董銳,段鵬勇,孫黎黎,鄭可歆
(1.撫順市林業(yè)科學(xué)研究所,遼寧 撫順113008;2.撫順市新賓縣林業(yè)局113300;3.撫順市林業(yè)局)
榛子為樺木科榛屬(Corylus)植物,榛屬植物在世界上約有20個種,原產(chǎn)我國的榛屬植物有8個種2個變種,由國外引進(jìn)的榛子栽培種——歐洲榛(Corylus avellana L.)1種,另有我國科研人員培育的榛子種間雜 交 種——平 歐 雜 交 榛 子 (Corylus heterophylla Fisch.× Corylus avellana L.)1種。平榛(Corylus heterophylla Fisch.)是我國野生商品榛子的主要生產(chǎn)種,資源豐富,分布廣泛,抗寒性強,但果小、殼厚、產(chǎn)量低。從國外引進(jìn)的歐洲榛品種,雖然果個大、殼薄、豐產(chǎn)性好,但抗寒性弱,在我國適生區(qū)域小。雜交榛子是由平榛與歐洲榛種間遠(yuǎn)緣雜交選育出的優(yōu)良品種,具有平榛抗寒特點,果仁風(fēng)味清香、口感極佳,又具有歐洲榛子的果實大、皮薄、出仁率高、產(chǎn)量高的優(yōu)點。
歐洲榛起源于亞洲的小亞細(xì)亞、黑海沿岸及歐洲地中海沿岸,后來歐洲榛的栽培逐步深入到歐洲其他國家。歐洲榛栽培利用歷史悠久,在土耳其北部的黑海沿岸及意大利已有1000年以上的栽培歷史。
19世紀(jì)榛子走向園藝化栽培,由于近百年來的不斷選種和育種,產(chǎn)生了許多歐洲榛優(yōu)良品種,無性繁殖后代在世界各地傳播,其栽培范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了它們的自然分布區(qū)。
20世紀(jì)30年代,榛子的現(xiàn)代化栽培在意大利、西班牙、土耳其、美國等歐洲榛主產(chǎn)國家興起,經(jīng)過40~70年代以及80~90年代的發(fā)展,形成了現(xiàn)在的栽培格局。
目前,世界榛子栽培面積達(dá)80萬hm2,堅果產(chǎn)量83萬t。土耳其的面積和產(chǎn)量均占第一位77.5%,意大利占第二位9%,占世界第三位的是美國3.5%,第四位是西班牙3%,4國榛子產(chǎn)量占到全世界總量的93%,其他國家總共只占到7%。
目前,榛子主產(chǎn)國栽培技術(shù)先進(jìn),基本上實現(xiàn)了良種化、集約化栽培。美、意、西三國的整地、土壤管理、噴藥、施肥、灌水、割草、采收、采后處理等作業(yè)均實現(xiàn)機械化,樹體營養(yǎng)的供給通過營養(yǎng)診斷,實現(xiàn)科學(xué)施肥,堅果產(chǎn)量、品質(zhì)大大提高,生產(chǎn)成本大大降低,栽培者獲得較好的效益。榛子栽培在土耳其、意大利、美國等國家得到穩(wěn)步的發(fā)展。
平榛、毛榛原產(chǎn)于我國,廣泛地分布于我國的東北及內(nèi)蒙古各省區(qū),在我國長江以北的其它各省也有分布。我國人民食用榛子的歷史十分悠久。但到目前為止,還基本沒有平榛、毛榛的人工栽培,人們只是采食野生的榛林堅果。由于榛林通常被作為薪炭林或作為宜林荒地進(jìn)行改造利用,從20世紀(jì)60年代以來,我國北方的榛林資源大幅度減少,甚至于在一些地區(qū),靠近村屯的榛林已經(jīng)絕跡或利用價值很低。據(jù)統(tǒng)計,我國現(xiàn)有野生榛林資源近200萬hm2,年堅果采集量約為3萬t。
據(jù)記載,歐洲榛在上世紀(jì)初傳入我國,被當(dāng)時傳教士作為庭院植物栽植利用,1948年我國開始引種歐洲榛,廬山植物園、北京植物園、南京林業(yè)大學(xué)、陜西省林業(yè)科學(xué)研究所等先后引進(jìn)歐洲榛,并在植物園中保存。
1970~2000年,遼寧省經(jīng)濟林研究所以生產(chǎn)應(yīng)用為目的,開始開展較大規(guī)模的歐洲榛的引種、選種、馴化育種等研究工作,1972~1975年許萬英等人開始從意大利、保加利亞,阿爾巴尼亞引進(jìn)歐洲榛10個品種的種子,播種后獲得實生苗,在大連建立了歐洲榛引種園,由于歐洲榛子在大連地區(qū)不能露地越冬,經(jīng)實生選種、無性繁殖后,1985~1990年部分品系南移到山東泰安、安徽六安、湖北宜昌進(jìn)行栽培試驗,并取得初步試驗成功,選出3個歐洲榛新品種。1996~2000年,該所從意大利、美國等國引進(jìn)歐洲榛優(yōu)良品種(品系)37個,并在河北省、山東省建立了引種試驗園。當(dāng)前,我國引入歐洲榛的利用研究基本處于停滯狀態(tài)。
我國榛子的種間雜交育種研究開始于1980年,1999年遼寧省經(jīng)濟林研究所選育出5個榛子種間雜交新品種,平歐雜種榛新品種具有平榛、歐洲榛雙親的優(yōu)勢,堅果大、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強,豐產(chǎn)性、適應(yīng)性等綜合性狀表現(xiàn)明顯優(yōu)于平榛和歐洲榛。新品種的出選為我國榛子產(chǎn)業(yè)的集約化生產(chǎn)提供了品種資源和技術(shù)保證,2000年后雜種榛的人工栽培在遼寧出現(xiàn)并日益興起。
20世紀(jì)70年代,遼寧經(jīng)濟林研究所在大連開展了歐洲榛引種及選種、平榛選優(yōu)的研究。通過平榛實生選種篩選出永陵平榛、旺興平榛、薄殼平榛、褐皮平榛、光仁平榛及長果平榛6個優(yōu)良品種,適于在北方地區(qū)栽培[4]。1980~1999年,國內(nèi)利用平榛的抗寒性和歐榛的大果性,開展了種間遠(yuǎn)緣雜交,培育出了薄殼紅、達(dá)維、平頂黃、金鈴、玉墜5個平歐雜種榛子新品種[5],適于東北南部、華北、西北栽培。2006年鑒定了第二批平歐雜交榛子遼榛1號~遼榛4號共4個品種[7]。撫順市林業(yè)科學(xué)研究所2009年鑒定了第三批平歐雜交榛子遼榛5號、遼榛6號2個品種[8-10]。
1990~1997年,安徽省林科所引入歐洲榛子,歷時8年,其主要性狀達(dá)到或接近原產(chǎn)地的栽培品種標(biāo)準(zhǔn)[11]。1988年吉林林學(xué)院(現(xiàn)為北華大學(xué))從美國布達(dá)拉斯加州引入了榛子優(yōu)良品種8個,經(jīng)過14年的栽培篩選,獲得了1個高抗寒性的優(yōu)良品種[12]。2000年春,北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹研究所從遼寧省經(jīng)濟林研究所引進(jìn)大果型榛品種玉墜(84-310)試栽,經(jīng)5年觀察,初步看出該品種適應(yīng)性、抗寒性強,堅果較大,出仁率高,品質(zhì)好[13]。上述單位榛子引種馴化及雜交育種的成功,豐富了我國榛屬種質(zhì)資源,為榛子遺傳改良奠定了良好的基礎(chǔ)。安徽[11]、河南[14]、新疆[15]、黑龍江[16]等省區(qū)先后開展榛子引種相關(guān)工作,已取得初步進(jìn)展。北京農(nóng)學(xué)院成功培養(yǎng)出平歐雜交榛子的組培苗,這為加快榛子優(yōu)良品系的推廣進(jìn)程奠定了一定的基礎(chǔ)[17]。
國外的榛子主要生產(chǎn)國都非常重視榛子的新品種選育研究,開展榛子品種改良研究工作較早[18-19],已選育出上百個栽培品種。國外早期的榛子育種項目主要是在馬里蘭州美國農(nóng)業(yè)部種植局(1928年)和紐約農(nóng)業(yè)試驗站(1930年)進(jìn)行的,主要改良目標(biāo)是通過歐洲榛和美洲榛種間雜交,將美洲榛的抗寒性及抗東方枯萎病性狀與歐洲榛的優(yōu)良性狀結(jié)合起來,希望培育出新的栽培品種。目前歐洲榛生產(chǎn)發(fā)達(dá)國家已達(dá)到利用良種集約化、機械化的栽培方式。近30年來世界榛子產(chǎn)量的增長,主要得益于良種的利用。
國外榛子育種研究工作十分細(xì)致,以加工、帶殼銷售等不同的榛果利用方式分門別類地確定育種目標(biāo),并廣泛注意早產(chǎn)、豐產(chǎn)、抗病蟲性強等特點,已選育出上百個優(yōu)良品種。Barcelona、Tombul、Ennis、T.D.R、TDGL等品種為其具有代表性的品種。
美國俄勒岡州(美國榛子主產(chǎn)區(qū))榛子委員會,非常重視榛子育種研究,每年投入大量經(jīng)費資助俄勒岡州立大學(xué)進(jìn)行育種研究。該大學(xué)的生命科學(xué)系育種研究歷史已久,現(xiàn)設(shè)有50.7hm2榛子育種試驗場,并收集了全世界的榛屬種質(zhì)資源,主要開展歐洲榛品種間的雜交或回交,1990年推出新品種Lewis及 Willemlet大果抗病品種。但由于無性繁殖(自根苗壓條)增殖率低,加之農(nóng)場主考慮更新品種的經(jīng)費支出增加,致使在生產(chǎn)中新品種推廣很慢。目前美國生產(chǎn)上的榛子品種主要是老品種巴塞羅那(Barcelona),約占栽培面積的80%,埃內(nèi)斯(Ennis)占10%,卡西納(Casina)占3%,其他品種栽培量很少。
意大利、土耳其、西班牙等榛子主產(chǎn)國的榛子研究與生產(chǎn)應(yīng)用與美國情況類似,新品種應(yīng)用較慢。
在阿塞拜疆、格魯吉亞、克拉斯諾達(dá)爾邊區(qū)的黑海沿岸亞熱帶區(qū),以及摩爾多瓦、烏克蘭、北高加索進(jìn)行了多年的榛子新品種選育和栽培試驗,選育目標(biāo)為抗寒、高產(chǎn)、經(jīng)濟性狀好,適應(yīng)春夏干旱、夏季高溫(35~40℃)和冬季嚴(yán)寒(-30~-35℃)的惡劣氣候條件,現(xiàn)已選育出47個榛子品種[20]。
總體看來,國外榛子育種的研究基礎(chǔ)、深度、廣度及應(yīng)用情況要明顯高于我國,但在榛子的種間雜交育種研究上,尤其是平榛與歐洲榛的中間雜交育種研究,他們的研究還很少。
2.3.1 存在問題
2.3.1.1 對野生資源保護(hù)力度不夠。我國榛屬植物大部分仍呈野生狀態(tài)分布,類型多樣,為榛子選種、雜交育種提供了充足的種質(zhì)資源。這些資源負(fù)載著高度的遺傳多樣性,是選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病蟲、適應(yīng)性強的優(yōu)良品種的物質(zhì)前提,但是,由于我國一直忽視對榛林的改造和利用,導(dǎo)致野生面積逐年減少,寶貴的野生資源正在流失。
2.3.1.2 品種開發(fā)力度不足。我國原產(chǎn)野生平榛果個小,栽培適應(yīng)性強。而歐洲榛果個大,具有較好的產(chǎn)量遺傳特性,但其不能適應(yīng)我國東北的寒冷氣候。為了使我國榛子的商業(yè)化栽培擴展到更為廣大的地區(qū),種間雜交無疑將成為我國榛品種改良的主要手段。因此種間雜交變得尤為重要,但單純的種間雜交耗時費力。遼寧省經(jīng)濟林研究所在大連進(jìn)行了平榛與歐榛的種間雜交試驗,鑒定平歐雜種榛7個。撫順市林業(yè)科學(xué)研究所與遼寧省經(jīng)濟林研究所合作,鑒定平歐雜種榛4個,填補了我國榛子生產(chǎn)栽培品種的空白,但歷時20余載。
2.3.1.3 榛子繁殖技術(shù)有待改進(jìn)。榛子的繁殖方法主要有分株、壓條、平茬、嫁接和扦插等方法育苗,生產(chǎn)上主要使用壓條,但不能適應(yīng)現(xiàn)代化的良種的需要。20世紀(jì)80年代以來,國內(nèi)外對扦插及組培繁育技術(shù)進(jìn)行了探索,積累了一定經(jīng)驗。扦插育苗有綠枝扦插和硬枝扦插兩種。安徽省林科所、云南省林業(yè)科學(xué)院及美國俄勒岡對歐榛硬枝扦插進(jìn)行了研究,但尚未取得明顯進(jìn)展。20世紀(jì)90年代以來,很多科研單位開展了雜交榛子的組織培養(yǎng)繁殖試驗,遼寧師范大學(xué)生物系在美國專家指導(dǎo)下開展的榛子組織培養(yǎng)取得了一定進(jìn)展,即外殖體向上生長,但未生根[4]。北京農(nóng)學(xué)院[17]培養(yǎng)出平歐雜交榛子的組培苗,但目前尚未應(yīng)用于生產(chǎn)。國外歐榛組織培養(yǎng)繁殖雖有試驗成功的報道,但污染重,生根難,生產(chǎn)上應(yīng)用效果不穩(wěn)定,較少采用[21]。
2.3.2 對策
2.3.2.1 加強榛子種質(zhì)資源的保護(hù)。進(jìn)一步深入研究我國榛樹資源現(xiàn)狀,為資源保護(hù)和可持續(xù)利用決策提供科學(xué)依據(jù),是目前防止我國榛樹遺傳多樣性基礎(chǔ)遭受侵蝕的當(dāng)務(wù)之急。
2.3.2.2 加快良種培育進(jìn)程。以現(xiàn)代的分子遺傳標(biāo)記作為遺傳育種研究的輔助手段,將大大加快榛子育種進(jìn)程,縮短育種年限,提高育種效率。分子標(biāo)記技術(shù)作為迅速而有效的DNA檢測工具,可以進(jìn)行位點在屬內(nèi)種間,甚至在科內(nèi)屬間的保守性探查,挖掘重要的榛樹資源,收集重要的農(nóng)藝基因,為遠(yuǎn)緣雜交育種工作提供重要的佐證,防止由于對親本的復(fù)雜遺傳背景缺乏了解造成的育種盲目性。如AFLP、SSR技術(shù)在榛子遺傳改良上將具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
2.3.2.3 探索高效繁殖栽培技術(shù)。在積極改善傳統(tǒng)育苗技術(shù)的同時,探討扦插、組織培養(yǎng)等方法,提高育苗技術(shù),為遺傳改良奠定基礎(chǔ)。
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