云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查初報*

楊從華，肖良俊，寧德魯，熊利權(quán)，吳濤，陳少瑜，賀娜

(1.西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明650224；2.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南 昆明650201)

核桃(Juglansspp.)，又稱胡桃，羌桃，為胡桃科(Juglandaceae)植物，是中國栽培歷史悠久、分布廣泛的重要干果和經(jīng)濟(jì)樹種，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值、營養(yǎng)價值和保健功能[1]。核桃與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”。除果仁外，其樹干、根、莖、葉、青皮也都具有較高的利用價值[2]。云南省是中國深紋核桃(JuglanssigilltataL.)的起源和分布中心，遺傳資源十分豐富，豐富的核桃資源為云南省核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)[3]。林木遺傳資源是森林資源中最具核心價值的資源，在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和生物經(jīng)濟(jì)時代，有什么樣的生物遺傳資源就會有什么樣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，“一個基因決定一個產(chǎn)業(yè)”和“一粒種子興衰一個國家”。因此，核桃種質(zhì)資源是核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須依賴的最寶貴、最重要的資源[4-5]。開展云南省核桃種質(zhì)資源調(diào)查，探查資源數(shù)量與分布，對推動云南省核桃區(qū)域性良種選育，促進(jìn)云南省核桃產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級及可持續(xù)發(fā)展尤為重要。

為了調(diào)查云南省核桃資源存量、分布及利用現(xiàn)狀，有效保護(hù)和科學(xué)利用云南省豐富核桃種質(zhì)資源，開發(fā)利用新資源，加快云南省核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2015年由云南省林業(yè)廳組織協(xié)調(diào)，云南省林業(yè)科學(xué)院具體負(fù)責(zé)，各相關(guān)州市縣林業(yè)局參加，依據(jù)《云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目技術(shù)規(guī)程》(試行)和相關(guān)文件，開展云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查與編目工作。

1 研究方法

1.1 前期準(zhǔn)備工作

云南省林業(yè)廳協(xié)調(diào)組織成立了由云南省林業(yè)科學(xué)院牽頭，各相關(guān)州市縣林業(yè)局參與的工作組和專家組；編制核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目實施方案及《云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目技術(shù)規(guī)程》(試行)，其規(guī)定了云南核桃種質(zhì)資源的調(diào)查對象、內(nèi)容、方法、技術(shù)要求及堅果測定指標(biāo)等內(nèi)容，同時根據(jù)技術(shù)規(guī)程制定外業(yè)調(diào)查表和堅果考種表。

1.2 技術(shù)培訓(xùn)

項目組派出技術(shù)骨干前往各相關(guān)州市縣林業(yè)局對資源調(diào)查技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，室內(nèi)培訓(xùn)以《云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目技術(shù)規(guī)程》為主；室外培訓(xùn)包括調(diào)查表格填寫、圖片采集和GPS定位等工作。

1.3 資源調(diào)查、相關(guān)數(shù)據(jù)記錄及圖片收集

各相關(guān)州市縣林業(yè)局技術(shù)人員在熟練掌握技術(shù)規(guī)程及外業(yè)調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)各地的實際情況組織核桃資源外業(yè)調(diào)查、相關(guān)數(shù)據(jù)記錄及圖片收集工作。

1.4 果實采集及處理

在進(jìn)行調(diào)查記錄的同時采集相應(yīng)的果實(2kg/份)，經(jīng)脫青皮、干燥處理后統(tǒng)一匯集到云南省林業(yè)科學(xué)院進(jìn)行相關(guān)的考種、成分測定、標(biāo)本制作等工作。

1.5 考種及相關(guān)數(shù)據(jù)圖片收集整理

調(diào)查資源果實匯集云南省林業(yè)科學(xué)院后先進(jìn)行統(tǒng)一編號，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考種和相關(guān)內(nèi)含物測定工作。同時將收集到的外業(yè)調(diào)查表和圖片進(jìn)行統(tǒng)一編號，按照地理環(huán)境與生境、植物學(xué)特性、物候特征、堅果主要經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行資料整理、統(tǒng)計和分析，對所收集的資源進(jìn)行初步的選擇和評價，確定入選資源。

1.6 堅果標(biāo)本及堅果圖片標(biāo)本的制作及保存

對入選資源的核桃堅果進(jìn)行挑選，制作標(biāo)本標(biāo)簽，將堅果放入標(biāo)本瓶內(nèi)，同時放入適量的干燥劑和樟腦丸，用凡士林密封保存，在溫度和濕度比較適宜的標(biāo)本室保存。同時對核桃堅果進(jìn)行切割加工，對堅果比較有代表性的種尖、種基、正面、棱面、橫切面、縱切面和核仁進(jìn)行拍照保存。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃種質(zhì)資源收集概況

本次調(diào)查收集到胡桃科胡桃屬(Juglans)、山核桃屬(Carya)與喙核桃屬(Annamocary)3屬，有深紋核桃(J.sigillata)、普通核桃(J.regia)、野核桃(J.cathayensis)、麻核桃(J.hopeiensis)、美國黑核桃(J.nigra)、薄殼山核桃(C.illinoensis)、東京(越南)山核桃(C.tonkennsis)、貴州山核桃(C.kweichowensis)和喙核桃(A.sinensis)9種，其植物學(xué)特性見表1[6-7]，堅果形狀見圖1，收集的深紋核桃和普通核桃資源包括審認(rèn)定品種、引進(jìn)品種、雜交品種和優(yōu)特核桃資源等。

截至2017年12月，對云南全省16 個州市94 個縣(市、區(qū))進(jìn)行核桃種質(zhì)資源調(diào)查(圖2)，收集到核桃遺傳資源共計1 918 份，評價后初步確定入選資源1 364 份，占調(diào)查資源總數(shù)的71.12%。其中資源數(shù)量最多的曲靖市和迪慶州，分別為223份和212份；最少的臨滄市和德宏州，分別為8份和4份(圖2)。

本次調(diào)查的核桃種質(zhì)資源海拔分布介于491-3 163m之間，最低海拔資源位于昭通市鹽津縣(資源編號：ZT-YJ-03)，最高海拔資源位于迪慶州香格里拉市(資源編號：DQ-XGLL-79)，資源在海拔1 600-2 400m之間分布最為集中。地理分布范圍最北點(diǎn)位于德欽縣，地理坐標(biāo)98°41′9.80″E，28°41′3.88″N(資源編號：DQ-DQ-01)；最南點(diǎn)位于勐海縣，地理坐標(biāo)100°30′41.51″E，21°53′49.66″N(資源編號BN-MH-06)；最西點(diǎn)位于盈江縣，地理坐標(biāo)98°10′30.16″E，24°42′55.29″N(資源編號DH-YJ-01)；最東點(diǎn)位于富寧縣，地理坐標(biāo)105°42′57.00″E，23°42′01.09″N(資源編號WS-FN-18)，見圖3。

表1 胡桃科3屬9種植物學(xué)特性

圖1 胡桃科3屬9種堅果特征

圖2 云南省核桃種質(zhì)資源調(diào)查數(shù)量與入選數(shù)量

圖3 云南省核桃資源分布圖

2.2 初步建立資源信息庫及標(biāo)本庫

建立了云南省核桃種質(zhì)資源信息庫(www.ynwalnut.com)。對已經(jīng)入選的核桃資源進(jìn)行了云南省核桃種質(zhì)資源信息庫和國家林木種質(zhì)資源平臺(http://www.nfgrp.cn/)上傳，通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)核桃種質(zhì)資源共享。同時在云南省林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林木研究所和云南省木本油料工程中心建立核桃種質(zhì)資源堅果標(biāo)本庫，目前該標(biāo)本庫為云南省核桃資源數(shù)量最多、資源最全、資源挖掘程度最深、保存最完整的標(biāo)本庫，其建成對云南核桃種質(zhì)資源的展示、科普和研究工作具有重要的意義。

2.3 完成云南核桃種質(zhì)資源的相關(guān)報告

撰寫完成了云南核桃資源工作報告、云南核桃資源技術(shù)報告、云南核桃資源狀況報告、云南核桃種質(zhì)資源目錄等相關(guān)報告文本。

2.4 核桃種質(zhì)資源圃建設(shè)

2015年、2016年對核桃資源進(jìn)行穗條采集及嫁接擴(kuò)繁，2017年底對其嫁接苗進(jìn)行異地保存。在云南省林業(yè)科學(xué)院昆明樹木園建立核桃種質(zhì)資源收集圃3.78hm2。按照審(認(rèn))定良種區(qū)、國內(nèi)外資源收集區(qū)、優(yōu)特資源區(qū)和雜交資源區(qū)進(jìn)行分區(qū)種植和管護(hù)。

3 研究工作展望

(1)補(bǔ)充調(diào)查和資料收集 對前期收集資源不完整的資料進(jìn)一步補(bǔ)充完善。對一些資源大區(qū)，一些有可能蘊(yùn)藏珍貴資源的地區(qū)要進(jìn)一步加強(qiáng)調(diào)查和收集工作，確保云南省核桃種質(zhì)資源調(diào)查工作更加全面和系統(tǒng)。

(2)開展核桃種質(zhì)資源多樣性研究及核心種質(zhì)構(gòu)建 對核桃資源從生境(地理位置、海拔、氣候、土壤等)、植物學(xué)特性(物候、形態(tài)、抗性等)、經(jīng)濟(jì)性狀(果形、果重、果殼、果仁、出仁率、出油率、脂肪、蛋白質(zhì)含量等)以及SSR標(biāo)記的分子水平上揭示核桃種質(zhì)的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)狀況；利用不同系統(tǒng)聚類方法及取樣策略、取樣比例等方面研究確定核心種質(zhì)的構(gòu)建方法，以此構(gòu)建云南省核桃種質(zhì)資源的核心種質(zhì)，為云南省核桃資源的合理保護(hù)、科學(xué)研究和高效發(fā)掘利用提供科學(xué)依據(jù)。

(3)種質(zhì)創(chuàng)新與品種改良 結(jié)合當(dāng)前核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，利用收集的豐富核桃種質(zhì)資源開展加工專用型核桃、高品質(zhì)鮮食核桃、果材兼用核桃豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗性核桃品種實生選育。同時以云南豐富的核桃種質(zhì)資源為基礎(chǔ)，運(yùn)用常規(guī)育種方法及分子生物技術(shù)，開展常規(guī)育種和分子輔助育種工作，創(chuàng)造新品種；利用太空育種技術(shù)創(chuàng)造某種優(yōu)良基因的育種材料，進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新，以期選育新品種能促進(jìn)核桃品種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

(4)共享平臺的完善和優(yōu)化 制定高效的資源管理系統(tǒng)及相關(guān)資源描述規(guī)范等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使資源信息實現(xiàn)更加標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化；優(yōu)化信息共享平臺，深化資源信息和實物共享和開放，實現(xiàn)核桃資源的最大價值。

核桃種質(zhì)資源調(diào)查和收集具有基礎(chǔ)性、公益性、長期性和戰(zhàn)略性的特點(diǎn)，是生物多樣性的重要組成部分。充分利用云南豐富的核桃種質(zhì)資源，是實現(xiàn)云南核桃種質(zhì)創(chuàng)新、提升云南核桃產(chǎn)業(yè)競爭力的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要保障。