張志敏 朱祥 劉針杏 楊遠方
摘要:樹莓是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ男屡d第三代水果,為了更全面地了解樹莓的育種情況及主要性狀指標,本文參考有關文獻,介紹了樹莓栽培育種現(xiàn)狀、重要性狀指標(包括果實品質(zhì)、抗病蟲、產(chǎn)量、植株的特性、保鮮性等)及未來的育種目標,以期為育種工作提供一定的參考。
關鍵詞:樹莓;栽培;育種;性狀
樹莓屬薔薇科(Rosaceae)懸鉤子屬(Rubus.L)落葉半灌木植物,是一種新興第三代小漿果。樹莓栽培歷史已有300多年,目前世界上栽培樹莓的國家有30多個,培育出80多個優(yōu)良品種,多分布在波蘭、美國、俄羅斯、智利、東歐、新西蘭、加拿大和德國等國家翻。研究表明樹莓果實具有很高的營養(yǎng)價值,富含黃酮、鞣花酸、花青素等抗氧化、抗癌、清除有害自由基的物質(zhì)。我國樹莓種質(zhì)資源豐富,分布廣泛,但還處于未開發(fā)利用狀態(tài),20世紀80年代,我國才開始大面積栽培樹莓,而且品種大部分由國外引進,樹莓育種工作及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比較滯后。本文通過收集大量國內(nèi)外樹莓相關資料,敘述了樹莓栽培育種現(xiàn)狀、育種的重要性狀指標及未來的育種目標,以期為我國樹莓資源的開發(fā)利用及品種的選育工作提供一定的參考依據(jù)。
1.樹莓栽培育種現(xiàn)狀
近年來,樹莓已成為比較受歡迎的第三代水果,果實可直接食用或加工。目前,塞爾維亞是世界上樹莓主要生產(chǎn)國和出口國,占世界總產(chǎn)量的1/4。春季結果型品種‘Heritage是許多國家的主栽品種,在納維亞半島,以前‘Veten是主要的栽培品種,現(xiàn)在,‘Glen Am-ple品種處主導地位。現(xiàn)在,隨著消費者對鮮食樹莓需求量的加大,反季節(jié)栽培逐漸興起,在歐洲,保護地種植面積逐漸擴大;西班牙南部,幾乎100%的鮮食樹莓種植為地膜覆蓋栽培。
美國和歐洲等國家很早就重視樹莓種質(zhì)資源的利用和品種選育工作。而我國在20世紀80年代才開始大面積栽培樹莓,品種選育工作剛剛起步,栽培品種幾乎由國外引進,這與國外特別是美國的樹莓育種與種質(zhì)資源利用存在很大的差距。在樹莓育種過程中,往往會受到一些遺傳問題的影響,包括多倍體、無融合生殖、花粉不親、種子發(fā)芽率低等因素,使樹莓育種工作變得漫長而復雜。目前,在21個國家和地區(qū),有38個懸鉤子屬植物育種計劃項目,大部分分布在歐洲和北美;在過去的30年,這些育種項目培育了160多個紅樹莓品種。現(xiàn)在,樹莓育種的主要目標就是根據(jù)不同的用途發(fā)展相應的種質(zhì)資源。樹莓育種的主要任務是培育品質(zhì)優(yōu)良、適應性強的新品種,核心目標是果實品質(zhì)好,收益率高。另外,對于鮮食市場,主要培育適合運輸并耐貯藏保質(zhì)期的品種;對于加工市場,培育適合機械采收,適應當?shù)氐沫h(huán)境條件及抗病性的品種。
2.樹莓育種重要性狀指標研究
2.1果實品質(zhì)
衡量樹莓品質(zhì)的重要指標包括果實大小、形狀、顏色、硬度、營養(yǎng)含量、風味、果皮的彈性、質(zhì)感、種子的大小以及是否容易收獲等。但是,對于鮮食或加工品種除了滿足上述的指標外,還需具備一些特殊的品質(zhì)特征。比如,對于加工品種,可溶性固形物、滴定酸含量要高;鮮食品種要有濃郁的香味和鮮艷的顏色。
選擇13個紅樹莓品種進行研究,其中,7個品種作為母本,6個作為父本,利用因子設計試驗評估了雜交后代抗氧化能力、總酚含量和單果重的遺傳力。結果表明抗氧化能力,總酚含量和單果重的遺傳力分別為0.54、0.48和0.77,抗氧化能力和總酚含量與單果重表現(xiàn)出顯著的相關性,抗氧化能力強的品種果實比較大。
Dossett在8個品種中進行部分雙列雜交,研究了不同品種的品質(zhì)特性,包括pH值的變化、可滴定酸、可容性固形物和總花青素含量,得到結論是樹莓每個品質(zhì)性狀的遺傳力效應非常顯著。
2.2抗病蟲害
病蟲害是引起樹莓產(chǎn)量低,品質(zhì)差,品種退化的主要因素。RBDV(Raspberry bushy dwarfvirus)是全球樹莓生產(chǎn)中最嚴重病毒病,感RBDV和抗RBDV的樹莓品種的差別在于遺傳基因的不同切。易感RBDV樹莓品種的果實采后易碎,保鮮性很差,這樣對于新鮮或速凍加工市場就失去了商品價值;Finn and Martin在育種中篩選抗RBDV種質(zhì)資源時,發(fā)現(xiàn)北美西部懸鉤子屬植物的野生種群不易感染RBDV。
另外,灰霉病能造成樹莓產(chǎn)量的嚴重虧損,影響花瓣、花梗和果實的發(fā)育,在開花和收獲期間,如果對灰霉病的控制措施不當,可以引起毀滅性的損失,特別在長期陰雨天地區(qū),剛盛開的花朵很容易被灰霉病感染,一簇花中有一個或者幾個花朵出現(xiàn)褐變或干枯便可以蔓延感染花梗,被感染的果實早期通常表現(xiàn)出軟化、顏色為淺棕色。在濕度高、空氣流動性較差的保護地區(qū)種植的植株最容易感染灰霉病,而且危害最嚴重。一般情況下,樹莓果實成熟收獲時,才能發(fā)現(xiàn)此種病害;成熟的果實采摘后,尤其是受到機械損傷的果實非常容易被灰霉病感染。在采摘過程中,發(fā)病果實可能把病菌傳播到健康果實上,在病原菌發(fā)病的有利條件下,被灰霉病感染的果實在48小時內(nèi)就能腐爛變質(zhì)。為了減少甚至避免灰霉病的發(fā)生,一般植株應種植在排水良好、空氣流通、陽光充足的地區(qū),種植行距與風的方向一致,減少果實與土壤接觸,少施氮肥,(尤其在春季收獲前),最重要的是選擇抗灰霉病品種進行種植。
蚜蟲也是樹莓最有害的害蟲之一,它們作為傳播病毒的載體,可以直接損壞感病植株。在過去的40年里,育種者繁育出抗樹莓蚜蟲的寄主植物,控制蚜蟲病毒的傳播,到目前為止,育種工作者以微效基因為基礎,培育出抗蚜蟲的樹莓新品種,對蚜蟲的抗性能保持久,但生產(chǎn)應用中表現(xiàn)出一些缺點,育種者正努力從野生物種或其它栽培品種中尋找抗蚜蟲的新資源。
2.3產(chǎn)量
樹莓產(chǎn)量具有數(shù)量遺傳的特性,因此,影響產(chǎn)量的因素非常復雜,是許多因素相互作用的結果,產(chǎn)量構成因素都是有顯著遺傳相互作用累加而成的。樹莓高產(chǎn)植株一般特性為:中等枝條比較多,節(jié)間點密集和根系生長旺盛。經(jīng)研究表明L1是影響樹莓果實大小的單基因,控制果實的大?。↗ennings 1961,1966a,b),研究表明u基因非常不穩(wěn)定,容易受環(huán)境因素的影響,許多育種項目正在努力研究怎樣解決這個問題,使樹莓的產(chǎn)量穩(wěn)定,達到豐產(chǎn)豐收的目的。不同野生物種之間果實大小差別也比較大,例如R.cockburnianus、R.flosculosus和R.innominatus等物種果實多、單果重較小,而R.glaucus、R.1asiostylus Fock和R.nubigenus物種果實的單果大。
2.4植株的特性
在生產(chǎn)上較理想的樹莓植株應該為植株直立,刺稀疏,高度適當,足夠的莖數(shù),目前,樹莓莖上棘刺是一個非常重要的急需解決的重要問題,它影響采收和產(chǎn)量,樹莓的植株枝條主要由1年生和2年生組成,新梢在當年進行營養(yǎng)生長,越冬后第2年形成花莖,結果枝由早春腋芽發(fā)育形成,結果后就枯萎死亡;樹莓的根系由根狀莖、側生不定根和須根構成,主要分布在地表下25~40cm范圍內(nèi),極少部分的根可達到80~90cm,所以歸屬于淺根性植物;花是兩性花,可以自花授粉結果,也可以通過風、昆蟲等外界物進行異花授粉;異化授粉能提高植株產(chǎn)量和果實品質(zhì);果實屬于聚合果,每個果實有許多小核果組成;授粉后1個月果實就能成熟,樹莓成熟前4~5天果實體積一直穩(wěn)定增加,接近成熟時迅速膨大,因此,樹莓應該在果實充分成熟時采收,這樣可以提高品質(zhì)、增加產(chǎn)量。
2.5保鮮性
樹莓收獲后果實呼吸速率升高,再加上果皮薄,很容易感病,腐爛,特別在采收或運輸過程中受到損傷的果實,樹莓采收后如果沒有及時或合適的方法進行貯藏,極其容易失去商品價值,現(xiàn)在,研究如何提高樹莓的保鮮性,延長保鮮期,保持商品價值是樹莓育種項目比較關注的重要課題,也是世界范圍內(nèi)面臨的主要難題。目前,樹莓常采用的貯藏保鮮方法有低溫冷藏、化學保鮮、氣調(diào)貯藏以及紫外輻射,最近,紫外輻射保鮮、化學保鮮(特別是精油保鮮)法成為研究者感興趣的課題?,F(xiàn)在許多科學家研究用紫外輻射處理、精油處理果實延長果實的貨架和保鮮期,以滿足市場的需求。
3.未來的育種目標
在樹莓育種中不僅關注環(huán)境對品種的影響、可持續(xù)發(fā)展、園藝生產(chǎn),而且更注重品種的抗性,特別是抗病性和抗氧化性,以及適應當?shù)丨h(huán)境的能力。環(huán)境、品種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變化都會強烈地影響種質(zhì)資源的本性。在未來樹莓生產(chǎn)中更注重遺傳資源的保護和適合當?shù)胤N植的優(yōu)良的種質(zhì)資源的利用,運用分子的方法確定樹莓病蟲害的抗性基因,并且運用到傳統(tǒng)的雜交育種中,培育抗病蟲、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應性強的品種。endprint