石榴种质资源研究进展
2019-01-06张明
张 明
(怀远县林业局,安徽 蚌埠 233433)
石榴作为小杂果类的一种树种,最近几年在我国获得了快速的发展。通过调查、收集、保存我国石榴种质资源,以及对品种分类,选育优良品种等多个方面的研究,分析其中存在的一些问题,进而为我国石榴种质资源的研究提供了可行性的研究方向,最终确定了石榴种质资源、育种、引种和栽培的遗传关系,为后期的栽培提供了相应的借鉴。
1 石榴种质资源研究存在的问题
石榴作为古老果树树种之一,具有较为悠久的栽培历史,现阶段,我国对石榴的研究,基本都集中在药理的作用上,而对石榴的生物学和生理研究方面却十分稀少。我国也相继进行了石榴种质资源的研究,成果也较为显著,利用多种育种方式选育出了具备优良特性的新种质和新品种。然而,基于石榴植株和果实存在一些限制性因素,研究石榴种质资源时存在很多问题。在当前世界范围内的很多石榴品种均是人为选择或自然形成的结果,而对亲本来源不是十分清楚,只有极少的品种是通过系统的育种程序培育得来,还十分缺少集品质好、外观好、抗氧化剂含量高、抗病虫害等优良特性于一身的品种。
在改良整个品种时,并未充分挖掘出石榴自然变异的潜力,在育种中可作为潜在亲本的品种尚未得到系统的筛选。此外,石榴种质资源的分子水平评价研究基础较为薄弱,不能为石榴的遗传变异分析提供基因组信息。一些现代分子遗传学方法,如生物突变体、全基因组测序、分子标记辅助育种、分子遗传学作图等,尚未在石榴研究中应用。现阶段,在石榴上只分离鉴定了少量的基因,但还没有建立石榴的表达序列标记(ESTS)或其它遗传数据库。尽管有报道称石榴发生了遗传转化,但通过生物工程培育新品种的时间仍然是不可预测的。当前,石榴主要以新鲜食品为主,品种资源优势尚未向产业优势进行转变,石榴开发利用程度还存在不足。
2 开展石榴种质资源研究的建议
2.1 收集、保存石榴种质资源
当前,社会经济的飞速发展,城市化进程持续推进,使得人类活动十分频繁,许多主要产区的石榴栖息地都遭到不同程度的破坏,所以,需要收集和保存石榴种质资源,防止或降低野生、栽培资源和优质的农家品种资源丢失或遭受破坏。另外,需要强化引进国外种质,并利用多种方式和途径引进和收集具有应用和研究价值的优质资源;并加强研究技术方法,如离体培养保存、超低温保存、低温保存技术等,最大程度提升保存效率。
2.2 石榴种质资源评价及优良种质筛选
当前,在石榴资源收集数量累积增加情况下,还需要适当创建重点种质和核心种质,从而能够提升研究和利用率;并深入鉴定和挖掘特异功能基因、高产基因和抗逆性基因,同时研究各种优良基因的遗传特点以及多样性;在基因水平上强化评价种质资源,从而更好地精准掌握种质资源的遗传背景、主效基因、优异性状等,为后期育种奠定理论基础。
2.3 传统育种与现代育种相结合的石榴新种质创新
种质资源遗传基础的缩小是种质资源改良的主要制约因素。因石榴种质有较为丰富的资源,并充分利用现有遗传资源,通过定向选择和杂交,对现有遗传多样性开发利用;采用突变筛选和生物技术育种方法,选育出更多的变异材料,并结合不同的育种目标培育不同品种,以提高石榴的产量和品质;利用分子标记和转基因等分子技术,提高石榴的选育效率,吸收基因组知识和强有力的技术手段,并在石榴的研究中进行应用,从而提升石榴分子辅助育种水平。
2.4 石榴种质资源综合开发利用研究
石榴具备十分显著的保健和医药价值,也是一种新兴的功能性水果,不但可以鲜食,也可以制作成饮品、药品以及保健品,所以,需要扩展石榴种质资源的研究范围,并强化研究其多个部位,如根皮、树皮、叶子和果实等生活活性物质等;并对石榴采后的生理加大研究,从而使石榴的货架期延长;为了开发更多的石榴产品,延伸产业链,需要开展不同加工工艺的研究。
2.5 科研水平
石榴为小杂果,研究部门一直以来不对其进行重视,只有近年来,才对其进行了研究。然而相比于桃子、苹果等大水果,其研究水平还较为滞后,而只有苑兆和等使用荧光AFLP标记技术对其分子水平进行了研究,而杨荣萍等使用RAPD标记技术展开了研究,但是SSR、RFLP等其他分子标记技术还未进行研究,加之受到重视程度和种质资源限制,缺乏一定的研究宽度。未来,可以借鉴果树成熟的技术和方法进行深入研究,利用分子标记辅助育种培育良种,为石榴产业健康可持续发展提供优良种质,使其更好地服务于生产实践。
3 研究展望
相比于其他主要果树,我国研究石榴较晚,其研究水平也相对滞后,所以,可尝试从下面3点进行深入研究:
(1)深入研究全国石榴种质资源的遗传关系,建立统一的分类标准,解决同品种、不同品种间的同源现象,为进一步利用创造条件。(2)深入研究石榴病害,研究分析其主要病害的危害特点、发生规律、有效防治方法,解决生产过程中因病害引起的植物死亡和大量腐烂问题,导致产量下降问题。(3)加强研究石榴深加工产品、加工工艺及保健功能。发展石榴产业化,延伸产业链,最终实现石榴综合效益的有效提升。
4 结语
总之,阿富汗和伊朗等中亚地区是石榴的原产地,然后在中东和地中海地区进行栽培。由于石榴遗传的多样性和广泛的适应性特点,使其在暖温带、亚热带以及热带等地均有栽培。当前,石榴在全世界有1千多品种和野生型,具有极其丰富的种质资源。据相关研究可知,石榴的保健和医药价值很高,其中的花色苷、黄酮醇、单宁等酚类物质的生物活性较强,对人类健康十分有利。相信在未来随着研究手段的持续改进和更新,加之更加深入的认识石榴的遗传规律和遗传基础,定会使石榴这种功能性水果遗传创新更快,并培育更受欢迎的品种,开发更多的石榴产品,将造福人类。