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我国梨育种技术及其发展

2019-01-30杨立秦仲麒伍涛李先明涂俊凡杨夫臣朱红艳

南方农业·中旬 2019年10期
关键词:种质资源

杨立 秦仲麒 伍涛 李先明 涂俊凡 杨夫臣 朱红艳

摘 要 我国是梨属植物中心发源地之一,是世界上最大的梨生产国,梨生产面积居世界首位,收获面积占全世界的70%。梨树种植产业是我国很多地方农业的支柱产业,种植育种技术研究是促进果木产业发展的基础。基于此,从梨种质资源分布现状、梨育种目标及梨育种技术等方面对我国梨育种技术研究进行综述。

关键词 梨树种植;育种技术;种质资源

中图分类号:S661.2 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.29.006

梨属于蔷薇科苹果亚科,是重要的商业性果树,种植遍及亚洲、欧洲和非洲北部山区。梨果实富含果糖酸、维生素、矿物质等多种营养成分,具有生津解渴、清心润肺等功效,深受世界各地消费者的喜爱。我国是梨果生产大国,栽培面积及年产量均居世界首位。梨种植技术历史悠久,但由于梨育种耗时长久,好品种的筛选培育需要10年以上的时间,且群体高达上万株,长期性及高投入的工作特性导致新品种选育进程缓慢。因此,综合分析我国梨育种技术现状,探讨梨育种技术发展策略对促进我国梨产业快速发展具有重要意义。

1 我国梨属种质资源概况

按照地理因素划分,我国梨属植物归类为东方梨系,占世界梨属植物总数的1/3,其中原生种质资源就有13个。经过长期的品种驯化或杂交培育,形成了丰富多样的种质资源,并广泛分布于全国各省。栽培品种主要分为南方5个梨种群: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个北方梨种群:秋子梨

(P. ussuriensis Maxim.)、白梨(P. bretschneideri Rehd.)、新疆梨(P. sinkiangensis Yü)、杏叶梨

(P. armeniacaefolia Yü)、杜梨(P. betulaefolia Bge.)、褐梨(P. phaeocarpa Rehd.)、木梨(P. xerophila Yü)、河北梨(P. hopeiensis Yü)以及其他由不同梨种群杂交形成的数量众多的栽培品种群[1]。梨树对土壤适应能力强,和桃树等果树相比存活时间更长,如安徽省砀山县达300年的梨树,株产优质梨可达2 t以上[2]。

全球梨产区主要分为东方梨产区与西方梨产区,西方梨产区主要包括欧洲、美洲、非洲,东方梨产区包括中国、日本等亚洲国家。由于经济社会不断发展,人们对梨果的需求大量增加,对梨果品质要求也不断提高,品质优良的梨果才能被消费者接受。选育丰富多样的优质梨品种,是梨产业国家育种科学家的共同目标。我国是世界上栽培梨的三大起源中心之一,兴城、公主岭等地建立了5个国家级梨种质资源圃;中国农科院郑州果树研究所、山西果树研究所等在各地建立了省级梨树种质资源圃。过去一段时间,种质资源圃工作人员对我国梨种质资源进行了系统的研究。如山东莱阳农学院对某些同名异物的材料进行鉴定,通过外观品质比较等手段验证山东茌梨等梨种为茌梨群。通过对梨种质资源鉴定,部分优良品种被直接应用于大规模栽植生产,部分品质较差的种质如野生种类的木梨等可作为杂交亲本。

2 我国梨树种植现状

我国梨育种技术历史悠久,梨树栽培已有2 600多年的历史。自20世纪50年代起,我国开始对果树资源进行调查研究,80年代起,在不同生态区建立了5个梨树种植资源圃,包括国家果树种质武昌沙梨圃、国家果树种质云南特有果树及砧木圃,国家果树种质新疆名特果树及砧木圃,国家果树种质兴城梨果圃,国家果树种质公主岭寒地果树圃。

我国种植梨树面积分布广,每个省份都有梨的栽培,因各地环境条件不同,梨树种类不同,在长期生产发展中形成了环渤海秋子梨产区、西部地区白梨产区、长江流域沙梨产区以及黄河故道沙梨产区。梨树具有树形高大的特点,过去整形一般选用疏散分层形等方法。近年来,根据梨萌芽率高的生长结果特性,研发了矮化高密度培育的早期丰产技术。河北农业大学教授张玉星创造梨圆柱形栽培模式取得了很大成效,優质果率93%以上,每667 m2的5年生梨树产量达7 500 kg。小冠树形解决了传统栽植方法导致的田间操作管理困难等问题,宽行密株栽植方式也有利于果园机械化作业[3]。梨树病虫害防治主要遵循绿色食品生产要求,但是我国病虫害防治技术推广存在成本较高等许多问题,如何降低推广费用,研发效果明显的无公害防治技术,成为无公害绿色果品发展的关键。

3 梨育种技术目标

育种目标是育种工作的方向,育种目标的确定对梨品种改良具有关键的指导作用。我国梨育种工作主要围绕梨抗病品种选育、梨抗寒品种选育、不同成熟期品种梨的选育以及梨果实品质改良选育[4]。

梨树是我国重要的果树,病害是影响梨果品质的主要障碍。为害梨树的病害有80多种,梨树黑星病是普遍发生的严重病害,会造成梨树产量品质下降,给梨树的种植生产造成巨大损失。选育抗黑星病的优良品种是梨育种工作的重要目标之一,通过品种间杂交可获得抗黑星病品种。品种间杂交后代对黑星病的抗病性受亲本品种影响。白梨与沙梨的杂交后代会出现抗黑星病的品种,秋子梨与白梨杂交后代也可以选出优良品种。我国北部高寒地区受地理条件影响,优质梨发展受到很大限制,培育抗寒性强的梨品种是梨育种工作的另一重要目标。秋子梨系统的品种抗寒性最强,是我国原产梨资源中最理想的抗寒育种材料,但品质较差。为得到综合性状较好的梨品种,通常采用白梨作为亲本进行杂交育种。苹果梨是抗寒育种的优良亲本品种,得到了广泛的应用。培育不同成熟期的梨品种可以满足不同季节的市场需求,按照成熟期可将梨品种分为极早熟型、早熟梨、中熟利、晚熟梨与极晚熟型。极早熟梨品种有早酥蜜、七月酥等,早熟梨品种有玉香、早美酥等,中熟梨有圆黄梨等,晚熟梨品种有花梨1号等,极晚熟梨品种有四川雪梨等。我国传统梨品种中的河北鸭梨口感好,但因外表不美观,在国际市场中竞争力不强。因此改善梨是梨果实品质改良选育的另一重要目标,红皮梨品种是我国梨外观品质育种的重要目标之一,选育的品种有红金秋、八月红等。

4 梨育种主要技术

我国梨树种植中应用的育种技术主要有引种、芽变选种、辐射育种和杂交育种等。

4.1 引种

引种历史可以追溯到19世纪。1871年,我国从美国引进巴梨等18个品种;20世纪30年代,从日本引进晚三吉等沙梨品种;20世纪70年代,引进新世纪、丰水等品种;20世纪80年代以来,陆续从美国、英国等国家引进红考密思、红安久梨等20多个品种,从日本引进新丰梨、圆黄梨等品质较好的梨品种。

4.2 芽变选种

在开展杂交育种前,作物品种一般通过选种获得,实生后代对本地气候条件有较强的适应力,如白梨系统的六月梨、沙梨系统的七月香、褐梨系统的麻面梨等。20世纪初,人们将芽变作为选育品种的新手段,芽变育种可以避开童期等因素的干扰,改良原有品种个别缺点,缩短育种时间。新芽变品种可以丰富种质资源,如从尖把梨中选出的尖把王,从巴梨中选出的红巴梨與鲁梨1号,砀山酥梨中选出的良梨早酥、褐酥等,从鸭梨中选出的光鸭梨、闰庄梨等。

4.3 辐射育种

果树辐射育种可以缩短果树的育种年限,改变原品种性状。我国对辐射育种研究较少,李志英等[5]选用朝鲜洋梨的辐射枝条选育出优良的朝鲜洋梨新品种,并通过了省级成果鉴定。乐文全等[6]利用红安久实生种子辐射诱变选育的红梨新品种,品质上等、高抗果实木栓病、抗寒性强,在我国北方地区有望推广种植。

4.4 杂交育种

杂交是最常用的育种手段,我国已选育出近百个各具特色的新品种,如华南农业大学选育的花梨2号,中国果树所选育的华酥等,郑州果树所选育的中梨1号等以及吉林果树所选育的大慈梨。

5 结语

我国梨育种工作经过不断的探索,取得了丰硕的成果,但梨童期长、绝大多数品种自交不亲和等特点导致新品种选育进程缓慢,选种效率低。今后育种工作中,应将传统杂交育种与分子辅助育种手段相结合,提高育种效率,缩短育种年限,促进我国梨育种工作的快速发展。

参考文献:

[1] 柴明良,沈德绪.中国梨育种的回顾和展望[J].果树学报,2003(5):379-383.

[2] 葛德光.安徽:砀山“梨树王”获评“中国最美古树”[J].中国果业信息,2018,35(6):47.

[3] 林彩霞,张校立,位杰,等.库尔勒香梨杂交育种技术[J].北方园艺,2018(11):202-204.

[4] 孙雪晗.极晚熟梨新品种‘临清贡梨选育及配套技术研究[D].泰安:山东农业大学,2015.

[5] 李志英,梁艳荣,胡晓红.梨不同系统叶气孔的密度、大小与起源地气象因子的关系[J].内蒙古农业科技,1994(5):31-32.

[6] 乐文全,张海娥,刘金利,等.红梨新品种‘香红梨的选育[J].果树学报,2016,33(7):891-894.

(责任编辑:刘昀)

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