油棕种质资源评价研究的现状及展望

曹红星 杨耀东 石鹏 雷新涛

摘 要 高产、抗寒和抗旱是我国油棕育种的重要目标。本文综述了油棕种质资源评价研究方面的进展，尤其是在高产、抗寒和抗旱鉴定评价方面；提出了目前油棕资源评价中存在的问题，并对未来的研究方向进行了展望，以期为培育适合我国栽培的高产、抗寒和抗旱品种提供参考。

关键词 油棕 ；资源评价 ；研究进展

中图分类号 S565.901 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.04.013

A Retrospect and Prospect of Research on the Evaluation

of Oil Palm Germplasm Resources

CAO Hongxing1，2） YANG Yaodong1，2） SHI Peng1，2） LEI Xintao1，2）

（1 Coconut Research Institute， CATAS， Wenchang， Hainan 571339， China；

2 Hainan Key Biological Laboratory of Tropical Oil Crops， Wenchang， Hainan 571339， China）

Abstract High yield，cold resistance and drought resistance were the main goal for oil palm breeding. This paper were summarized the research progress on the evaluation of oil palm germplasm resource，especially on respect of the high yield， cold resistance and drought resistance； Existing problems were discussed and future direction were prospected， which could provide the basis for identification of germplasm resource and breeding for new varieties with high yield and cold resistance.

Keywords Oil palm ； Evaluation ； Research retrospect and prospect

1 油棕种质资源评价研究的意义

油棕（Elaeis guineensis Jacq.）鲜果粒含油率高达50%，平均年产油量高达4.27 t/hm2，享有“世界油王”之称[1]。我国食用油目前供给形势非常严峻，低于国际公认50%的安全警戒线[2]，作为食用油的重要组成部分，我国棕榈油全部依赖进口[3]。油棕具有管理粗放、经济寿命长等特点，丘陵、山地均可种植，国办发[2010]45号文、[2014]68号文和琼府办[2015]89号都强调促进油棕等木本油料产业的发展，发挥其在维护粮油安全方面的重要作用[4-6]。

我国20世纪60年代从国外大量引进未经选育的杜拉厚壳种油棕种子，在海南岛各地大面积种植，由于品种低劣和对海南岛的气候适应性不强，产量极低。海南冬春气温较低、气候干旱，而油棕对温度要求高，需水量大，低温和干旱对油棕的生长发育和产量有重要影响，严重阻碍了我国油棕产业的进一步发展。通过对我国油棕种质资源高产、抗寒性和抗旱性评价开展研究，筛选高产、抗寒性和抗旱性的资源类型，可为培育适合我国栽培的油棕新品种提供依据[7]。

2 油棕种质资源评价研究进展

2.1 油棕种质资源抗寒评价研究进展

油棕种质资源抗寒性的评价主要集中在油棕对低温逆境应答的生理生化特性、细胞生物学和分子生物学基础研究等方面，但油棕主产国都在热带地区，温度能够满足生长发育的需求，对资源抗寒性评价的研究较少。

在油棕低温逆境应答的生理生化基础特性方面，研究了低温处理下细胞膜稳定性、抗氧化能力、渗透调节等密切相关的抗寒指标的生理生化变化，阐述其对低温的反应和适应机制；筛选了相对电导率、CAT酶活性、可溶性糖含量、游离脯氨酸和超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性等可作为油棕幼苗抗寒性鉴定的良好生理指标[8-9]。在此基础上，对油棕不同品种或资源的抗寒性进行鉴定评价，为种质资源的利用和抗寒品种的培育提供基础[10]。

在油棕细胞生物学研究方面，Adam H研究了油棕从花序的分生组织到成熟的花，在开花和花形态建成过程中解剖结构和超微结构的变化[11]；通过比较油棕、布迪椰子、沼地棕3种棕榈植物叶的解剖结构特征发现，油棕栅栏组织的细胞较长，只有上栅栏组织，无下栅栏组织产生，抗寒性不如布迪椰子和沼地棕[12]；Rajoo A研究了油棕叶片感染金黄色酿脓葡萄球菌后超微结构的变化[13]；对低温处理下油棕解剖结构的变化研究发现，叶片总厚度和组织疏松度（SR）2个叶片结构指标在不同低温处理下变化明显，可作为油棕抗寒种质鉴定的结构指标[14]。

在油棕抗寒分子生物学方面，克隆了与油棕抗寒相关CBF3基因，开发与抗寒相关的SSR分子标记，并对其功能特性进行了研究[15-17]。通过比较转录组分析展示了一条不同于温带植物的CBF介导的低温应答机制，长期的热带环境适应使部分油棕的COR基因的启动子产生变异，并失去了相应的功能，丰富了低温应答的分子调控的理论基础[18]。Ebrahimi M研究了CBF基因对低温等逆境的调控反应及在果实成熟过程的作用[19]。上述研究为油棕抗寒分子辅助育种奠定基础。

2.2 油棕高产特性评价研究进展

油棕高产性是一个复杂性状，主要和自身的遗传特性相关，也和栽培环境有密切关系[20]；以产油量、果壳厚度、鲜果串数量、鲜果穗重量及生长发育特性等指标评价油棕的高产特性，筛选高产的资源类型，为资源的进一步利用提供依据，尤其是果穗数量、果实重量及数量与产量之间呈显著正相关，揭示了影响油棕果穗产量的主要因子，为评价种质资源的高产潜力提供科学理论依据[21-26]。目前国内外对油棕脂肪酸调控相关基因和代谢的研究较少。通过油棕中果皮、胚和胚乳组织间含油量和脂肪酸组分差异，结合转录组分析找到WRI1和FatB等相关基因在不同组织间表达量差异较大[27]；分析了马来西亚高产和低产两个油棕品种中果皮6个发育时期油脂等代谢产物差异，揭示了高产油棕中果皮不同发育时期代谢差异[28]。Ritter E开发了与果壳厚度密切相关的分子标记，在资源高产特性的评价和筛选中起到重要作用[29]。

2.3 油棕抗旱评价研究进展

干旱对油棕的生长、开花、结实与产量都有一定的影响，并在生理生化特性，如叶绿素含量、酶特性及气孔的大小和密度变化等方面的反应[30-32]。利用抗旱密切相关指标，对不同油棕品种的抗旱能力进行综合评价，通过分析表明，叶绿素含量、相对电导率、可溶性糖含量和SOD酶活性是反映油棕干旱胁迫的最重要的生理指标[33]。

2.4 油棕种质资源遗传多样性评价研究进展

利用不同的分子标记对油棕种质资源或新品种的遗传多样性进行研究，发现油棕种质材料可按采集地进行分类，遗传变异主要存在于品种间，通过评估油棕资源的遗传多样性和群体结构，为不同来源油棕资源的利用提供依据[34-37]。

3 油棕种质资源评价研究中存在的问题及展望

目前我国油棕种质资源评价研究的基础还比较薄弱，尤其是油棕高产、抗寒和抗旱机理和遗传机制等方面的研究还有待于进一步深化。在高产特性评价方面，加强果柄长短、果实着生位置、矮化等特异性状在油棕高产种质筛选方面的研究，这些性状直观，易利用，还需进一步研究与产量相关的分子标记和基因，筛选高产的资源类型进行创新利用。在抗寒性评价方面，对筛选出与抗寒密切相关的生理生化指标、结构指标等评价指标，及时在种质资源评价时进行利用；深入油棕对低温适应的分子基础，包括油棕低温应答相关的分子标记、基因和低温诱导蛋白的鉴定分析，为抗寒的种质资源的早期准确筛选鉴定、缩短其利用周期技术支撑；深入研究在干旱处理下植物激素等对油棕抗旱的调控机制，提高抗旱力。

通过对高产、抗寒和抗旱特性的系统和深入的研究，为高产、抗寒和抗旱种质的早期鉴定和利用奠定基础。此外，加强对种质资源的其他方面的评价研究，如品质特性、抗病性等抗逆方面的研究，为油棕种质资源的综合创新利用奠定基础。

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