楊立 秦仲麒 伍濤 李先明 涂俊凡 楊夫臣 朱紅艷
摘 要 我國(guó)是梨屬植物中心發(fā)源地之一,是世界上最大的梨生產(chǎn)國(guó),梨生產(chǎn)面積居世界首位,收獲面積占全世界的70%。梨樹(shù)種植產(chǎn)業(yè)是我國(guó)很多地方農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),種植育種技術(shù)研究是促進(jìn)果木產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)?;诖耍瑥睦娣N質(zhì)資源分布現(xiàn)狀、梨育種目標(biāo)及梨育種技術(shù)等方面對(duì)我國(guó)梨育種技術(shù)研究進(jìn)行綜述。
關(guān)鍵詞 梨樹(shù)種植;育種技術(shù);種質(zhì)資源
中圖分類號(hào):S661.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.29.006
梨屬于薔薇科蘋(píng)果亞科,是重要的商業(yè)性果樹(shù),種植遍及亞洲、歐洲和非洲北部山區(qū)。梨果實(shí)富含果糖酸、維生素、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分,具有生津解渴、清心潤(rùn)肺等功效,深受世界各地消費(fèi)者的喜愛(ài)。我國(guó)是梨果生產(chǎn)大國(guó),栽培面積及年產(chǎn)量均居世界首位。梨種植技術(shù)歷史悠久,但由于梨育種耗時(shí)長(zhǎng)久,好品種的篩選培育需要10年以上的時(shí)間,且群體高達(dá)上萬(wàn)株,長(zhǎng)期性及高投入的工作特性導(dǎo)致新品種選育進(jìn)程緩慢。因此,綜合分析我國(guó)梨育種技術(shù)現(xiàn)狀,探討梨育種技術(shù)發(fā)展策略對(duì)促進(jìn)我國(guó)梨產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展具有重要意義。
1 我國(guó)梨屬種質(zhì)資源概況
按照地理因素劃分,我國(guó)梨屬植物歸類為東方梨系,占世界梨屬植物總數(shù)的1/3,其中原生種質(zhì)資源就有13個(gè)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的品種馴化或雜交培育,形成了豐富多樣的種質(zhì)資源,并廣泛分布于全國(guó)各省。栽培品種主要分為南方5個(gè)梨種群:豆梨(Pyrus.pyrifolia Dcne.)、沙梨[P. pyrifolia(Burm.)Nakai]、麻梨
(P. serrulata Rehd.)、川梨(P. pashia Buck.Ham.)、滇梨(P. pseudopashia Yü);8個(gè)北方梨種群:秋子梨
(P. ussuriensis Maxim.)、白梨(P. bretschneideri Rehd.)、新疆梨(P. sinkiangensis Yü)、杏葉梨
(P. armeniacaefolia Yü)、杜梨(P. betulaefolia Bge.)、褐梨(P. phaeocarpa Rehd.)、木梨(P. xerophila Yü)、河北梨(P. hopeiensis Yü)以及其他由不同梨種群雜交形成的數(shù)量眾多的栽培品種群[1]。梨樹(shù)對(duì)土壤適應(yīng)能力強(qiáng),和桃樹(shù)等果樹(shù)相比存活時(shí)間更長(zhǎng),如安徽省碭山縣達(dá)300年的梨樹(shù),株產(chǎn)優(yōu)質(zhì)梨可達(dá)2 t以上[2]。
全球梨產(chǎn)區(qū)主要分為東方梨產(chǎn)區(qū)與西方梨產(chǎn)區(qū),西方梨產(chǎn)區(qū)主要包括歐洲、美洲、非洲,東方梨產(chǎn)區(qū)包括中國(guó)、日本等亞洲國(guó)家。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,人們對(duì)梨果的需求大量增加,對(duì)梨果品質(zhì)要求也不斷提高,品質(zhì)優(yōu)良的梨果才能被消費(fèi)者接受。選育豐富多樣的優(yōu)質(zhì)梨品種,是梨產(chǎn)業(yè)國(guó)家育種科學(xué)家的共同目標(biāo)。我國(guó)是世界上栽培梨的三大起源中心之一,興城、公主嶺等地建立了5個(gè)國(guó)家級(jí)梨種質(zhì)資源圃;中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹(shù)研究所、山西果樹(shù)研究所等在各地建立了省級(jí)梨樹(shù)種質(zhì)資源圃。過(guò)去一段時(shí)間,種質(zhì)資源圃工作人員對(duì)我國(guó)梨種質(zhì)資源進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。如山東萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院對(duì)某些同名異物的材料進(jìn)行鑒定,通過(guò)外觀品質(zhì)比較等手段驗(yàn)證山東茌梨等梨種為茌梨群。通過(guò)對(duì)梨種質(zhì)資源鑒定,部分優(yōu)良品種被直接應(yīng)用于大規(guī)模栽植生產(chǎn),部分品質(zhì)較差的種質(zhì)如野生種類的木梨等可作為雜交親本。
2 我國(guó)梨樹(shù)種植現(xiàn)狀
我國(guó)梨育種技術(shù)歷史悠久,梨樹(shù)栽培已有2 600多年的歷史。自20世紀(jì)50年代起,我國(guó)開(kāi)始對(duì)果樹(shù)資源進(jìn)行調(diào)查研究,80年代起,在不同生態(tài)區(qū)建立了5個(gè)梨樹(shù)種植資源圃,包括國(guó)家果樹(shù)種質(zhì)武昌沙梨圃、國(guó)家果樹(shù)種質(zhì)云南特有果樹(shù)及砧木圃,國(guó)家果樹(shù)種質(zhì)新疆名特果樹(shù)及砧木圃,國(guó)家果樹(shù)種質(zhì)興城梨果圃,國(guó)家果樹(shù)種質(zhì)公主嶺寒地果樹(shù)圃。
我國(guó)種植梨樹(shù)面積分布廣,每個(gè)省份都有梨的栽培,因各地環(huán)境條件不同,梨樹(shù)種類不同,在長(zhǎng)期生產(chǎn)發(fā)展中形成了環(huán)渤海秋子梨產(chǎn)區(qū)、西部地區(qū)白梨產(chǎn)區(qū)、長(zhǎng)江流域沙梨產(chǎn)區(qū)以及黃河故道沙梨產(chǎn)區(qū)。梨樹(shù)具有樹(shù)形高大的特點(diǎn),過(guò)去整形一般選用疏散分層形等方法。近年來(lái),根據(jù)梨萌芽率高的生長(zhǎng)結(jié)果特性,研發(fā)了矮化高密度培育的早期豐產(chǎn)技術(shù)。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張玉星創(chuàng)造梨圓柱形栽培模式取得了很大成效,優(yōu)質(zhì)果率93%以上,每667 m2的5年生梨樹(shù)產(chǎn)量達(dá)7 500 kg。小冠樹(shù)形解決了傳統(tǒng)栽植方法導(dǎo)致的田間操作管理困難等問(wèn)題,寬行密株栽植方式也有利于果園機(jī)械化作業(yè)[3]。梨樹(shù)病蟲(chóng)害防治主要遵循綠色食品生產(chǎn)要求,但是我國(guó)病蟲(chóng)害防治技術(shù)推廣存在成本較高等許多問(wèn)題,如何降低推廣費(fèi)用,研發(fā)效果明顯的無(wú)公害防治技術(shù),成為無(wú)公害綠色果品發(fā)展的關(guān)鍵。
3 梨育種技術(shù)目標(biāo)
育種目標(biāo)是育種工作的方向,育種目標(biāo)的確定對(duì)梨品種改良具有關(guān)鍵的指導(dǎo)作用。我國(guó)梨育種工作主要圍繞梨抗病品種選育、梨抗寒品種選育、不同成熟期品種梨的選育以及梨果實(shí)品質(zhì)改良選育[4]。
梨樹(shù)是我國(guó)重要的果樹(shù),病害是影響梨果品質(zhì)的主要障礙。為害梨樹(shù)的病害有80多種,梨樹(shù)黑星病是普遍發(fā)生的嚴(yán)重病害,會(huì)造成梨樹(shù)產(chǎn)量品質(zhì)下降,給梨樹(shù)的種植生產(chǎn)造成巨大損失。選育抗黑星病的優(yōu)良品種是梨育種工作的重要目標(biāo)之一,通過(guò)品種間雜交可獲得抗黑星病品種。品種間雜交后代對(duì)黑星病的抗病性受親本品種影響。白梨與沙梨的雜交后代會(huì)出現(xiàn)抗黑星病的品種,秋子梨與白梨雜交后代也可以選出優(yōu)良品種。我國(guó)北部高寒地區(qū)受地理?xiàng)l件影響,優(yōu)質(zhì)梨發(fā)展受到很大限制,培育抗寒性強(qiáng)的梨品種是梨育種工作的另一重要目標(biāo)。秋子梨系統(tǒng)的品種抗寒性最強(qiáng),是我國(guó)原產(chǎn)梨資源中最理想的抗寒育種材料,但品質(zhì)較差。為得到綜合性狀較好的梨品種,通常采用白梨作為親本進(jìn)行雜交育種。蘋(píng)果梨是抗寒育種的優(yōu)良親本品種,得到了廣泛的應(yīng)用。培育不同成熟期的梨品種可以滿足不同季節(jié)的市場(chǎng)需求,按照成熟期可將梨品種分為極早熟型、早熟梨、中熟利、晚熟梨與極晚熟型。極早熟梨品種有早酥蜜、七月酥等,早熟梨品種有玉香、早美酥等,中熟梨有圓黃梨等,晚熟梨品種有花梨1號(hào)等,極晚熟梨品種有四川雪梨等。我國(guó)傳統(tǒng)梨品種中的河北鴨梨口感好,但因外表不美觀,在國(guó)際市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。因此改善梨是梨果實(shí)品質(zhì)改良選育的另一重要目標(biāo),紅皮梨品種是我國(guó)梨外觀品質(zhì)育種的重要目標(biāo)之一,選育的品種有紅金秋、八月紅等。
4 梨育種主要技術(shù)
我國(guó)梨樹(shù)種植中應(yīng)用的育種技術(shù)主要有引種、芽變選種、輻射育種和雜交育種等。
4.1 引種
引種歷史可以追溯到19世紀(jì)。1871年,我國(guó)從美國(guó)引進(jìn)巴梨等18個(gè)品種;20世紀(jì)30年代,從日本引進(jìn)晚三吉等沙梨品種;20世紀(jì)70年代,引進(jìn)新世紀(jì)、豐水等品種;20世紀(jì)80年代以來(lái),陸續(xù)從美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家引進(jìn)紅考密思、紅安久梨等20多個(gè)品種,從日本引進(jìn)新豐梨、圓黃梨等品質(zhì)較好的梨品種。
4.2 芽變選種
在開(kāi)展雜交育種前,作物品種一般通過(guò)選種獲得,實(shí)生后代對(duì)本地氣候條件有較強(qiáng)的適應(yīng)力,如白梨系統(tǒng)的六月梨、沙梨系統(tǒng)的七月香、褐梨系統(tǒng)的麻面梨等。20世紀(jì)初,人們將芽變作為選育品種的新手段,芽變育種可以避開(kāi)童期等因素的干擾,改良原有品種個(gè)別缺點(diǎn),縮短育種時(shí)間。新芽變品種可以豐富種質(zhì)資源,如從尖把梨中選出的尖把王,從巴梨中選出的紅巴梨與魯梨1號(hào),碭山酥梨中選出的良梨早酥、褐酥等,從鴨梨中選出的光鴨梨、閏莊梨等。
4.3 輻射育種
果樹(shù)輻射育種可以縮短果樹(shù)的育種年限,改變?cè)贩N性狀。我國(guó)對(duì)輻射育種研究較少,李志英等[5]選用朝鮮洋梨的輻射枝條選育出優(yōu)良的朝鮮洋梨新品種,并通過(guò)了省級(jí)成果鑒定。樂(lè)文全等[6]利用紅安久實(shí)生種子輻射誘變選育的紅梨新品種,品質(zhì)上等、高抗果實(shí)木栓病、抗寒性強(qiáng),在我國(guó)北方地區(qū)有望推廣種植。
4.4 雜交育種
雜交是最常用的育種手段,我國(guó)已選育出近百個(gè)各具特色的新品種,如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的花梨2號(hào),中國(guó)果樹(shù)所選育的華酥等,鄭州果樹(shù)所選育的中梨1號(hào)等以及吉林果樹(shù)所選育的大慈梨。
5 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)梨育種工作經(jīng)過(guò)不斷的探索,取得了豐碩的成果,但梨童期長(zhǎng)、絕大多數(shù)品種自交不親和等特點(diǎn)導(dǎo)致新品種選育進(jìn)程緩慢,選種效率低。今后育種工作中,應(yīng)將傳統(tǒng)雜交育種與分子輔助育種手段相結(jié)合,提高育種效率,縮短育種年限,促進(jìn)我國(guó)梨育種工作的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 柴明良,沈德緒.中國(guó)梨育種的回顧和展望[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2003(5):379-383.
[2] 葛德光.安徽:碭山“梨樹(shù)王”獲評(píng)“中國(guó)最美古樹(shù)”[J].中國(guó)果業(yè)信息,2018,35(6):47.
[3] 林彩霞,張校立,位杰,等.庫(kù)爾勒香梨雜交育種技術(shù)[J].北方園藝,2018(11):202-204.
[4] 孫雪晗.極晚熟梨新品種‘臨清貢梨選育及配套技術(shù)研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.
[5] 李志英,梁艷榮,胡曉紅.梨不同系統(tǒng)葉氣孔的密度、大小與起源地氣象因子的關(guān)系[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,1994(5):31-32.
[6] 樂(lè)文全,張海娥,劉金利,等.紅梨新品種‘香紅梨的選育[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2016,33(7):891-894.
(責(zé)任編輯:劉昀)