梨高效雜交育種新途徑

姜曉艷，李俊才，王家珍，沙守峰，蔡忠民，李宏軍

（遼寧省果樹科學研究所，遼寧 熊岳 115009）

我國是世界梨主要發(fā)源地之一，具有2 000余年的栽培歷史，是世界最大的梨生產(chǎn)國之一[1]。隨著國內(nèi)外水果市場的不斷變化和人民生活水平的不斷提高，人們對梨果品質(zhì)的要求也越來越高[2]，因此選育優(yōu)良而豐富多樣的梨新品種成為梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要課題[3，4]。遼寧省果樹科學研究所梨課題組自20世紀80年代開始，在梨育種工作方面有了快速的進展。針對遼寧省梨品種老化、效益差的實際問題，主要以常規(guī)雜交育種為主，結(jié)合實生選種、芽變選種開展育種工作，目前試驗園內(nèi)保存雜種實生樹1萬株左右（土地有限），初選優(yōu)系35個，復選優(yōu)系14個，決選優(yōu)系6個。自主選育并示范推廣‘早金酥’‘金酥’‘紅月梨’‘紅日梨’‘紅豐梨’等5個特色梨新品種，優(yōu)化了遼寧省及生態(tài)相近省區(qū)梨的品種布局。

常規(guī)雜交育種是目前最為廣泛、最有效的育種方法之一，但其選育品種周期較長、選種效率低。為了提高雜交育種效率，本課題組將傳統(tǒng)育種方法與現(xiàn)代育種技術相結(jié)合，探索高效育種新途徑，集成“優(yōu)選親本、培養(yǎng)壯苗、淘汰病株、高密栽培、圓柱整形、實生樹連用、高低嫁接”等育種新技術，早期淘汰發(fā)病植株25.8%～30.9%，減少用地66.7%，縮短育種周期4.5年。現(xiàn)將梨高效雜交育種方法總結(jié)如下。

1 優(yōu)選親本

梨雜交育種的成敗主要在于雜交親本的選擇，即根據(jù)雜交育種的目標選擇親本。這一點在米丘林六十年的育種工作中得到了很好的證明[5]。遼寧省果樹科學研究所梨育種目標隨著市場需求而調(diào)整。最初以優(yōu)質(zhì)、大果、抗病、抗寒、早熟為目標，后又以紅色、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、耐貯為目標，有計劃地進行種間或種內(nèi)的雜交，使其產(chǎn)生基因重組，從雜交后代中選育出優(yōu)良的類型。近年來，為了提高基因重組率，采取多種形式雜交，其中有“多親多系雜交”“多代雜交”等。由于親本的選擇對雜交品種的選育效果至關重要，根據(jù)確定的育種目標和種間雜交具有遺傳優(yōu)勢的理論，我們每隔5年做1次育種親本選配計劃。雜交育種親本主要選用生產(chǎn)中大量栽培的優(yōu)良品種[6]，包括大果親本、紅色親本、抗寒親本、早熟親本、緊湊型親本等，如‘雪花梨’‘金水酥’‘蘋果梨’‘紅霄梨’‘紅巴梨’‘紅茄梨’‘南果梨’‘早酥’‘中矮2號’‘矮化山梨’等。

2 培養(yǎng)壯苗，早期淘汰病弱苗

梨雜交育種工作每年都要栽植大量的雜種實生苗，為了節(jié)省人力、物力和土地，培育健壯實生苗非常必要。本課題組在培育實生苗時，進行早期淘汰病弱苗（圖1），以促進實生樹早結(jié)果，減少用地，明顯提高育種效率，并使選出的新品種具有較強的抗性。黑星病是梨樹上最嚴重的病害，危害葉片和果實，造成早期落葉，削弱樹勢，果實失去商品價值。為提早淘汰實生苗中不抗病的植株，課題組從1992年起，連續(xù)5年在雜交種子播種后兩年間 （實生苗在育苗池中生長2年），7月初接種濃度為2×105個/mL 梨黑星病菌液，正常進行肥水管理和蟲害防治，不噴布殺菌劑。秋季調(diào)查病株率，在落葉前剪除感病嚴重的植株，淘汰病株25.8%～30.9%（表1）。

表1 雜種實生苗黑星病發(fā)病情況

3 “三行一帶”高密栽植

梨雜種實生苗常規(guī)栽植株行距為1 m×2 m，即每666.7 m2栽333株。為了節(jié)約用地，課題組采用“三行一帶”高密栽植（圖2），一帶為3行，行距1m，株距0.5 m，帶寬3.0 m，兩帶間空1.0 m，每666.7 m2栽1 000株，較傳統(tǒng)育種方式666.7 m2增加667株，節(jié)省土地66.7%。調(diào)查（表2）表明，“三行一帶”與傳統(tǒng)栽植方式相比，由于栽植密度大，樹體高度4.8 m，略高于常規(guī)栽植；首次結(jié)果樹齡6.7年，略早于常規(guī)栽植。

表2 實生苗高密栽植效果

4 圓柱形整枝

由于北方苗木生長期較短，實生苗從播種到開花結(jié)果少者5～7年，多者達10年以上。因此縮短雜種后代童期是縮短育種周期的關鍵技術。本課題組對雜種實生苗采取圓柱形整枝（圖3），即實生苗定植后不定干，保持中心干優(yōu)勢，及時剪除競爭枝和其他過大分枝，逐年疏除未過童期的下位枝。

5 主干環(huán)剝

為促進已基本通過童期的實生樹盡早結(jié)果，采取主干環(huán)剝技術能加快育種進程。本課題組于1996—1999年，分別對‘早酥梨’ב金水酥梨’等4個組合的5年生雜種實生苗進行環(huán)剝處理，于5月下旬距地面1m左右的樹干光滑處環(huán)剝寬0.5cm左右，處理株數(shù)80～120株。結(jié)果表明，不同組合環(huán)剝處理提早結(jié)果1.4～1.7年（表3）。

表3 環(huán)剝對促進雜種實生樹提早結(jié)果的影響

6 雜種實生樹連續(xù)利用

由于土地有限，實生樹一般經(jīng)過10年左右就要進行淘汰，或經(jīng)過3年以上的休閑才能重新栽植實生苗，否則易出現(xiàn)再植病。為了提高土地利用率，減少實生苗管理成本，促進實生苗提早結(jié)果，本課題組于2009年春在擬淘汰的實生樹上，距地便面30 cm 左右光滑處嫁接2007年雜交的實生苗頂梢。嫁接后結(jié)果高度1.71～1.85 m（表4），比正常結(jié)果高度降低0.64～0.76 m，非常便于各項管理。同時，由于明顯減小實生樹的體積，所需肥水和農(nóng)藥也相應減少。較傳統(tǒng)方式縮短土地利用周期3年，避免了土地重茬（圖4）。

表4 原株低接初結(jié)果高度比較 m

7 初選優(yōu)系同時進行高低嫁接

梨實生樹結(jié)果后進行初選，入選的優(yōu)株按正常程序應進行高接，經(jīng)過3年以上進入復選，入選者進行低接，正常繁殖苗木。定植到?jīng)Q選圃，最后進行區(qū)域試驗。為加快育種進程，將高接和低接（育苗）同時進行（圖5），可節(jié)省約3年時間。即對決選優(yōu)系高接評價和低接育苗同步進行（圖6），較傳統(tǒng)先高接評價再低接育苗評價節(jié)省時間3年，新育種程序需15年，比傳統(tǒng)程序節(jié)省4.5年（表5）。

表5 傳統(tǒng)育種程序與新育種程序比較年