)11個(gè)越橘品種。品種過多容易使生產(chǎn)者難以選擇優(yōu)勢(shì)品種,導(dǎo)致品種推廣的混亂。從果樹生產(chǎn)的角度看,3~5個(gè)主栽優(yōu)勢(shì)品種可以充分滿足該產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的需求。因此,在今后的育種工作中,應(yīng)根據(jù)各自產(chǎn)區(qū)的特點(diǎn),做好優(yōu)勢(shì)品種區(qū)域化工作。2.3缺乏明確育種目標(biāo)與親本選擇目前，我國(guó)蔓越莓的繁殖有一定的盲目性。在開展的繁殖工作中，對(duì)親戚的不同類型的使用不清楚，選擇親屬的理由也不清楚。缺乏明確的繁殖戰(zhàn)略計(jì)劃和親屬類型使用計(jì)劃，不僅會(huì)使選擇后代難以選擇繁殖后代，還會(huì)浪費(fèi)大量人力和物力。果樹育種的理論與實(shí)踐也已證明,簡(jiǎn)單的親本組合和沒有目標(biāo)的盲目育種是很難獲得優(yōu)良品種。育種是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作,既要有明確的育種戰(zhàn)略計(jì)劃、又要有清晰的思路。以蘋果育種為例,在美國(guó)伊利諾斯,利用多花海棠與瑞光雜交后代的兩個(gè)姊妹系進(jìn)行雜交,測(cè)定雜種后代,驗(yàn)證Vf遺傳規(guī)律。其后,這一主效顯性抗病基因被有效地應(yīng)用于雜交育種中。采取優(yōu)質(zhì)和抗病育種雙軌制,將優(yōu)質(zhì)和抗病有機(jī)結(jié)合,經(jīng)普渡大學(xué)、伊利諾斯大學(xué)和魯特格斯大學(xué)合作研究,歷經(jīng)6個(gè)世代、9種組合、半個(gè)世紀(jì)的努力,終于培育出一流品種普利瑪。它既抗黑星病,同時(shí)兼抗白粉病,品質(zhì)與紅玉相似,且果實(shí)較大,早熟,較耐貯藏2010年，美國(guó)農(nóng)業(yè)部推出了最新的藍(lán)莓品種。該品種被認(rèn)為是越橘育種的一個(gè)重大突破,其特點(diǎn)是早熟、豐產(chǎn)、果實(shí)大、品質(zhì)優(yōu),成熟期集中,最為突出的特點(diǎn)是春秋兩季結(jié)果。但該品種的譜系相當(dāng)復(fù)雜,遺傳兔眼越橘、高叢越橘和矮叢越橘的基因和性狀。因此,在育種工作中,利用具有復(fù)雜遺傳背景、品質(zhì)優(yōu)良的品種作為親本仍是育種成功的基本保障。一定要避免育種過程中的低水平重復(fù)和目標(biāo)的盲目性。目前，小型漿果的繁殖主要集中在藍(lán)莓、覆盆子和黑加侖，其他適宜繁殖的樹種的繁殖工作相當(dāng)滯后或空洞。例如，藍(lán)莓、紅加藍(lán)莓、軟棗桃、狗棗桃、藍(lán)莓、梓楸、綠化竹等。為此,我國(guó)的一些小漿果研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)將這些潛力樹種納入育種計(jì)劃,有望在未來10年內(nèi)取得突破。3我國(guó)小漿果育種的初步成果3.1制定明確的、戰(zhàn)略性的育種計(jì)劃,突出品種特色和創(chuàng)新精神我國(guó)的小型漿果栽培始于栽培和育種，能夠有效地填補(bǔ)了種植品種的空白。為促進(jìn)我國(guó)小漿果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,必須將育種工作的重心轉(zhuǎn)移到有計(jì)劃、有目標(biāo)的品種創(chuàng)新上來。果樹育種是一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱苦工作,小漿果的育種應(yīng)本著以利用挖掘資源為基礎(chǔ),研究制定明確的戰(zhàn)略育種計(jì)劃,充分利用現(xiàn)代育種手段提高育種效率;同時(shí)應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,調(diào)整育種的具體目標(biāo)。如發(fā)達(dá)國(guó)家小漿果育種很早就以適宜機(jī)械化采收為目標(biāo)。隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn),農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移,我國(guó)目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)力短缺問題嚴(yán)重,因此,選擇成熟期一致,容易采收或適宜機(jī)械化采收的優(yōu)良品種已成為當(dāng)務(wù)之急。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、各種育種手段的應(yīng)用和人類發(fā)展的需求,盡管作物育種目標(biāo)有特異性的變化,但最基本的兩個(gè)元素“優(yōu)質(zhì)和豐產(chǎn)”仍然是育種的永恒主題。在小漿果的育種中,鮮食和加工性狀成為未來育種的兩個(gè)主要方向。鮮食品種目標(biāo)要求:果實(shí)大、質(zhì)地硬,耐儲(chǔ)運(yùn)性能強(qiáng),鮮食風(fēng)味佳;加工品種要求具有良好的加工性能,如容易采收、出汁率高、色素含量高、含糖量高等。3.2以資源為中心的育種是主要途徑以物質(zhì)資源為中心的繁殖是一種科學(xué)、有效、簡(jiǎn)單的方式。一個(gè)國(guó)家或研究單位擁有的種質(zhì)資源數(shù)量、質(zhì)量以及對(duì)其保存、特性研究的深度和廣度,是其育種效果的決定因素,也是衡量育種工作水平的重要標(biāo)志之一中國(guó)東北部的長(zhǎng)山和小興安山脈地勢(shì)復(fù)雜，海