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蓝靛果种质资源及其在育种中的应用

2020-09-09邵玲玲赵恒田范丽莉臧丹丹

土壤与作物 2020年3期
关键词:蓝靛烟酸单果

邵玲玲,赵恒田,范丽莉,臧丹丹

(中国科学院 东北地理与农业生态研究所,黑龙江 哈尔滨 150081)

0 引 言

蓝靛果(LoniceracaeruleaL.var.edulisTurcz.ex Herd.)学名蓝果忍冬(蓝果)、蓝靛果忍冬,俗称山茄子、羊奶子、熊瞎子果、草甸果等。性耐寒、喜阴凉,因其富含花青素等功能性成分而备受人们的关注,已成为近年来国内外发展最为迅速的小浆果,被公认为“新兴的第三代小浆果”之王。研究表明,蓝靛果具有抗癌和改善肝脏的解毒功效,并对心脑血管疾病有一定疗效[1-4]。此外,蓝靛果用途广泛,可用于酿造各种营养保健饮料、果酒和果汁饮料,提取天然紫红色素等[5]。因此,具有非常广阔的开发利用前景。

蓝靛果主要分布在俄罗斯西伯利亚和我国的东北地区,朝鲜、日本也有分布[6-7]。俄罗斯是开展蓝靛果定向品种培育最早的国家,主要开展大果型与无苦味品种培育,已通过国家审定认定的品种多达100余个。我国开展蓝靛果育种研究起步较晚,处于起步阶段,因种质资源匮乏限制了我国蓝靛果育种工作进程。2006年始,我们对引进的俄罗斯蓝靛果品种资源进行了适应性试验与主要经济性状评价,并开展了杂交育种工作,现将有关结果做以总结,为科学研究和品种培育提供资源基础,期待推进我国蓝靛果新品种培育进程。

1 试验材料和方法

1.1 种质资源收集与评价

收集俄罗斯主要研究单位的蓝靛果品种资源50份,对其果实大小、颜色、硬度,落粒性、成熟期、品质等性状进行评价。

1.2 果实品质调查与分析

对生长良好的50份蓝靛果材料进行果实产量与品质性状检测,果实成熟时进行采集。每份材料随机取100粒进行单果重以及营养品质的检测,每个指标重复5次。单果重划分为五级,即I级0.5-1.0 g,II级1.0-1.5 g,III级1.5-2.0 g,IV级2.0-2.5 g,V级2.5-3.0 g。

VC含量测定方法参考GB/T 5009.86-2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》,总糖含量和总酸含量测定分别参考GB/T 5009.8-2008和GB/T 12456-2008标准,烟酸含量测定方法参照 GB/T 5009.89-2003标准,花青素含量的测定方法采用pH示差法[8-11]。

1.3 杂交选育

以选育无苦味、大果型性状为目标,通过杂交和实生后代选育方法培育蓝靛果新种质,对杂交后代材料主要遗传性状进行分析评价。

2 结果与分析

2.1 种质资源分类与评价

表1是 50份材料抗寒、抗旱性表现以及果实性状、株型、品质性状等的分类鉴定,50个材料中株高以中高丛居多。

表1 引进的俄罗斯蓝靛果种质资源性状鉴定Table 1 Characteristics of Lonicera cearulea cultivars from Russia

续表1

2.2 果实主要性状分析

如图1a所示,单果重为I级的占4%,II级的占8%,III级的占18%,单果重为IV级占48%,V级所占比例22%,单株产量结果分析可得82%的单株产量超过2.0 kg。

图1 50份蓝靛果材料的产量和品质性状Fig.1 Analysis of yield and quality of fifty Lonicera cearulea cultivars

维生素C、烟酸、花青素、总糖和总酸含量如图1d、1e、1f、1g和1h所示,50%材料的果实烟酸含量超过8 mg·g-1;90%的果实中维生素C含量超过0.20 mg·g-1,其中,2个品种蓝靛果果实中维生素C含量超过1 mg·g-1。

花青素含量统计结果可以看出,98%的材料超过6 mg·g-1;92%材料的果实中含糖量大于6%;4个材料的果实酸含量低于1.5%,72%的酸含量在1.5%~2.5%之间,约20%的果实酸含量超过2.5%。

2.3 杂交选育

2006年以来共配制杂交材料48份,获得实生苗3 280株,从中选出适合育种目标的2份蓝靛果优良单株,编号分别为L3-2和L4-2,利用组培扩繁技术形成无性系,并在大兴安岭(呼玛)、小兴安岭(伊春)、张广才岭(平山、尚志)以及哈尔滨(研究所试验地)露地环境、林地环境下进行适应性试验,并对其主要性状稳定性进行评价。结果表明:所培育的两个蓝靛果新品系在单果重、产量、口感等方面均优于野生蓝靛果对照。

2.4 育成品系主要生物学指标评价

对L3-2和L4-2两个品系的物候期和生育期指标进行调查,两者具有相同的生育期,如表2所示。在5月末到6月上中旬果实成熟,可以进行果实采收。

表2 L3-2、L4-2物候期及生育期指标调查Table 2 Observation on phenological phase of L3-2 and L4-2 Lonicera cearulea cultivars

种苗为组培苗,第一年为苗期,当年10月末移植到果园。对植株的生长指标(株高和分枝数)进行观察记录,结果如图2所示。

图2 树龄对蓝靛果株高(a)和分枝数(b)的影响Fig.2 Effects of tree age on plant height (a) and branch number (b) of L3-2 and L4-2 Lonicera cearulea cultivars

第二年枝条生长高度增长较快(图2),L3-2、L4-2和野生种增长率分别为2.04倍、2.11倍和1.1倍,第三年与第二年相比增长率为分别为1.28倍、1.27倍和1.92倍;第四年高度增长放缓,与第三年相比增长率仅仅为1.23倍、1.24倍和1.25倍,第五年枝条高度激增,分别增长1.5倍、1.5倍和1.27倍。而枝条数量(长度20 cm以上枝条)增长加快,五年内枝条数量平均年增长率分别为8.2倍、4.3倍和3.14倍。

2.5 主要经济性状指标

相对于父母本,蓝靛果L3-2(表3)的坐果率(90%)和成熟期(6月10日)居于父母本之间,单果重和单株产量分别高于父母本平均值20.8%和6.0%;蓝靛果L4-2(五年生植株调查)(表4)的坐果率(90%)和成熟期(6月10日)介于父母本之间,单果重和单株产量分别高于父母本平均值26.7%和6.4%。单果重和单株产量表现出杂交优势。与野生种相比(表5),新培育的两个品种也表现出杂交优势,蓝靛果L3-2的单果重和单株产量分别增长140%和753%,蓝靛果L4-2的单果重和单株产量分别增长200%和821%。

表3 L3-2与父母本经济性状对比Table 3 Comparison of economic characters between L3-2 and parents

表4 L4-2与父母本经济性状对比Table 4 Comparison of economic characters between L4-2 and parents

表5 L3-2、L4-2与野生种经济性状对比Table 5 Comparison of economic characters between L3-2,L4-2 and wild species

2.6 适应性、单株产量和品质评价

L3-2、L4-2无性系群体连续五年在-40℃以下地区呼玛县、伊春市种植能够自然越冬,在露地全光栽培条件下长势强壮,而野生种植株生长弱小,死亡率20%以上。

哈尔滨地区五年生入选品种L3-2、L4-2、野生种单果重分别为1.2 g、1.5 g和0.5 g;单株产量分别为951 g和1023 g,比对照(111 g)分别增加7.53倍和8.21倍。野生种产量低的主要原因是单果重小,在露地栽培条件下植株矮小,生长势弱,处于不适应状态,而L3-2和L4-2是兼适应性和抗逆性而选择的结果(图3)。

图3 树龄对蓝靛果单株产量的影响Fig.3 Effect of tree age on the yield per plant of L3-2 and L4-2 Lonicera cearulea cultivars

试验中对L3-2和L4-2两个新品系的蓝靛果的品质进行了评价,主要包括口感、维生素含量、烟酸含量以及含糖量和有机酸量。其结果如表6所示。

分析表明:L3-2蓝靛果的维生素C、烟酸、含糖量和有机酸含量均比野生品种要高,其含量增加分别为245%、156%、642%和10.5%;L4-2蓝靛果除了有机酸,维生素C、烟酸、含糖量含量均比野生品种要高,其含量分别增加215%、136%、549%,只有有机酸含量降低了13.7%。

表6 L3-2、L4-2蓝靛果果实品质指标Table 6 Quality index of fruit from L3-2、L4-2 Lonicera cearulea cultivar

3 结 论

引进的50份俄罗斯蓝靛果资源,50%的材料果实烟酸含量超过8 mg·g-1,90%的品种维生素C 含量超过0.20 mg·g-1,98%的品种花青素含量超过6 mg·g-1,92%的品种糖含量大于6%,72%的品种酸含量1.5%~2.5%,通过杂交试验筛选获得L3-2和L4-2两个优良品系,呈现无苦味或少苦味,大果,与野生蓝靛果相比具有较高的单果重和单株产量,并且果实的维生素、糖等成分含量都有所提高。新品种的成功选育能够提高后续蓝靛果的规模化生产、提高蓝靛果的利用率,为开展自主品种培育提供优良种质材料。

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