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欧李研究杂交育种概况与引种推广

 欧李研究杂交育种概况与引种推广
 
山西晋城市果树所  王有信  何卫军   北京林业大学   贺润平              

欧李是我国特有野生果树,广泛分布于我国北方,资源十分丰富。其营养成份含有高钙和高铁,人称“天然绿色钙粉”,为特色果品;它是目前已知最矮小的果树,可制作特色果树盆景;果品易加工,能生产出多种类型的加工制品;果核及根是重要的药源,已被利用2000多年,具有很好的医疗保健功能。根据以上分析,欧李是新型的第三代“时尚水果”,具有极大开发前景。

1、欧李研究概况与成果

欧李作为我国特有的野生果树之一,过去没有对它进行过研究,“欧李”一词在中国历史文献中出现仅300年,正式命名仅60年,以药源植物(异名)利用记载已有2000多年。在20世纪80年代中期,许多果树工作者认识到欧李的潜在价值,开始对它进行系统资源调查研究,欧李作为果树研究的历史仅20年。目前,开展欧李研究的单位并不太多,研究的深度和广度还很不够。经权威机构查新检索得知,通过省市鉴评的单位有:内蒙古农牧学院钱国珍《欧李种质特性与实生选种研究》课题1996年通过地区鉴定;山西农大杜俊杰《欧李选种栽培及利用研究》课题1998年通过省级鉴定;河北科技师范学院张立彬《野生欧李的选优驯化及加工利用研究》课题2003年通过省级鉴定;晋城市果树所王有信主持的《欧李资源调查与开发利用》课题2005年通过市科技局组织省级专家鉴评认为,该成果多项技术研究取得重大突破,达到国际先进水平。王有信、何卫军编著的《欧李栽培与开发利用》学术专著,由金盾出版社出版发行,填补了该领域的国内外空白,对今后科研、生产具有极大指导意义。

在杂交育种方面,仅有内蒙古农牧学院李巧玲、苏福才等在1998年进行过欧李杂交技术研究;山西农大温鹏飞、杜俊杰等在2000年进行过欧李杂交亲和性研究;河北科技师范学院张立彬等在1995年1998年进行过远缘杂交亲和性及不同欧李种与近缘种同工酶分析研究,这些工作为欧李今后的杂交育种提供了先例。

1.1杂交技术研究

通过在内蒙地区欧李杂交技术研究的结果表明:花粉适宜的采集时间以大花苞期和初花期为最好,花粉的生活力和发芽力强。随着贮藏时间的延长,花粉的生活力和发芽力逐渐下降,在-17℃条件下贮藏花粉生活力和发芽力下降速率较慢,在室温条件下贮藏花粉生活力和发芽力下降速率较快。欧李花粉在室温条件下贮藏2周,在-17℃条件下贮藏3周,花粉生活力和发芽力下降速率均低于50%,为花粉适宜的贮藏时间。欧李适宜的杂交时期为大花苞期到开花后第2天,在1天中以10∶00~12∶00授粉结实率最高。

1.2同工酶分析

通过燕山地区10个不同区域欧李野生群体的100株叶片材料,以近缘种欧洲甜樱桃、山樱桃、和毛樱桃为对照,采用聚炳烯酰胺不连续垂直板凝胶电泳系统对酶普进行分类,结果表明蔚蓝色欧李过氧化物酶同功酶带数的变化在3~8条之间,说明野生欧李群体在遗传上变异较大,遗传背景是比较复杂的。就过氧化物酶这一指标而言,10个地区间还没有因生长环境不同形成独立的群体,但RF0.53酶带比较特殊。欧李与毛樱桃在酶普上基本相似,与山樱桃和欧洲甜樱桃的酶普相差较大,这就意味着欧李与毛樱桃有较近的亲缘关系,这与形态学分类相一致,即二者同属于矮生樱桃亚属。

1.3欧李杂交的亲和性

通过山西农大种质资源圃的90-03、91-88、89-17、中实-2、大叶欧李等品种进行授粉杂交试验,可以看出,品种间正反交结实率存在较大差异,如90-13与大叶欧李正交座果率为53.8%,而反交仅为20%,这表明不同种类群中遗传背景存在较大的差异,而导致授粉的差异性。欧李品种间授粉亲和力较低,是品种固有的特性,只有彻底揭开其遗传规律,才能为新品种培育提供理论依据。

1.4欧李远缘杂交的亲和性

远缘杂交是培育新品种的一种方法。国外樱桃属与其近缘属的杂交育种工作研究的较早,并获得了一些远缘杂种。欧李与其近缘种、属进行远缘杂交,有可能创造出新的种质类型。充分利用欧李基因资源进行杂交,对物种的形成、进化,系统发育,遗传等生物问题有着深远意义。欧李的花期与桃、李、杏、甜樱桃、山樱桃、毛樱桃等不一致,自然杂交的机率很小。张立彬等通过试验,在人工杂交条件下,六个远缘父本的花粉在欧李柱头上都能萌芽,并能达到胚囊,各组合在3周内均能保持一定的座果率(7.5~30.8%),第4周起大量落果(果实与胚囊速膨期),胚的形态尚未建成,胚囊内主要是胚乳细胞。初期座果可能与授粉刺激有关。从硬核期(第8周)开始胚的形态开始建成,到第10周,桃属间的4个杂交果实尚未脱落,说明已完成受精过程。以桃和杏为父本获得的杂交果实有可能成为远缘杂交种。但是否存在种子及是否属于远缘杂交尚不能肯定,需要进一步观察。到目前为止,通过杂交培育成功的欧李新品种还没有。

2欧李的引种

    目前,欧李的种质资源研究尚处于资源调查阶段,优秀的栽培品种都直接来自于野生种群,不但只有少数科研单位拥有,而且从野生欧李中选优后的品种(系)苗木数量很少。从这些科研单位引进已鉴定的品种推广是可行的,但更重要的是从野生种质资源中选择优良单株引种驯化,然后扩大繁殖推广到生产中。在野生资源与人工栽培之间有一个重要的工作,那就是引种。通过引种、观察、驯化,确定优良品,然后大量繁育种苗,才能进行规模的人工栽培。

2.1欧李新品种

目前通过审定的欧李新品种有:农大钙果三号   为鲜食品种,株高0.5~0.7米,花白色,平均单果重5.5克,果实圆形,果皮黄色。果肉厚、脆,汁多,味甜、无涩味,粘核。座果率高,8月底至9月上旬成熟,可食率达到93%。丰产性强,四年生株产可达1.5公斤。亩栽666株以上。

农大钙果四号   鲜食品种,株高0.3~0.5米。花白色。平均单果重6克,纵横径177~223毫米。果实扁圆形至圆形,果皮红色或暗红色。果肉红色,厚、脆、硬,味甜,无涩味,汁少,离核。座果力强,9月上旬成熟,可食率达到94%,较丰产,四年生株产可达到0.5公斤。亩栽666株以上,适应土壤PH值7.0~8.0,植株抗黄化。

⒉内蒙古大欧李系列,由内蒙古农牧学院钱国珍、苏福才等选育。主要品种有:

 91-1   果实 扁圆形,纵横径为2.06厘米~2.39厘米,平均果重7克,果皮暗红色。果肉淡暗红色,果肉厚0.79厘米,肉质软,汁液多,酸而微涩,具浓玫瑰香味,可溶性固形物13.04%,微粘核。种子平均0.35克。该株系丰产性强,三年株产0.36公斤。

 91-10   平均果重4.4克,纵横径2.23~1.92厘米,短卵圆形,果皮深红色。果肉深红,肉厚0.51厘米,肉脆,酸甜可口,品质好,离核。生长旺盛,丰产性强,三年生株产0.43公斤。

3、“燕山钙果”系列,由河北省科技师范学院张立彬等选育,代表品种为燕山1号。

燕山1号  为优良加工品种。植株生长健壮,树姿极度开张,株高0.5~0.8米,树冠1.1米×1.5米,新梢长度0.6~0.8米,5年生单株枝量50~70个。丰产性极强,自花结实率30%。单株产量0.5~1.1公斤。嫁接栽培时,单株产量1.5~2.5公斤。

果实横径3.0~3.5厘米,平均单果重15克,最大单果重20克;果实近圆形,果皮鲜红色,着色度100%,果面明亮美观。果肉厚、粉红色、果汁多,出汁率82%;风味甜酸,有涩味,香气浓郁,可溶性固形物10~15%;粘核,可食率97%,果实加工性能良好。

4、太行山钙果系列,由晋城市果树研究所从事多年研究选育。主要品系有:

A-02(品种圃编号)。果实桃形、尖顶。初熟时果皮翠绿,软熟后逐渐变为红色。酸甜多汁,李香味浓郁,粘核。平均果重6克以上。7月下旬成熟。叶卵圆形,叶尖圆钝或短凸尖,叶缘微上卷,叶面较光滑,新叶橙红色。新梢暗红色。座果力强,单枝结果最多可达400克以上。

A-85(品种圃编号)。果实圆形,果皮橙红色 ,果沟浅。平均果重7克左右。味酸甜且香。叶卵圆形,叶尖短尾尖,叶基狭长。叶色蓝绿,有光泽。新梢浅红褐色。成熟期8月上旬。

A-125(品种圃编号)。果实圆形,果皮深红色,果沟浅,平均果重6克,味酸甜适口。叶长倒卵形,叶尖急尖,叶色蓝绿。新梢红褐色。成熟期8月中旬。此外,中国林科院科信所通过欧李的开发研究,也取得了初步成效,并确立了鲜食、加工、观赏等新品系和相应的新品种。

2.2、引种方法

   由于目前炒作苗木的单位多,拥有真正可信的品种苗木 少,使多数引种者上当受骗,所以引进新品种,要从科研单位院校直接引入,并做好档案记录,以备核对。现介绍从野生种质资源中引种扩大繁育的方法。

2.2.1采种      

    利用采种的手段能在短时间内获得大量的种源。虽然播种苗与原生种之间有一定的差异,但其原有的品质总会在子代中有所表现,所以如果能获得大量的种子,也就获得了原种绝大部分的基因,只是原生种的优秀品质可能常常分散在不同的植株之间。

    采种有两种方式。一种是选定品种然后采种,采好的种子做好标记然后播种。一般来说,优秀的亲本获得优秀子代的几率就高,由于目标比较集中,这种方法能节省大量的土地和劳动力。另一种方法是发动群众大量采种,也不做任何标记,播种后在圃地中选定优良品种。这种做法的优点是能够在短时间内获得最广泛的种源,特别是一个地区的种质资源特点能够在其中充分表现出来,但缺点是毕竟优秀种源比例较小,会占用大量的土地和劳动力。

    采种选育一般需要3~5年时间。此法简单易行,对原生地不构成任何破坏,在资源研究中可大量使用。

2.2.2采条嫁接     

    在果实成熟期间进行野外调查,标定优良品种,然后采条,将其嫁接在苗圃中的砧木苗上,做好标记。这种方法可以很方便地达到保存原种的目的,而且利用砧木苗嫁接繁育种条速度较快,成本很低可以在较短时间内获得较大数量的种条。

    此法对于野生欧李的引种来说是一个简单易行的办法。在操作过程中需要注意野生欧李枝条比较细弱,嫁接时需细心方可成活,同时距离较远时需要做好种条的保存工作。

2.2.3直接移苗       

    果实成熟期进行野外调查,对优良品种做好标记,落叶后将原种直接移栽到圃地。这种办法的特点是能够直接获得原种的植株,但需注意野生欧李移栽成活率往往很低,原种植株较少时最好不要采用,以防原种缺失;如果植株较多,最好只移栽一部分,在原地保留一部分,以防意外。总之,移栽是不得已的办法,宜慎重。

2.3、引种需注意的事项

2.3.1欧李在野生状态下与人工栽培时有一定的差异             

    欧李的同一个品种在人工栽培时其果个与品质都会优于野生状态,因为野生状态下常因营养不良其固有的品质不一定能够表现出来。所以走马观花式的考察难以确定一个品种的好坏,最好对原生地欧李进行长时间的跟踪观察方可确定选择或舍弃,而不应一次观察就将其否决。其次在田地旁的欧李因其会影响庄稼的生长而常遭到刀砍火烧,这样的欧李常常只见苗不见果,无法断定其优劣必要可将其引入圃中观察,最后加以确定。

2.3.2尽量避免原种缺失         

    引种时最好采取最安全的引种方法,如采种或采条,以防品种缺失,特别是对表现特异的品种一定要考虑到这个问题。同时发现优良的品种最好对原生地进行保护,避免人为破坏,特别是田地旁边或正在施工的地方。野外大型施工,如高速公路建设等常常对资源造成大范围的破坏。目前我国这类问题还未引起足够的重视,而作为资源调查者应首先引起注意。

2.3.3注意保护当地的生态      

    欧李一般分布在山地、丘陵等一些生态比较脆弱的地方,这些地方欧李在维护生态方面往往起着重要的作用,所以在欧李引种时最好避免使用移苗的手段。如必须移栽,在移栽后也应对移栽地植被尽可能进行人工恢复,将其危害降低到最小程度。

2.3.4避免破坏性开发          

    当一个优秀的物种被人们认识到其价值以后,得到的往往不是保护而是破坏,很多物种的开发过程都出现过这样的问题。当人们认识到欧李的价值以后,一种情况是大量移苗用于研究开发,且带有明显的抢夺资源的倾向,另一种情况是在暴利的驱使下以野生苗冒充品种苗出售。野生欧李移栽本身成活率极低,比较粗放的移栽成活率常不足百分之一,所以无论那种做法,最后的结果都是资源的严重破坏与浪费,以及生态的严重破坏。 以上两种情况是我们不容回避的问题,而有关部门也应采取有效的措施来避免此类情况发生。

 

作者简介 王有信,男,1944年12月29日出生,1974年毕业于山西农学院园林系,现任晋城市果树研究所所长、研究员。从事果业实践、果树研究和科技推广工作40多年来,共完成28项科研成果,其中,获省级以上科技奖6项,编著专业科技书四本,发表科技论文52篇,有两篇收录在《世界优秀专利技术精选》中,两篇收录在《中国实用科技成果大辞典》中,《生态建设的世界性难题——栽种欧李得以解决》被国家级大型理论文献《中国科技发展精典文库》收录,曾编著出版《山楂害虫》、《山楂快速育苗技术》、《中国果树志山楂卷》、《欧李栽培与开发利用》四部书籍。

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