甜樱桃矮化砧木的选育

甜樱桃矮化砧木育种报告一、题目：甜樱桃矮化砧木育种报告二、目的和完成时间目的：目前，世界上约有2000多个樱桃品种，生产上广泛应用的约100余个，西欧、美国、日本主要进行甜樱桃育种，甜樱桃在果实品质和产量、树型矮化、抗病、晚花、自交可孕、抗裂果、抗寒性等遗传性状方面改良的潜力很大。为延长鲜果供应期，不同果实发育期，特别是极早熟和极晚熟品种受到生产和市场的欢迎。砧木问题一直是甜樱桃生产中的瓶颈，目前生产中采用的砧木远远不能满足生产的需要．近三四十年樱桃砧木育种的实践证明，远缘杂交是樱桃砧木育种的有效途径。在实验条件下进行重组使之形成新的类型和新种，从而使之具有近缘杂交所不可能获得的优良性状，本研究采用胚培养的方法克服了毛樱桃(Cerasustomentosa)和甜樱桃(C.avium)的杂种在自然状态下胚败育的情况发生，并在苗期对种间杂种进行RAPD鉴定，从而为樱桃砧木育种工作提供新的材料，加快育种进程。完成时间：2011年开始到2022年结束完成三、选题依据甜樱桃矮化砧木世界急需甜樱桃又称大樱桃，富含糖和铁质.色泽艳丽，风味优美，成熟期早。近年全国竞相扩大栽培，发展潜力很大。欧洲甜樱桃(Prunus&zvi。Tn)近200〜300年扩散到世界备温带国家。但由于砧木问题的制约，限制了甜樱桃的生产和发展。例如:欧洲和美洲的许多国家曾用马扎德(Mazzard)和马哈利(Mahaleb)作砧木，嫁接的欧洲甜樱桃树体高大。进入盛果期需6〜7年。随着各国劳动力价格的"高，选育矮化、早结果的欧洲甜樱桃砧术。成为世界各国欧洲甜樱桃育种家的共识。从二十世纪60年代起，德、意、法、比利时、黄、波兰、前苏联等国把选育欧洲甜樱祧的矮化砧木列入研究计划并付诸实践。欧洲甜樱桃半矮化砧木(Colt)考特已在生产中得到广泛应用。国内外甜樱桃矮化砧木利用现状与问题。中国栽培甜樱桃应用的砧木主要有中国樱桃、山樱桃、毛樱桃，近年选育的新品种和国外引进的砧木，如马扎德、马哈利、酸樱桃，Gisela系等。目前国内外砧木的研究利用情况大致如下：1未矮化传统砧木（1）中国樱桃优点：类型繁多，品种资源丰富．各地都用其做砧木发展甜樱桃。中国樱桃繁殖容易。播种、分株、扦插皆可,嫁接亲和力强。（芽接或枝接）成活率高。植株健壮，丰产。苗木及成龄树适应性强，生长良好。抗病虫害能力强。缺点是：实生苗病毒病严重。嫁接树不抗涝．耐寒力较弱，抗逆性较差，花期常受冻窖。根系浅，雨季遇大风容易倒伏，尤以山东烟台福山最为严重；播种繁育砧木时，除病毒病严重外还有种子贮藏困难，发芽率较低，经济效益差等缺点。（2）山樱桃优点：嫁接亲和力好，生长健壮，开花结果正常。种子发芽率高，易繁殖，嫁接成活率高，结果早。根系发达．对土壤适应性强，抗旱耐寒。缺点是易感根癌病。抗涝性较差。（3）青肤樱又名青叶樱．是山樱桃的变种。萌芽力极强。可用分株、压条、扦插等方法繁殖。成活率提高，生长快。嫁接大樱桃亲和力高，易成活。缺点是：根系浅，不耐早，遇大风易倒伏，且易感根癌病、根腐病和紫纹羽病，且实生苗束发现有病毒病。砧木苗生长较慢。。（4）黑山樱与甜樱桃嫁接成活率高，对根癌病抵抗力较强，结果早，耐寒力强。缺点是：不耐旱。2选育出有矮化作用的砧木（1）矮樱桃1987年莱阳市林业局选育出矮樱桃．树体紧凑．矮小．枝粗．叶太．根深，固地性强。不仅具有极突出的丰产性状，而且枝皮率和根皮率大，与大樱桃亲和力强．矮化作用明显。现已用作大樱桃的砧木育苗。（2）马扎德树体大，寿命长，嫁接亲和性好，根深，固地性强，耐湿抗寒，抗疫苗性根庸病。缺点是：萌芽不整齐，只能在短时期内进行芽接，进人盛果期晚。此砧传播Buskskln病，对细菌性溃疡病、萎蔫病、根癌病和褐腐病均敏感。（3）马哈利樱桃（Mahaleb）欧美各国最普遍应用的甜、酸樱桃的砧木。适宜轻质土壤。在较粘重的土壤上对嫁接品种略有矮化作用，结果较早。在肥跃土壤上马哈利的树冠比马扎德小，结果较早、耐早耐瘠，固地性好。该种砧木板耐寒，不传播Buckskin病。根癌病、萎蔫病和细菌性溃疡病比马扎德轻。缺点是：马哈利实生苗作东方甜樱桃的砧木，有些品种表现不亲和。不适宜潮湿、粘重的土壤。对疫霉病敏感．易感褐腐病。（4）酸樱桃酸樱桃是唯一广泛用作砧木的一种。土壤粘重或有疫霉属菌（Phytophthord）危害的地方，也选酸樱桃作砧木。（5）考特（Colt）英国东茂林试验站用欧洲甜樱桃和中国樱桃做亲本，经过20多年试验于1958年培育出的第一个甜樱桃半矮化砧木。优点是：树体矮化，果实品质好。易于扦插繁殖，栽植成活率高。嫁接树半矮化，适于矮化密植和设施栽培。分枝角度大，易整形．一般3年即可形成稳定的丰产树形。结果早。好管理。坐果率较高，丰产，常因坐果多而使果个变小。对土壤适应性广，在土壤肥沃、排灌良好的砂壤土上生长最佳。根系发达，须根多而密集，固地性强，抗风力强。与大樱桃亲和性好，嫁接部位不易折断。较抗寒。通过无性繁殖．苗术长势相对一致，建园整齐。扰假单胞属细菌性渍疡病，也抗疫霉苗危害。缺点是：不耐旱及易感根癌病。在未找到有效防治根癌病措施的情况下要慎用。（6）吉塞拉系Giesla由巷国吉森（Giesla）市的贾斯特斯•里贝哥（JustusLiebig）大学育成，由酸樱桃、甜樱桃、灰毛叶樱桃和灌木樱桃等种问杂交选出。吉塞拉无性系砧木矮化效果相当明显，树体大小为马扎德的45%〜70%。丰产性能比马扎蕾砧木高20%〜120%。对土壤适应性强，能够适应黏土，固地性好。抗寒性极强。吉塞拉系矮化砧术具使树体矮化开张、早实丰产、抗病性强、适应性广等优点，在我国大樱桃矮化密植栽培，特别是保护地栽培中具有广阔的应用前景。（三）研究工作基础。1亲本为吉塞拉5号*山樱桃母本：吉塞拉5号，亲本为酸樱桃x灰毛叶樱桃的杂交选育品种。该种砧木在欧洲应用广泛，在北美NC-140的所有测试点也是最丰产、早实的砧木。树体矮化开张，分枝基角大。该种砧木抗樱属坏死环斑病毒（PNRSV）和洋李矮缩病毒（PDV）。在粘土地上表现良好，萌蘖少。固地性能良好，支撑可提高产量。缺点是树势减弱快，结果期短。父本：山樱桃优点：嫁接亲和力好，生长健壮，树势强，开花结果正常。种子发芽率高，易繁殖，嫁接成活率高，结果早。根系发达．对土壤适应性强，抗旱耐寒。缺点是易感根癌病。抗涝性较差。2远缘杂交技术生物种属间的远缘杂交可产生丰富的遗传变异，促进物种新类型的形成，是丰富物种与遗传多样性的有效途径之一。通过远缘杂交，可以打破种属间的隔离，把两个或多个物种经过自然界长期进化积累起来的有益特性，在试验条件下进行重新组合，使之形成新的类型和新种，这些新类型或新种，可能具有亲本综合的优良性状，可能具有近缘杂交所不能获得的优良特性（抗病、抗虫、抗逆性强、优质等）。例如，当利用野生植物物种与栽培品种进行杂交时，特别是在仅有个别染色体发生交换，或染色体片断发生属间易位情况下，可将野生植物的抗寒性、抗病性等优良性状转移给栽培品种，又可避免野生亲本的其他不良性状带给杂种后代。因此，远缘杂交育种在创造果树新类型和获得有价值的新品种方面，具有重要意义。3胚抢救技术的研究种属之间的远缘杂交是创造新种质的有效途径之一，但杂交的不亲合性及杂种的不育性严重影响了远缘杂交技术的有效利用，克服这两大障碍成为远缘杂交重要课题之一。胚抢救技术在核果类早熟品种选育等方面的研究及应用已取得了很大的进展。四、育种目标育种目标选育的砧木具有以下特点：1抗病虫选育抗病虫能力强的品种是目前樱桃育种的重要目标。选育抗性品种的关键是严格筛选抗病虫的种质资源。中国樱桃种子带病毒率高达90％，进行抗病毒育种，选育出生长健壮，果大质优，既可作为生产品种，又可作为甜樱桃的抗病毒砧木。2树形好控制树型可采用矮化砧，矮化品种可方便覆盖，使树体免受冰雹、雨和鸟类的侵害。选择适合当地栽培的优良砧木是大樱桃栽培成功的关键。从发展大樱桃育苗基地和生产基地来讲，最重要的是看砧木是否抗根癌病及是否有病毒病。3耐低温甜樱桃喜温不耐寒，低温往往成为影响大樱桃分布北限的最重要因素。影响大樱桃产量最严重的是早春的霜冻。选育的砧木品种具有很强的抗寒性。4固地性强根系发达，须根多而密集，固地性强，抗风力强。土壤适应性强，耐干旱，轻质土壤黏土均适宜。5树势强，开花结果正常吉塞拉5号虽2~3年均可以取得一定的产量，但到第5年就出现早衰的迹象（不能抽新梢），到第6年出现早衰、部分死树的现象。新的品种克服了吉塞拉5号树势减弱快，树寿命短的缺点，延长结果的年限，保证果实质量，提高种植者的经济回报。6早果性，丰产性树体比马扎德砧的树体早投产1年，可提早3年收回所有投资。果实个大，总量多。五、技术路线技术路线（一）育种技术与手段本实验主要运用远缘杂交技术，远缘杂交是种质创新的有效途径之一，他有两个方面重要的作用：一是提高作物的抗性，作物的野生类型在长期自然选择下，形成了高度的抗病性以至免疫力，形成了对恶劣气候条件（如高温、寒冷、干旱、高湿）的抵抗能力；二是某些物种之间的远缘杂种具有强大的杂种优势。1特点：（1）远缘杂交的不亲和性种属间的远缘杂交，既是可能进行的，但又不像种内杂交那样容易做到。在发生在受精之前，配子体不亲和，使雌、雄配子不能结合、受精而形成合子，这就是远缘杂交的不亲和性或不可交配性。（2）远缘杂种的不育性远缘杂种的不育，发生在受精之后，又称为杂种衰亡。2克服果树远缘杂交不亲和性方法：（1）选择适当亲本并注意正反交同一个种不同品种的配子与另一个种的配子亲和力有差异，甚至不同个体配子的亲和力也有差异。在甜樱桃与中国樱桃的远缘杂交试验中，发现父、母本对樱桃远缘杂交坐果率都有影响，尤其是父本品种对樱桃远缘杂交坐果率（杂交亲和性）影响很大。（2）生物技术辅助育种技术花粉辐射：报道用X射线、激光和高压静电场处理樱桃花粉，可以显著提高种间杂交效率，克服远缘杂交的不育性，从而获得较多新的种质资源。（3）胚培养（组织培养技术）胚抢救技术的产生与发展，为克服上述问题提供了一条有效途径。胚抢救是对由于营养、生理或遗传原因，造成难以播种成苗或在发育早期阶段就败育或退化的胚进行早期离体培养。通过胚抢救，可使发育不全、败育或退化（AbortedorDegenerated）的胚，经过适宜的培养，从而获得再生，进而保证杂交种。目前，胚培养在克服果树远缘杂交育种胚的早期败育、胚挽救、诱导体细胞胚发生和形成诱变植株、作为基因转移的受体、生产无病毒苗木等研究领域发挥着重要作用，因此，胚抢救技术在果树远缘杂交育种及特早熟品种的育种等方面，具有重要意义。（二）远缘杂种的鉴定与选择对远缘杂种进行早期鉴定与选择是远缘杂交育种的一个重要环节，准确地对杂种后代进行早期鉴定无疑在果树杂交育种工作中具有重要意义。近几十年来生理生化、遗传及分子生物学等方面的发展及其在果树育种学上的应用为杂种幼苗鉴定提供了科学可靠的方法，在很大程度上提高了育种的目的性，缩短了育种周期。1形态鉴定，同时结合了解剖结构、细胞学以及抱粉学等研究方法（Shelabotin&OP,1984）。形态特征是杂种区别与父母本的一个方面。鉴定体细胞杂种的常用方法有形态学比较和同工酶分析，这两种方法简便、易行，但在亲缘关系较近的种间融合杂种的鉴定上有些困难，在植株的早期，也不易通过形态学特征鉴定。对营养生长期较长才能进入结果的多年生果树，利用形态学进行远缘杂种的鉴定不甚有效，带有一定的局限性，但却是比较直观的一种方法。2RAPD标记分析技术是在DNA水平上迅速、有效的鉴定体细胞杂种的简便方法。（三）育种程序1.授粉Gisela为自交群内杂交不亲和品种，杂交时可免除去雄过程。山樱桃品种自花结实，作为副本。花粉应采自未开放山樱桃花花蕾，为保持花粉的生活力，应在低温干燥的条件下保存。为提高授粉成功率，将干燥好的父本花粉采用输出电压为20kV，场强为555.55Kv/m的高压平板静电场处理30mino2取种及胚胎拯救培养授粉30d后硬核期，采取果实，置4"C冰箱内贮存30d,在无菌条件下取出种子，置于消过毒的烧杯中，先用70%酒精灭菌lmin，再用10%次氯酸钠灭菌lOmin,然后用无菌水冲洗4—5次，在超净工作台上将胚剥去种皮，接入远缘杂种萌发生长培养基中。培养条件：光照强度2000lx，光照时间12h/c,温度254-2°C。3炼苗（1）瓶练将已生根的试管苗培养瓶从培养室中取出.放在盖有遮阴网的塑料太栅中.适应2天，揭去培养瓶封口膜再锻炼1—2天，棚内温度保持在30°C,湿度控制在60%。从培养室取出的时闭，一般在培养室生根培养5〜20天，小苗梗系长1〜2cm，色白，光亮，此时炼苗最适宜。时间过长，根色变黄，变偈后，炼苗成活率很低。（2） 出瓶移栽将培养瓶中的小苗连同培养基从瓶中轻轻取出，尽量在水中轻轻飘洗。将洗净的小苗轻轻栽到营养袋中.注意栽时勿伤根系，并使根系舒展。营养基质成分草炭土：蛭石：营养土=7：2：1，基质配好后用高锰酸钾或其他药剂进行消毒，营养袋规格为7em，直径5can，1个营养袋栽1棵苗。（3） 温室锻炼移入营养袋中的小苗在温室中锻炼15〜20天，总的要求是，温度控制在25°C一35七.湿度保持在50%一70%。尤其是湿度一定要控制好，湿度小了，小苗的叶子极易失水皱缩。造成死亡，湿度大了根部易腐烂，且生长缓慢。4大田移栽待温室中的小苗长到高出地面5era左右，约3〜5片新叶时（在温室中锻炼15—20天），移到大田中。要提前整地作畦，移栽时注意保持营养袋的完整，不使根系活动。栽后立即搭建遮阴棚遮阴，并浇透水。待20—30天后，去掉遮阴网，进入正常大田管理。

5比较鉴定新品种生长状况，选育优良实生苗。树体矮化，根系发达，树势生长强。6新品种砧木嫁接，鉴定新品种品质新品种砧木嫁接的甜樱桃早熟丰产，其嫁接树第2年开始结果，第3年株产10kg以上。六：育种程序示意图及年度工作计划育种程序示意图年次11O2P圃本亠未缘程远过212O21rjx圃种选313O2Frj\11/圃种选5于属择选414O2F的行株F1株个80圃种选515O2F圃种选616O2F圃种选717O2F实良厂年一圃定鉴鉴系品新品留现聚表株到种

82018F7准备生产原种92019F8当选株系测定102020F982018F7准备生产原种92019F8当选株系测定102020F9当选株系扩大繁殖112021F10当选株系品比肯定试验示范繁殖122022F11品种育成推广推广使用、鉴定圃株系圃1二年1n— 鉴定圃三年E 0鉴定圃品比第四年第一年7多点品比第二年~*tH-*示范扩大示范繁殖推广比较保留的株系，淘汰不好的株系品比鉴定出最优品种育成新型优质甜樱桃砧木备注：在F1代、F2代、F3代混播选种时，利用保护地栽培，进行加代繁殖，适当加快育种进程。F7代，鉴定圃与株系圃选种同时进行，F9代鉴定试验与品比试验同时进行，F10代继续进行品比试验，并多点示范试验，这些育种程序的交叉进行都加快了育种进程。缩短了育种年限。参考文献于亚军,代汉萍,李宝江等.世界樱桃育种进展[J].果树学报,2003,20(2)_5.王彩虹，田义轲，赵静等.樱桃品种资源间遗传差异的RAPD分析[J].西北植物学报,2005,25(12)_5.徐世彦.樱桃矮化砧木Gisela-5组培快繁技术体系研究[D].2008.[4]刘庆忠,马怀宇,魏海蓉等.秋水仙素诱导樱桃矮化砧木'吉塞拉6号'获得六倍体再生植株[J].园艺学报,2008,35(2)_4.王鸿霞.樱桃自交不亲和性在遗传育种中的研究及应用[D].2003.[6]王鸿霞,叶乃好,李文生等.樱桃属种间杂种的早期分子鉴定[J].中国科学院研究生院学报,2006,23(5)_5.艾呈祥,辛力,余贤美等.樱桃主栽品种的遗传多样性分析[J].园艺学报,2007,34(4)_6.郭梁,陈学森,王海波等.甜樱桃实生后代部分品质性状的遗传变异[J].中国农学通报,2009,25(5)_5.[9]张力思,刘庆忠,赵红军等.5个乌克兰甜樱桃优良品种[J].中国果树,2003,(6)_2.[10]贾海慧.中国樱桃与甜樱桃杂交后代植株的组培快繁及鉴定[D].2007.[11]王关林,李晓燕,王家庆等.甜樱桃S等位基因与育种[J].商丘师范学院学报,2007,23_6.[12]关海春,杨凤英.5个甜樱桃主要砧木评价[J].中国果树,2008,(6)_2.[32]周杰.甜樱桃品种S基因型鉴定及遗传多样性分析[D].2008.[13]石俊.甜樱桃‘红灯'与郁李的远缘杂交及杂种胚抢救体系的建立[D].2009.[14]杨红花,秦宏伟.樱桃种间杂种成熟胚培养及RAPD鉴定[J].西北植物学报,2009,29(6)_7.[15]刘焕芳.甜樱桃与中国樱桃杂种的胚抢救与杂种鉴定[D].2004.[16]孙玉刚,张福兴,辛力等.匈牙利甜樱桃新品种[J].烟台果树,2006,(2)_2.[17]姜中武,唐美玲,张振英等.七个美国甜樱桃优良品种[J].西北园艺,2003,(12)_1.[18]黄文江,刘庆忠,孙清荣等.樱桃离体叶片高效再生的影响因素[J].农业生物技术学报,2006,14(5)_2.秦嗣军，吕德国，李忐霞等.东北山樱桃[Cerasussachalinensis(Fr.Schu)Kom.资源保护与利用[A].第三届全国果树种植资源研究与开发利用学术研讨会论文集[C].2008.张力思,张龙江,杨兴华等.俄罗斯育成的樱桃矮化砧木[J].落叶果树,2001,33(5)_2.刘庆忠，赵红军,李志强等.甜樱桃矮化砧木吉塞拉(Gisela)的离体叶片再生植株研究J].果树学报,2001,18(5)_3.张立彬,王同坤,刘桂森等.3个甜樱桃新品种[J].中国果树,2004,(4)_2.艾呈祥，余贤美，张力思等.甜樱桃SSR标记的选择性扩增微卫星(SAM)法筛选[J].园艺学报,2007,34(2)_6.黄贞光,赵改荣,韩礼星等.德国选育的欧洲甜樱桃矮化砧木[J].中国果树,2001,(3)_3.田建保,陈秋芳,程恩明等.罗马尼亚樱桃种植业概述[J].山西果树,2009,(5)_1.周杰,于鹏,陈学森等.甜樱桃品种遗传多样性的SSR分析[J].山东农业科学,2008,(3)_4.吴雅琴,赵艳华,程和禾等.甜樱桃胚培养育种研究进展[J].河北果树,2008,(5)_3.黄恋.抗樱桃根癌病生防菌的诱变育种及其技术研究[D].2009.刘庆忠.早熟、大果甜樱桃分子标记育种[J].中国科技成果,2009,10(18)_2.Growthandyieldofsweetcherrytreesondifferentroostocks.Hrotko,K.Magyar,L.Simon,G.CABAbstractsInternationalJournalofHorticulturalScience.1999.5:3/4,98-101.14ref.Erturk,U.,Svrtepe,N.,Yerlkaya,C.,Bor,M.,Ozdemr,F.andTurkan,I.2007.Responsesofthecherryrootstocktosalinityinvitro.BiologiaPlantarum51(3):597-600.TestingofPrunusrootstockclonesforvirustolerance.Lankes,C.CABAbstractsActaHorticulturae.2007.732,351-353.1ref.[Journalarticle.Conferencepaper]Rozpara,E.,Grzyb,Z.S.,Omiecins