古今中外，很多有趣的故事發(fā)生在蘋果身上。在我國，蘋果是主要栽培果樹樹種之一，其面積和產(chǎn)量均居世界首位。蘋果也是一個“大家族”。經(jīng)過人們的長期栽培和選育，蘋果擁有豐富的品種資源和變異類型。

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)蘋果創(chuàng)新團隊完成的《我國育成蘋果品種的系譜分析及其育種啟示》論文近期在《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)》發(fā)表。這項研究全面總結(jié)新中國成立70多年來我國蘋果的育種成果，繪制了我國育成蘋果品種的系譜圖，為蘋果尋找親緣關(guān)系和遺傳脈絡(luò)提供了指南。

系譜分析是基礎(chǔ)性工作

“秦脆”“秦蜜”“瑞雪”“華碩”……隨著品種選育理論與技術(shù)的進步，蘋果新品種不斷涌現(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，新中國成立以來我國選育蘋果品種300余個，但其系譜研究較少。

所謂系譜分析，是對育成品種的親本組成、親本選配特點、親緣關(guān)系以及某些目標(biāo)性狀在上下代的遺傳傳遞脈絡(luò)進行分析，繪制以親本育成品種為主要品種的系譜圖。

“系譜分析是一項很重要的基礎(chǔ)性工作，能夠簡便有效地闡明育成品種的整體遺傳基礎(chǔ)。”論文通訊作者、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院副教授白團輝接受《中國科學(xué)報》采訪時表示。

系譜分析研究，能讓人們對我國育成的蘋果品種有較為系統(tǒng)和全面的了解，為今后制訂蘋果育種計劃和親本的選配提供有益借鑒，具有重要參考價值和實際意義。

追蹤骨干親本、揭示品種來源及演化、洞悉育種親本組成及選配規(guī)律，蘋果創(chuàng)新團隊全面調(diào)查研究了我國育成的273個蘋果品種及其系譜來源。

研究發(fā)現(xiàn)，按蘋果選育途徑進行分析，273個品種中，通過常規(guī)雜交選育的有145個、芽變選育111個、實生選育15個、誘變選育2個;親本來源明確的有262個，來源不明的11個。

按蘋果成熟期進行分析，則有早熟品種67個、中熟品種90個、晚熟品種116個。“早熟和中熟期品種主要通過雜交方式選育，晚熟品種主要通過芽變和雜交方式選育。”論文第一作者、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授宋尚偉介紹。

根據(jù)果皮顏色將蘋果分為紅皮、黃皮、綠皮，紅皮蘋果品種最多，有240個，其次是綠皮品種19個，黃皮品種14個;單果重方面，大果(≥200克)品種有156個，中果品種97個，小果品種僅有20個。

龐大的蘋果“家族”

這么多蘋果品種，它們之間到底有怎樣的“親戚關(guān)系”?

白團輝介紹，“我國蘋果的親本選配以國外材料為主。130個(92.19%)蘋果品種具有國外親本血緣，主要來自美國(60個，占42.55%)，且主要作為母本(46個，36.20%);其次來自日本(26個，占18.44%)，且主要作為父本(22個，占15.60%)。”

其中，美國的“金冠”和“元帥”、日本的“富士”在我國蘋果雜交育種中發(fā)揮重要作用。如“金冠”ד富士”育成的“華冠”蘋果是具有早果、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性好、抗逆性強、綜合性狀優(yōu)良等特點的中晚熟品種。

研究發(fā)現(xiàn)，雙親中以外國品種×外國品種組配為主(82個，占58.16%)，其次是外國品種×中國品種和中國品種×外國品種，而雙親均為我國材料育成的蘋果品種僅有11個，占7.8%。

“骨干親本是指在育種中起骨干作用、衍生的推廣品種數(shù)目多、對生產(chǎn)貢獻(xiàn)較大的育種材料。一般將利用次數(shù)多于10次的育種材料定義為骨干親本。”宋尚偉介紹，“我們發(fā)現(xiàn)，‘富士’‘金冠’‘元帥’和‘嘎拉’作為親本分別衍生了107、65、41和24個蘋果品種，是我國蘋果育種中最主要的骨干親本。”

“富士”之所以成為“大哥大”，與其優(yōu)良性狀有著直接關(guān)系。“耐貯藏，10月中旬成熟，低溫下可儲存至次年10月份;果型美觀、脆甜，風(fēng)味濃郁，深受消費者喜愛;易芽變。”白團輝說。

以“富士”為親本育成了35個一代品種，這些品種作為親本又衍生出69個第二代至多代品種，由此構(gòu)成“富士”及其育成品種系譜。

蘋果育種效率有待提高

該研究指出，我國蘋果遺傳改良與品種選育研究取得長足進展，育成了一大批優(yōu)質(zhì)、抗病、豐產(chǎn)的蘋果新品種，但仍有諸多問題——選育的品種雖多，但綜合性狀優(yōu)良且廣泛栽培的品種少;鮮食品種多，加工型品種少;紅皮品種多，非紅皮品種較少;晚熟品種多，早熟品種少;大果品種多，小果品種少。

“隨著蘋果育種目標(biāo)和市場需求的進一步提高與多樣化，我國蘋果品種遺傳基礎(chǔ)仍有待進一步拓寬，特別是應(yīng)挖掘更多的優(yōu)質(zhì)、抗病、抗旱、耐寒、紅肉、小果等優(yōu)異資源。”白團輝說。

面對我國蘋果種質(zhì)資源豐富但育種利用率較低的現(xiàn)狀，他們建議，如可利用“秦冠”做親本選育豐產(chǎn)性和抗性好的蘋果品種，利用“華碩”“伏翠”“泰山早霞”做親本選育早熟蘋果品種，利用“寒富”做親本選育抗寒蘋果品種，利用新疆的“紅肉果”和“紫紅1號”做親本選育高類黃酮紅肉蘋果等。

此外，我國蘋果育種以常規(guī)雜交育種、芽變選種等為主，分子標(biāo)記輔助育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和誘變育種等育種技術(shù)應(yīng)用較少。研究認(rèn)為，迫切需要開展常規(guī)育種和現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合的育種手段。

“在現(xiàn)代生物技術(shù)育種方面，建立蘋果基因組大數(shù)據(jù)分析平臺，開發(fā)實用型分子標(biāo)記，對雜交后代進行早期輔助選擇。同時，根據(jù)蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，通過基因轉(zhuǎn)移等手段對現(xiàn)有優(yōu)良品種進行定向改良，獲得綜合性狀優(yōu)良的蘋果新品種。”白團輝說。

蘋果尋親有了“圖”，今后利用全基因組序列信息解析骨干親本優(yōu)良性狀的遺傳規(guī)律和特異位點，將為其再添技術(shù)支持。

標(biāo)簽： 蘋果