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      藍(lán)靛果種質(zhì)資源及其在育種中的應(yīng)用

      2020-09-09 03:20:44邵玲玲趙恒田范麗莉臧丹丹
      土壤與作物 2020年3期
      關(guān)鍵詞:藍(lán)靛煙酸單果

      邵玲玲,趙恒田,范麗莉,臧丹丹

      (中國科學(xué)院 東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,黑龍江 哈爾濱 150081)

      0 引 言

      藍(lán)靛果(LoniceracaeruleaL.var.edulisTurcz.ex Herd.)學(xué)名藍(lán)果忍冬(藍(lán)果)、藍(lán)靛果忍冬,俗稱山茄子、羊奶子、熊瞎子果、草甸果等。性耐寒、喜陰涼,因其富含花青素等功能性成分而備受人們的關(guān)注,已成為近年來國內(nèi)外發(fā)展最為迅速的小漿果,被公認(rèn)為“新興的第三代小漿果”之王。研究表明,藍(lán)靛果具有抗癌和改善肝臟的解毒功效,并對心腦血管疾病有一定療效[1-4]。此外,藍(lán)靛果用途廣泛,可用于釀造各種營養(yǎng)保健飲料、果酒和果汁飲料,提取天然紫紅色素等[5]。因此,具有非常廣闊的開發(fā)利用前景。

      藍(lán)靛果主要分布在俄羅斯西伯利亞和我國的東北地區(qū),朝鮮、日本也有分布[6-7]。俄羅斯是開展藍(lán)靛果定向品種培育最早的國家,主要開展大果型與無苦味品種培育,已通過國家審定認(rèn)定的品種多達(dá)100余個。我國開展藍(lán)靛果育種研究起步較晚,處于起步階段,因種質(zhì)資源匱乏限制了我國藍(lán)靛果育種工作進(jìn)程。2006年始,我們對引進(jìn)的俄羅斯藍(lán)靛果品種資源進(jìn)行了適應(yīng)性試驗與主要經(jīng)濟(jì)性狀評價,并開展了雜交育種工作,現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果做以總結(jié),為科學(xué)研究和品種培育提供資源基礎(chǔ),期待推進(jìn)我國藍(lán)靛果新品種培育進(jìn)程。

      1 試驗材料和方法

      1.1 種質(zhì)資源收集與評價

      收集俄羅斯主要研究單位的藍(lán)靛果品種資源50份,對其果實大小、顏色、硬度,落粒性、成熟期、品質(zhì)等性狀進(jìn)行評價。

      1.2 果實品質(zhì)調(diào)查與分析

      對生長良好的50份藍(lán)靛果材料進(jìn)行果實產(chǎn)量與品質(zhì)性狀檢測,果實成熟時進(jìn)行采集。每份材料隨機(jī)取100粒進(jìn)行單果重以及營養(yǎng)品質(zhì)的檢測,每個指標(biāo)重復(fù)5次。單果重劃分為五級,即I級0.5-1.0 g,II級1.0-1.5 g,III級1.5-2.0 g,IV級2.0-2.5 g,V級2.5-3.0 g。

      VC含量測定方法參考GB/T 5009.86-2003《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定》,總糖含量和總酸含量測定分別參考GB/T 5009.8-2008和GB/T 12456-2008標(biāo)準(zhǔn),煙酸含量測定方法參照 GB/T 5009.89-2003標(biāo)準(zhǔn),花青素含量的測定方法采用pH示差法[8-11]。

      1.3 雜交選育

      以選育無苦味、大果型性狀為目標(biāo),通過雜交和實生后代選育方法培育藍(lán)靛果新種質(zhì),對雜交后代材料主要遺傳性狀進(jìn)行分析評價。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 種質(zhì)資源分類與評價

      表1是 50份材料抗寒、抗旱性表現(xiàn)以及果實性狀、株型、品質(zhì)性狀等的分類鑒定,50個材料中株高以中高叢居多。

      表1 引進(jìn)的俄羅斯藍(lán)靛果種質(zhì)資源性狀鑒定Table 1 Characteristics of Lonicera cearulea cultivars from Russia

      續(xù)表1

      2.2 果實主要性狀分析

      如圖1a所示,單果重為I級的占4%,II級的占8%,III級的占18%,單果重為IV級占48%,V級所占比例22%,單株產(chǎn)量結(jié)果分析可得82%的單株產(chǎn)量超過2.0 kg。

      圖1 50份藍(lán)靛果材料的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀Fig.1 Analysis of yield and quality of fifty Lonicera cearulea cultivars

      維生素C、煙酸、花青素、總糖和總酸含量如圖1d、1e、1f、1g和1h所示,50%材料的果實煙酸含量超過8 mg·g-1;90%的果實中維生素C含量超過0.20 mg·g-1,其中,2個品種藍(lán)靛果果實中維生素C含量超過1 mg·g-1。

      花青素含量統(tǒng)計結(jié)果可以看出,98%的材料超過6 mg·g-1;92%材料的果實中含糖量大于6%;4個材料的果實酸含量低于1.5%,72%的酸含量在1.5%~2.5%之間,約20%的果實酸含量超過2.5%。

      2.3 雜交選育

      2006年以來共配制雜交材料48份,獲得實生苗3 280株,從中選出適合育種目標(biāo)的2份藍(lán)靛果優(yōu)良單株,編號分別為L3-2和L4-2,利用組培擴(kuò)繁技術(shù)形成無性系,并在大興安嶺(呼瑪)、小興安嶺(伊春)、張廣才嶺(平山、尚志)以及哈爾濱(研究所試驗地)露地環(huán)境、林地環(huán)境下進(jìn)行適應(yīng)性試驗,并對其主要性狀穩(wěn)定性進(jìn)行評價。結(jié)果表明:所培育的兩個藍(lán)靛果新品系在單果重、產(chǎn)量、口感等方面均優(yōu)于野生藍(lán)靛果對照。

      2.4 育成品系主要生物學(xué)指標(biāo)評價

      對L3-2和L4-2兩個品系的物候期和生育期指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,兩者具有相同的生育期,如表2所示。在5月末到6月上中旬果實成熟,可以進(jìn)行果實采收。

      表2 L3-2、L4-2物候期及生育期指標(biāo)調(diào)查Table 2 Observation on phenological phase of L3-2 and L4-2 Lonicera cearulea cultivars

      種苗為組培苗,第一年為苗期,當(dāng)年10月末移植到果園。對植株的生長指標(biāo)(株高和分枝數(shù))進(jìn)行觀察記錄,結(jié)果如圖2所示。

      圖2 樹齡對藍(lán)靛果株高(a)和分枝數(shù)(b)的影響Fig.2 Effects of tree age on plant height (a) and branch number (b) of L3-2 and L4-2 Lonicera cearulea cultivars

      第二年枝條生長高度增長較快(圖2),L3-2、L4-2和野生種增長率分別為2.04倍、2.11倍和1.1倍,第三年與第二年相比增長率為分別為1.28倍、1.27倍和1.92倍;第四年高度增長放緩,與第三年相比增長率僅僅為1.23倍、1.24倍和1.25倍,第五年枝條高度激增,分別增長1.5倍、1.5倍和1.27倍。而枝條數(shù)量(長度20 cm以上枝條)增長加快,五年內(nèi)枝條數(shù)量平均年增長率分別為8.2倍、4.3倍和3.14倍。

      2.5 主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)

      相對于父母本,藍(lán)靛果L3-2(表3)的坐果率(90%)和成熟期(6月10日)居于父母本之間,單果重和單株產(chǎn)量分別高于父母本平均值20.8%和6.0%;藍(lán)靛果L4-2(五年生植株調(diào)查)(表4)的坐果率(90%)和成熟期(6月10日)介于父母本之間,單果重和單株產(chǎn)量分別高于父母本平均值26.7%和6.4%。單果重和單株產(chǎn)量表現(xiàn)出雜交優(yōu)勢。與野生種相比(表5),新培育的兩個品種也表現(xiàn)出雜交優(yōu)勢,藍(lán)靛果L3-2的單果重和單株產(chǎn)量分別增長140%和753%,藍(lán)靛果L4-2的單果重和單株產(chǎn)量分別增長200%和821%。

      表3 L3-2與父母本經(jīng)濟(jì)性狀對比Table 3 Comparison of economic characters between L3-2 and parents

      表4 L4-2與父母本經(jīng)濟(jì)性狀對比Table 4 Comparison of economic characters between L4-2 and parents

      表5 L3-2、L4-2與野生種經(jīng)濟(jì)性狀對比Table 5 Comparison of economic characters between L3-2,L4-2 and wild species

      2.6 適應(yīng)性、單株產(chǎn)量和品質(zhì)評價

      L3-2、L4-2無性系群體連續(xù)五年在-40℃以下地區(qū)呼瑪縣、伊春市種植能夠自然越冬,在露地全光栽培條件下長勢強(qiáng)壯,而野生種植株生長弱小,死亡率20%以上。

      哈爾濱地區(qū)五年生入選品種L3-2、L4-2、野生種單果重分別為1.2 g、1.5 g和0.5 g;單株產(chǎn)量分別為951 g和1023 g,比對照(111 g)分別增加7.53倍和8.21倍。野生種產(chǎn)量低的主要原因是單果重小,在露地栽培條件下植株矮小,生長勢弱,處于不適應(yīng)狀態(tài),而L3-2和L4-2是兼適應(yīng)性和抗逆性而選擇的結(jié)果(圖3)。

      圖3 樹齡對藍(lán)靛果單株產(chǎn)量的影響Fig.3 Effect of tree age on the yield per plant of L3-2 and L4-2 Lonicera cearulea cultivars

      試驗中對L3-2和L4-2兩個新品系的藍(lán)靛果的品質(zhì)進(jìn)行了評價,主要包括口感、維生素含量、煙酸含量以及含糖量和有機(jī)酸量。其結(jié)果如表6所示。

      分析表明:L3-2藍(lán)靛果的維生素C、煙酸、含糖量和有機(jī)酸含量均比野生品種要高,其含量增加分別為245%、156%、642%和10.5%;L4-2藍(lán)靛果除了有機(jī)酸,維生素C、煙酸、含糖量含量均比野生品種要高,其含量分別增加215%、136%、549%,只有有機(jī)酸含量降低了13.7%。

      表6 L3-2、L4-2藍(lán)靛果果實品質(zhì)指標(biāo)Table 6 Quality index of fruit from L3-2、L4-2 Lonicera cearulea cultivar

      3 結(jié) 論

      引進(jìn)的50份俄羅斯藍(lán)靛果資源,50%的材料果實煙酸含量超過8 mg·g-1,90%的品種維生素C 含量超過0.20 mg·g-1,98%的品種花青素含量超過6 mg·g-1,92%的品種糖含量大于6%,72%的品種酸含量1.5%~2.5%,通過雜交試驗篩選獲得L3-2和L4-2兩個優(yōu)良品系,呈現(xiàn)無苦味或少苦味,大果,與野生藍(lán)靛果相比具有較高的單果重和單株產(chǎn)量,并且果實的維生素、糖等成分含量都有所提高。新品種的成功選育能夠提高后續(xù)藍(lán)靛果的規(guī)?;a(chǎn)、提高藍(lán)靛果的利用率,為開展自主品種培育提供優(yōu)良種質(zhì)材料。

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