我們常見的蘋果,果肉大多是白色的,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授帶領(lǐng)他的科研團隊,選育的幸紅、福紅、美紅、滿紅(幸福美滿)四個品種,果肉都是紅色的。4個品種中,除了鮮食加工兼用型的“滿紅”果肉澀味略重外,“幸紅”“福紅”“美紅”蘋果均肉質(zhì)細(xì)脆,酸甜適口,鮮食品質(zhì)優(yōu)良,明顯優(yōu)于市場上的類似品種。而且,這幾個品種均易著色,在不套袋情況下,果面光潔、光亮,在種植時可不用套袋。這項成果填補了國內(nèi)紅肉蘋果品種的空白。 “在種質(zhì)資源上是一個很大的突破,紅肉蘋果在國際上也很少,里邊含的花青苷和維生素C都不如咱們這個品種。”中國工程院院士束懷瑞說。
位于新疆伊犁的野生蘋果林,面積約14萬畝,野生蘋果多達(dá)84種。十多年前,陳學(xué)森就開始關(guān)注這個天然的蘋果基因庫,并帶領(lǐng)團隊多次來到這里,采集野蘋果,進(jìn)行基因測序。他們發(fā)現(xiàn),新疆野蘋果具有紅肉蘋果的性狀,而紅肉蘋果恰恰是世界蘋果育種的一個重要方向。為了尋找紅肉蘋果的核心種質(zhì)資源,陳學(xué)森一頭扎進(jìn)了蘋果林,采樣、記錄、化驗,一待就是幾個月。
陳學(xué)森學(xué)生何天明回憶,“我早上上來的時候天還是晴朗的,然后中午的時候突然烏云密布,這時候暴雨下起來了,等我們到山谷的時候發(fā)現(xiàn)泥石流已經(jīng)沖出山口,如果我們晚10分鐘,我們可能就被泥石流沖下山口了。”
經(jīng)過反復(fù)篩選,陳學(xué)森和團隊最終鎖定400株野蘋果樣本,并成功采集到紅肉蘋果的核心種質(zhì)。然而,找到種質(zhì),只是萬里長征第一步,選育出新品種,必須解決一個突出矛盾:紅與酸的矛盾,果肉越紅,口感越酸。
為解決口感問題,陳學(xué)森把新疆紅肉蘋果花粉帶回山東,與口感脆甜的紅富士等蘋果品種雜交,在冠縣種植基地,定植了40個雜交組合、5萬多株蘋果苗。
冠縣育種基地負(fù)責(zé)人魏景利說:“每一年雜交的單株都得嘗,每一天都得一兩千(個),最后吃得嘴,都是看見蘋果都發(fā)怵,臉也哆嗦,眼也哆嗦,有點條件反射?!?/p>
為縮短育種周期,陳學(xué)森率領(lǐng)團隊解析果樹芽變的分子生物學(xué)機制,摸索出“蘋果紅色芽變的早期分子鑒定技術(shù)”。傳統(tǒng)的辦法要10年的時間,陳學(xué)森團隊這個辦法只要7年。
得知中國率先培育出酸甜可口的紅肉蘋果,日本的蘋果專家坐不住了,特意跑到山東來考察。冠縣育種基地負(fù)責(zé)人魏景利說:“嘗了之后,哎呀,他感到十分驚訝,很長時間都沒有吭氣兒。日本專家終于給自己找了個理由,說我的紅肉蘋果研究團隊,一共4個人,沒你搞得好,好像是人少的原因?!?/p>
如今,陳學(xué)森團隊已摸索出摸索出了4個高類黃酮蘋果新品種的配套栽培技術(shù),也研發(fā)出了高類黃酮蘋果酒加工新設(shè)備、新工藝及其新產(chǎn)品,延長了產(chǎn)業(yè)鏈?!霸诠麍@里,配套使用我們發(fā)明的寬行高干栽培模式、早果豐產(chǎn)栽培技術(shù)、蘋果重茬障礙綠色防控技術(shù)、果園生草新模式等種植管理新技術(shù),可最大程度發(fā)揮新品種的經(jīng)濟、社會效益等?!蔽磥?-5年,“幸福美滿”四個品種將推向市場,有望成為果農(nóng)增收的“致富果”。陳學(xué)森說:“紅肉蘋果類黃酮、花青苷含量很高,營養(yǎng)好吃,符合現(xiàn)在育種目標(biāo)。”
而在選育新蘋果品種的過程中,陳學(xué)森團隊還通過基因測序證實,蘋果栽培起源于中國! 陳學(xué)森:“累計做了107位世界范圍內(nèi)蘋果種質(zhì)資源,通過重測序,我們就發(fā)現(xiàn)中國境內(nèi)的新疆野蘋果最原始。這意味著世界的蘋果都流淌著中國的血液,也就是說中國為世界蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)?!?017年,陳學(xué)森將多年積累的學(xué)術(shù)成果以《基因組重測序揭示蘋果起源演化歷史及果實大小的二步馴化模型》為題在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表,論文在學(xué)術(shù)界引發(fā)轟動,對推動蘋果種質(zhì)資源保護與利用及遺傳育種提供了重要的理論與技術(shù)支撐,也標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域的研究居國際領(lǐng)先水平。