我国小果冻种质资源的引种与开发利用

我国小果冻种质资源的引种与开发利用

小浆果是指果实小、软多汁、营养丰富、种植面积小的果树树种。主要包括蓝莓、蓝莓、红穗醋栗、红穗醋栗、醋栗、沙棘、兰科尔果树、软枣、桃、蓝莓、唐菖蒲、欧洲丁香、五味子等。小浆果因其具有独特的营养价值而备受关注优良品种是发展果树产业的重要因素。20世纪80年代以来,我国多个研究单位开始通过引种、野生选种、杂交育种等手段陆续选育出一批优良小浆果品种,并在生产中推广。为更好地适应我国小浆果产业对优良品种的需求,结合我国小浆果资源和环境特点,通过遗传改良培育适宜我国栽培的小浆果优良品种,文章对我国现有的主要小浆果树种越橘、树莓、黑穗醋栗、软枣猕猴桃的育种研究进展情况进行归纳总结,以期为我国小浆果育种工作的发展提供理论参考。1小豆浆育种选育从2011年到2011年，中国的小浆果研究人员通过引进、筛选、混合和育种等方法选育了57个小型浆果品种（见表1）。其中越橘品种22个,树莓和黑莓13个,黑穗醋栗、醋栗和红穗醋栗17个,软枣猕猴桃2个,蓝靛果忍冬1个,五味子1个和黑果腺肋花楸1个,具体情况如下。1.1小与国双重国域合作开发时期浆果最早于1915年传入中国。俄罗斯华侨将欧洲盆栽覆盆、薄皮浅叶和厚软叶黑加仑盐酸叶带到黑龙江省尚志市石河子，作为农场和自耕农。在19世纪，以蓝莓和覆盆子为代表的浆果由于其独特的营养价值、显著的经济效益和巨大的市场潜力，成为中国的一个快速发展的行业。引入小浆果以加速发展。2001年吉林农业大学从波兰引入北高丛越橘48个、矮丛越橘2个、半高丛越橘2个、红豆越橘5个、蔓越橘20个和杂交优系15个;2002年大连理工大学从美国引进越橘品种和育种材料17个;2002年辽宁省果树所从美国引进北高从越橘品种16个;2003~2008年大连大学于从日本引入包括兔眼越橘、北高从越橘和南高丛越橘在内的越橘品种82个;2006~2010年,在农业部948重大项目的支持下,由吉林农业大学牵头,东北农业大学、沈阳农业大学、南京植物研究等单位共同参与,通过贸易购买、专家带回、出国培训带回等方式从美国、波兰、英国、俄罗斯等国家引入越橘、树莓、黑穗醋栗、蓝靛果等小浆果优良品种资源142份。通过收集整理引进品种和本地种质资源,吉林农业大学建立了我国小浆果种质资源圃,收集保存400余份小浆果种质资源。这些工作丰富了我国小浆果种质资源,为品种的选育与创新提供基础。在引进国外品种的基础上，中国的育种人员在引进品种中进行了品种评价和育种工作。吉林农业大学、东北农业大学、吉林省农业科学院果树研究所、黑龙江农科院浆果所、黑龙江农科院牡丹江分院、辽宁省果树所和尚志市浆果中心在1995~2006年共选育出醋栗品种11个,黑穗醋栗品种5个和红穗醋栗品种1个,1991~2010年共选育出树莓品种14个(见表1)。这些品种与通过杂交育种等手段培育的品种一起,成为目前我国东北产区的主要品种。南京植物研究所于20世纪80年代开展黑莓的引种与品种选育工作,通过对11个品种的比较研究,选育出适合长江流域栽培的优良品种赫尔、查斯特和宝森越橘是我国发展最快的果树树种之一。由于品种丰富、适应性强、果实自身营养、保健价值和经济效益，种植面积从2000年到2011年增加到5000hm。其他小型浆果树种、东北农业大学从俄罗斯进口的绿树皮品种中挑选出来的种子，而吉林农业大学从黑果枝角度选择的秋黑也是主要的应用品种。1.2培育黑穗醋板栗黑龙江省农业科学院牡丹江农业科学研究所率先筛选黑加仑黑加仑。从薄皮亮叶实生苗后代中选育出果大、丰产、抗白粉病的优良品种早丰,该品种是我国最早通过实生选种方式育成的小浆果品种。东北农业大学和黑龙江省农科院绥绫浆果研究所也分别通过实生选种方式获得黑穗醋栗新品种黛莎和绥研1号。沈阳农业大学利用品种秋富自然授粉获得的种子播种,从实生后代中选育出秋果型树莓品种秋萍。由此可见,实生选种是我国小浆果育种切实可行的一种育种手段。自2000年以来，相关科研部门先后对种子进行了筛选。目前，有生产潜力的选定菌株和系统。中国科学院南京植物研究所从南方高丛蓝莓品种中获取南月品种,通过持续评价自由授粉结实的后代,筛选出7个单株,其表现出果大且可溶性固形物含量高、生长势强等特点,具有很大选育潜力,有望入选为品种比较试验的对象。山东省果树所2008年获得混合品种的自然实生后代苗木500余株,通过2年实生苗形态学调查,选育出10个优良单株;2009年,收获都克、蓝丰、日出等品种的实生种子10万余粒,现已获得实生苗10000余株。吉林农业大学自2006年开始利用引入品种进行实生选种,获得越橘实生后代6576株,蔓越橘实生后代539株,树莓实生后代337株,黑穗醋栗实生后代686株,蓝靛果实生后代667株。1.3黑穗醋板栗的选育工作1983年，黑龙江省农业科学院牡丹江农业科学研究所首次以海外品种的亮叶厚皮和野生兴安茶为父本，首次开展了黑加仑杂交后代的工作。我们选择了后代果实品质好、产量高的寒丰。20世纪90年代，以抗寒风为父本，以波兰为父本，杂交了高产晚熟，抗寒性强。这两个黑穗醋栗品种的选育解决了我国东北地区黑穗醋栗栽培中越冬防寒这一关键问题,成为黑龙江省的主导品种之一。此后牡丹江农科所持续开展黑穗醋栗的杂交育种工作,从育种圃内5000多株杂交后代中筛选出十几份优系材料,其中牡育95-4-33是以黑丰(FERTODI)为母本,自选优系牡选94-7-12为父本经三代杂交选育的优良品系,已于2011年通过专家田间鉴定。该品种的突出特点是果大,丰产,单株产量4.15kg,比黑丰提高25%,平均单果重2.3g,比黑丰(平均单果重1.27g)提高80%。自2006年以来，在农业部行业科技项目的支持下，广泛开展了小型浆果杂交植物的种植。吉林农业大学从北高丛越橘与矮丛越橘的杂交后代中选育出3个优良品系,代号HL01-42、HL01-46和HL01-63。2009年,设计8个越橘杂交组合,累计获得越橘杂交后代3806株,黑穗醋栗杂交后代165株,对部分后代进行性状调查,初步筛选出一些优良单株(如红穗醋栗抗叶斑病后代等);2011年共设计17个杂交组合,其中越橘12个、黑加仑5个,均已获得杂交种子。自2005年以来，辽宁省果树研究所开始研究不同的蓝莓。以斯巴坦、泽西、伯克利和北陆为父本，获得了25个杂交组。2011年以来，以耐寒、优质、高产、抗高品种为育种目标，选择野生蓝莓和耐高ph为父本，将蓝莓和北路作为父亲，并获得7000株母种。研究发现实生苗各性状差异较大,果味大多酸甜适口,可溶性固形物超过16%的株系22个;果实≥3g的有25个;实生苗株系间果实成熟期差异较大,6月24日至7月28日均有实生苗株系果实成熟,不同株系间果实成熟期间隔可达1个月,8月1日以后成熟的有6个株系。2009年和2011年，辽宁省农业大学设计了6个和12个覆盆子的混合组合。初步选定了七个优良单株，包括上午和晚上的三种优良单株。其中两个系统进入快速增长系统，并计划进入品种比较试验。2011年，中国农业科学院特产研究所设计并供应了2011年发送的软枣和桃核各种杂交种子。以奎绿、丰绿、8134、8401等为父母，设计了七项杂交组合，杂交种子2000多份。林科技术部获得了八个混合蓝莓，选择了210个混合种子，并从优良品种中获得了06-10种黑面包。1.4调查研究软枣猕猴桃资源中国农科院特产研究所自20世纪70年代以来，对软枣和桃桃资源进行了调查、收集和保存，收集和保存了60多份野生资源。通过对野生资源的评价,1999年选育出魁绿和丰绿2个品种,成为我国利用野生资源选育的第一个小浆果品种,结束我国软枣猕猴桃没有栽培品种的历史。此后,又从搜集的野生资源中筛选出优系8134,突出特点是果实耐贮藏能力强,目前在吉林省集安、白山等地进行区域试验。从辽宁抚顺县和桓仁县搜集2份软枣猕猴桃资源绿缘1号和红皮红心。在其他树种上，中国农业科学院特产研究所从五味子的野生资源中挑选红珍珠，并对2011年的奇红进行了选择。并从野生群体中筛选出黄果五味子、早红和巨红3个优系。吉林市丰满区农业水利局和中国农科院特产研究所从野生资源中选育出双季树莓品种丰满红;东北农业大学开展蓝靛果野生资源的收集与选种工作,共收集保存50余份野生资源,并初步进行优系筛选。2我国小浆果育种中存在一些问题2.1小豆浆知识产权品种的引种、育种和小没有再利用在整个省级审定品种（注册和批准）中，中国大多数小型浆果品种来自国外。由于我国小浆果育种工作开展得比较晚,培育自主知识产权品种的工作远远落后于世界先进水平。为从根本上扭转落后局面,2006年吉林农业大学和国内多家研究机构在农业部公益性行业项目支持下启动小浆果联合育种计划。各项目参加单位根据所在区域特点开展越橘、树莓、黑穗醋栗等树种的杂交育种、实生选种和野生选种工作,获得一大批杂交后代,并初步筛选出一些优良单株或优系。2.2缺乏区域性规范在中国筛选出的品种中，由于缺乏统一的国家规范和品种管理的区域规范，品种的相互任命和一种严重现象。例如,越橘品种(Northland)在辽宁省被命名为北陆,而在吉林省被命名为顺华蓝莓2号。另外,同一区域审定的品种过多,而忽略了区域化主栽优势品种的关键问题。例如,2006~2009年,辽宁省备案8个越橘品种,1999~2011年吉林省审定(登记)11个越橘品种。品种过多容易使生产者难以选择优势品种,导致品种推广的混乱。从果树生产的角度看,3~5个主栽优势品种可以充分满足该产区生产的需求。因此,在今后的育种工作中,应根据各自产区的特点,做好优势品种区域化工作。2.3缺乏明确育种目标与亲本选择目前，我国蔓越莓的繁殖有一定的盲目性。在开展的繁殖工作中，对亲戚的不同类型的使用不清楚，选择亲属的理由也不清楚。缺乏明确的繁殖战略计划和亲属类型使用计划，不仅会使选择后代难以选择繁殖后代，还会浪费大量人力和物力。果树育种的理论与实践也已证明,简单的亲本组合和没有目标的盲目育种是很难获得优良品种。育种是一项长期工作,既要有明确的育种战略计划、又要有清晰的思路。以苹果育种为例,在美国伊利诺斯,利用多花海棠与瑞光杂交后代的两个姊妹系进行杂交,测定杂种后代,验证Vf遗传规律。其后,这一主效显性抗病基因被有效地应用于杂交育种中。采取优质和抗病育种双轨制,将优质和抗病有机结合,经普渡大学、伊利诺斯大学和鲁特格斯大学合作研究,历经6个世代、9种组合、半个世纪的努力,终于培育出一流品种普利玛。它既抗黑星病,同时兼抗白粉病,品质与红玉相似,且果实较大,早熟,较耐贮藏2010年，美国农业部推出了最新的蓝莓品种。该品种被认为是越橘育种的一个重大突破,其特点是早熟、丰产、果实大、品质优,成熟期集中,最为突出的特点是春秋两季结果。但该品种的谱系相当复杂,遗传兔眼越橘、高丛越橘和矮丛越橘的基因和性状。因此,在育种工作中,利用具有复杂遗传背景、品质优良的品种作为亲本仍是育种成功的基本保障。一定要避免育种过程中的低水平重复和目标的盲目性。目前，小型浆果的繁殖主要集中在蓝莓、覆盆子和黑加仑，其他适宜繁殖的树种的繁殖工作相当滞后或空洞。例如，蓝莓、红加蓝莓、软枣桃、狗枣桃、蓝莓、梓楸、绿化竹等。为此,我国的一些小浆果研究机构已经将这些潜力树种纳入育种计划,有望在未来10年内取得突破。3我国小浆果育种的初步成果3.1制定明确的、战略性的育种计划,突出品种特色和创新精神我国的小型浆果栽培始于栽培和育种，能够有效地填补了种植品种的空白。为促进我国小浆果产业的健康发展,必须将育种工作的重心转移到有计划、有目标的品种创新上来。果树育种是一项长期的艰苦工作,小浆果的育种应本着以利用挖掘资源为基础,研究制定明确的战略育种计划,充分利用现代育种手段提高育种效率;同时应根据经济和产业发展需求,调整育种的具体目标。如发达国家小浆果育种很早就以适宜机械化采收为目标。随着城市化进程的推进,农村劳动力的转移,我国目前农业生产劳动力短缺问题严重,因此,选择成熟期一致,容易采收或适宜机械化采收的优良品种已成为当务之急。随着科学技术的发展、各种育种手段的应用和人类发展的需求,尽管作物育种目标有特异性的变化,但最基本的两个元素“优质和丰产”仍然是育种的永恒主题。在小浆果的育种中,鲜食和加工性状成为未来育种的两个主要方向。鲜食品种目标要求:果实大、质地硬,耐储运性能强,鲜食风味佳;加工品种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以资源为中心的育种是主要途径以物质资源为中心的繁殖是一种科学、有效、简单的方式。一个国家或研究单位拥有的种质资源数量、质量以及对其保存、特性研究的深度和广度,是其育种效果的决定因素,也是衡量育种工作水平的重要标志之一中国东北部的长山和小兴安山脉地势复杂，海