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新西兰的梨育种
陶 磅 舒 群 张文炳
(云南省农业科学院农作物品种资源站 昆明 650205)
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2001
年9 -12 月笔者在新西兰皇家园艺研究所进行梨杂交育种的合作研究,因而对新西兰果树育种过程中采用的手段、方法,以及育种方向和现状等进行了一些了解。新西兰在猕猴桃育种和生产上处于世界领先地位,但在梨的育种和生产方面鲜为人知,主要原因是新西兰的梨栽培面积小,缺乏品种资源和育种材料。新西兰这些年来一直致力于广泛收集梨的品种资源和育种材料,并积极开展育种工作,力图利用新西兰独特的自然气候和土壤条件,在短期内培育出世界一流的梨品种供商业化开发。
1 育种历史
新西兰的梨育种计划主要是由新西兰最大的一家园艺研究机构---皇家园艺研究所来承担进行的。该所是一家依1992 年皇家研究所法案成立的,总部设在新西兰北帕尔梅斯顿巴奇拉的研究所,它下属有多个研究中心。其研究重点是优势植物及作物的可持续生产,先进的管理办法,生产不依赖化学农药的更健康的植物和优质的新鲜或加工水果和蔬菜。新西兰梨的育种计划开始于1983
年,并获得新西兰科学技术研究基金和新西兰最大的鲜果出口公司( ENZA) 的资助。前期主要是进行种质资源的收集和保存,同时开展少量的杂交育种,在HaveLock
North 和Riwark 试验站建立了规范化的育种圃。育种计划主要分成两条育种线:a. 传统育种(种内杂交育种) ,包括西洋梨、中国梨和日本梨的育种;
b.种间杂交育种。种间杂交育种是目前新西兰梨育种计划中最重要的一部分。同时,新西兰也在逐步开始尝试分子育种,主要是在抗病性育种方面,例如抗梨火疫病及黑星病等。
2 育种目标
a. 继续选择传统西洋梨风味的优良梨品种;b.通过种间杂交,进行梨果品质的改良,包括果实肉质、风味和果皮颜色;c.总的育种目标是培育出具有西洋梨风味,汁多肉脆,果皮红色艳丽,丰产和早产性较好以及货架期长的优良梨品种,提供生产上进行商业化开发。
3 育种方法
新西兰梨育种主要采用的仍然是传统的杂交育种方法,生物技术的手段目前仍处在尝试阶段,没有重大突破。新西兰的梨杂交育种可归纳为"三个步骤"和"四个主题"。
三个步骤:a. 增加杂交实生苗的数量。通过种间杂交,配制一定数量的杂交组合,最大限度地利用遗传信息(主要集中在病虫抗性和果实品质方面)
。每年大约要培育3 000 多株杂交实生苗,进行抗病性和抗虫性筛选后定植在大田中。b. 进一步筛选,进行栽培性状和果实品质的评价。一旦这些实生苗开始挂果,便对其果实性状进行评价,测试内容包括果实质地、硬度、风味、果肉石细胞、果皮锈斑以及贮藏性等。定向地选择果大、汁多、风味浓、果皮光滑的类型,而对果实形状、质地和果皮颜色则主要根据市场和消费者的要求来进行选择。c.
产品开发。通过区域性试验,对品种的商业开发潜力再进一步评价,包括果园管理、采后处理技术以及初始市场分析研究。
四个主题:a. 日本梨。75 %以上是利用已知的日本梨品种或砂梨品种作为亲本进行选育,目标是选育出适合新西兰气候和环境要求的日本梨类型的优良品种,主要是在丰水、幸水、二十世纪和新世纪等品种间进行杂交。b.
中国梨。75 %以上是利用已知的中国梨品种作为亲本进行杂交选育,目标是选育出适合新西兰气候和环境要求的中国梨类型的优良品种。最初是通过与中国农业科学院郑州果树研究所合作,
在中国郑州进行杂交。c. 西洋梨。75 %以上是利用已知的西洋梨品种作为亲本进行选育,目标是选育品质优良、适应性好的具有传统的西洋梨风味和典型的软肉型西洋梨品种。d.
种间杂交。有25 %～75 %不同比例的亲本来自目前已知的日本梨、中国梨和西洋梨品种,在这些品种之间配置杂交组合,广泛地利用种间优良的遗传信息。
4 育种现状
新西兰梨品种选育的最短期限为6 年,必须待80 %以上的杂种实生苗挂果。这段时间包括第一年的杂交、1 年的苗圃管理和定植后的4
年管理。目前,通过杂交每年大约可定植3 000 株左右的杂种实生苗供选择。在过去的几年当中,由于杂种量的增加和结果比例的提高,大大地加大了选择余地,创造了选择机会,获得了不少优良的中间材料和品种,表现出较好的肉质、风味、抗病虫性和栽培性状。其中,已有4
个品种在新西兰获得了植物品种权(PVR) ,而且中间材料中也有一些表现出优良的特异性状,比如果皮红色或红晕、货架期长等,正在继续进行改良。
同时,通过多年的育种工作和分析,新西兰在梨的育种方面也积累了相当丰富的数据资料和育种经验,他们发现梨不同性状的遗传力有所不同,其中遗传力较高的性状有果形(
> 0.5) 以及果实品质表现方面的脆肉型(0.89) 、硬度(0.62) 、果皮石细胞水平(0.86) 和锈斑(0.55)
,遗传力中等的性状有果汁多少(0.21) 和黑星病抗性(0.44) 。种间杂交的杂种后代的遗传倾向性也有明显的不同,通常大部分后代倾向于纯亚洲梨(东方梨)
组合,香味倾向于亲中值。在日本梨之间杂交,其后代的表现与亲本差异不大,果形为圆形,果皮颜色仍为黄色、绿色或褐色,肉质脆嫩、多汁,低酸中甜,香味淡,无非是对一些生理病害和鸟害的敏感性稍有降低。
在中国梨之间杂交,其后代表现为肉质粗、多汁,微有涩味。近年在中国梨之间的杂交主要集中在引入火把梨的红皮色以及中国梨在抗病性和耐贮性方面的优势。
在西洋梨之间杂交,果形普遍为葫芦形,具有很浓的芳香味,肉质软和货架期长,同时也引入了西洋梨品种"Max Red
Bartlett"的红皮色。种间杂交被挑选的后代主要是与目前栽培种在果实肉质、果形、颜色和风味方面有所不同的品种,这些后代通常具有上述不同种类的某些优点。在日本梨和中国梨之间杂交,能产生传统亚洲梨肉质、果形从圆形到葫芦形的后代,同时通过利用火把梨杂交获得了一系列果皮鲜红的后代,有些已在生产上利用。在西洋梨和亚洲梨之间的杂交成为近年梨育种的热点,杂交后代表现出亚洲梨亲本肉脆、多汁的优点和西洋梨亲本风味浓、葫芦形(欧洲人喜好)
以及潜在较长的贮藏和货架寿命等优点。同时,早结丰产和对真菌性病害的低敏感性也频频发生在这些杂交组合当中,在F2 代还出现了对梨黑星病和梨蛞蝓具有抗性或低敏感性的中间材料。果皮的红色也从火把梨和"Max
Red Bartlett"引入,在它们的后代中普遍出现。
总之,一个优良新品种应该满足消费者的要求,具有优良的栽培性状和果实品质性状。到目前为止,新西兰通过梨育种计划已有4 个品种获得了植物品种权,另外有十多个品种正在进行商业潜力的评估。其将来的目标是要推出果皮红色,脆肉多汁,具有西洋梨风味和多种果形的优良品种,这也是世界梨育种的一个重要方向。
5 几点感受
5. 1 重视种质资源的收集 种质资源是育种和进行开发创新的物质基础,新西兰国土面积不大,种质资源特别是植物资源匮乏,但他们相当重视资源的收集和保存,不惜花大代价从国外引进、购买和交换植物种质资源,不断扩充自己的资源库。新西兰的猕猴桃之所以世界闻名,与其重视资源息息相关,其他果树的育种与开发也同样按照这样的路线进行,他们坚信能取得重大突破。相反,我们国家虽然地大物博,但由于重视程度不够和长期的人为破坏,造成大量的物种流失和灭绝。种质资源的保存和利用方面,我们应向新西兰学习,应积极利用我国丰富的物种资源,进行开发创新,培育新一代的植物新品种。
5. 2 持之以恒的育种精神 育种是一项长期持久的工作,选定目标以后,也许需要耗费一生的精力。而且在品种没有推出以前,不会产生任何经济效益,完全是资金和人力的投入,这就需要有政府和有关部门的支持,同时还需要有科技人员一颗奉献的心和持之以恒的精神。新西兰人正是做到这一点,才能在果树育种的领域不断有所收获,开拓创新。
5.3 广泛地开展合作与交流 广泛地开展对外科技合作与交流,吸收国外先进的技术和经验,发挥自身的资源优势,进行优势互补和种质创新,才有可能取得更大的进步,缩短育种周期,更快更好地推出新品种。（《中国南方果树》2003.6）
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