国内软籽石榴栽培品种及研究进展

刘 威，刘 博，蔡卫佳，王 昊，陈 芬，谭 军

（江苏省农业科学院宿迁农科所，江苏宿迁 223800）

石榴（Punica granatum L.）为石榴科石榴属落叶灌木或乔木[1]，营养价值高、花期长、色彩鲜艳，是食用、观赏和药用皆可的果树[2]。软籽石榴，籽粒柔软且粒大多汁、品质好，相比普通石榴，食之无渣，可食率较高，为石榴果中珍品，市场潜力较大[3]。

文章对软籽石榴引种、栽培品种、组织培养、分子生物学、栽培技术等方面的研究成果进行了阐述，并对存在的问题及未来的研究重点及方向进行了解析和推断，旨在为从事软籽石榴研究的科技人员提供帮助。

1 引种

我国传统石榴籽粒较硬，可食性差，软籽石榴的引进改变了这一缺点。突尼斯软籽石榴为国内第1个引种成功的软籽石榴品种。国家林业考察团于1986年由突尼斯引进，经栽培选育后于2002年将该品种命名为突尼斯软籽石榴[4]。2013年姚芳研究团队[5]从以色列引进软籽石榴新品种并栽培成功，分别为P.G.118-19、Jel-Lore、Bedana、Jabal 1和Jabal 2。国内地区之间的引种颇多，优良软籽石榴品种的引种成功，既丰富了果品树种，又为当地居民带来了巨大的经济效益。

众多软籽石榴品种中，突尼斯软籽石榴被广泛栽培，引种地区较广，栽培表现良好[6]。突尼斯软籽石榴引种我国以后，首先种植于河南省河阴石榴基地，表现出优良的品种特性[4]。随后河南[7-9]、江苏[10-11]、湖南[12]、安徽[13]、浙江[14]、四川[15]、陕西[16]、云南[17]等省均有引进种植，经过多年引种观察和研究，形成了一系列丰产、稳产栽培技术，其他软籽石榴品种引种报道较少。

软籽石榴抗寒性较弱，如突尼斯软籽石榴1年生幼树在温度低于-10℃时易受冻害，树龄2年以上时抗寒性增强[18]。突尼斯软籽石榴原产于地中海沿岸，该地区为突尼斯软籽石榴最适宜栽培区。我国以秦岭—淮河为界，包括淮河中下游淮安、淮南、信阳一线以南及湖北、重庆、四川等省（直辖市）及以南地区，属亚热带季风气候，最低温度高于-10℃，气温较为接近原产地，为突尼斯软籽石榴适宜栽培区；秦岭—淮河线以北，秦岭—黄河—江苏、山东省界以南，包括江苏北部、安徽北部、河南黄河以南和陕西南部地区，突尼斯软籽石榴可进行露地栽培，但冬季需采取防冻保护措施，为次适宜栽培区；秦岭—黄河—江苏、山东省界以北，最低温度低于-10℃以下低温天数大于2 d，为不适宜栽培区[19]。突尼斯软籽石榴引种到我国南方，表现良好，但因雨水多、空气湿度大，出现授粉率、坐果率下降等问题[20]。因此，气候条件是突尼斯软籽石榴引种的关键问题，尤其是引种地的气温水平。

2 目前我国栽培的软籽石榴品种

21世纪之前我国软籽石榴栽培较少，产业发展缓慢。进入21世纪，国内各地区出现了软籽石榴引种栽培高潮，相继引种和培育了一批软籽石榴新品种。以种子硬软程度为依据，国内鲜食石榴品种被划分为3类：种子硬度小于3.67 kg/cm2为软籽品种、种子硬度3.67～4.20 kg/cm2为半软籽品种、种子硬度大于4.20 kg/cm2为硬籽品种[21]。虽然新品种的培育取得了一些成果，但总体进程较慢，能在生产中作为主栽品种的新品种更少。品种培育是一项具有重要性、复杂性、严肃性和长期性的工作[22]，需要广大科技人员的参与和共同努力，现阶段软籽石榴育种可向提高品种抗寒性的方向转移。

国内栽培品种有突尼斯软籽[23]，中农红软籽[24]，中石榴8号[25]，淮北软籽1号、2号、3号[26]，红如意软籽，塔山软籽[27]，枣选1号，红玛瑙籽[28]，红玉石籽[29]，玛丽斯[30]，白玉石籽[31]。以上品种均为国家或地方品种审定委员会审定品种，具体信息如下。

2.1 突尼斯软籽

该品种8月上旬—9月上旬成熟。果实近圆球形，有棱肋，平均单果重406.3 g，最大单果重717.1 g。果皮光滑而薄。籽粒红色，百粒重56.1 g，可食率61.7%，肉汁率91.3%，含糖量15.5%。栽植第2年即可见果，3年生产量约5.0 kg/株，4年生产量约11 550.0 kg/hm2，第5年进入丰产期。树势中等、多枝、成枝力较强。幼嫩枝红色，老枝褐色，侧枝有卷曲现象，幼叶深红色，叶狭长，椭圆形，枝刺深绿、不发达。耐旱、抗病，择土不严，适应范围广，抗寒性较差。

2.2 中农红软籽

该品种9月上旬成熟。果实圆球形，平均单果重475.0 g，最大单果重1 250.0 g。果皮薄，明亮光洁，果面深红色，裂果不明显。籽粒紫红色，百粒重66.4 g，出汁率87.8%，可溶性固形物15.20%。定植第2年产量约1.5 kg/株，3年生产量5.5 kg/株，4年生产量10.0 kg/株，5年生产量20.2 kg/株，盛果期产量可达22 500.0 kg/hm2。树势强健，幼树干性不强，萌芽力较强，成枝力低，幼树以中、长果枝结果为主，成龄树长、中、短果枝均可结果。抗逆性强，耐旱，抗病性较好，择土不严，适应范围广，抗寒性稍差。

2.3 中石榴8号

该品种在河南郑州9月下旬成熟。果实近圆形，平均单果重454.0 g。果皮光滑，着色好；果皮薄，有果棱，裂果不明显。籽粒红色，多汁，百粒重58.0 g，可溶性固形物15.5%，氨基酸7.52 g/kg，VC 12.9 mg/kg。定植5年单株结果数量55个，产量约20 250.0 kg/hm2。树势强健，树姿开张。幼树针刺发达，成年树较少；树干灰褐色。成枝力较强，幼树以中、长果枝结果为主，成龄树中、长、短果枝均可结果。早期丰产性强，综合性状较好，遗传性状稳定，但抗寒性稍差。

2.4 淮北软籽1号

该品种9月上旬即可采收，9月下旬完熟。果实近圆形，有棱肋。平均单果重324.8 g，最大果重650.0 g，百粒重72.6 g。果面光洁、皮薄。出汁率81.4%，总糖16.80%，总酸0.82%。壮苗定植，在集约条件下第2年即可见果，坐果率较高，3年生产量4.0 kg/株，6年生产量8.0 kg/株，10年生产量21 000.0 kg/hm2。树势中等，树冠开张，主干有扭曲现象。嫩枝微红色，有棱，枝刺不发达。抗逆性强，适应性广，结果年限较长，经济效益较高。

2.5 淮北软籽2号

该品种9月上旬即可采收，9月下旬完熟。果实近圆形，平均单果重294.1 g，最大单果重610.0 g。果皮光洁、稍厚。籽粒红色，针状透明，出籽率69.9%，百粒重61.5 g，出汁率78.2%，总糖19.00%，总酸0.75%，种核软可食，品质特佳。2年生即可部分结果，坐果率较高，3年生产量2.0 kg/株，5年生产量10.0 kg/株，盛果期产量22 500.0 kg/hm2。树势中等，树冠较开张，干性较强，主干有扭曲现象。嫩枝微红色，有棱，老枝枝刺发达。适应性强，耐旱、耐瘠薄，对病虫抗性较强，结果年限较长，丰产性好。

2.6 淮北软籽3号

该品种9月上旬即可采收，9月下旬完熟。果实圆柱形，平均单果重267.3 g，最大单果重556.9 g。果皮薄。出汁率77.7%，籽粒透明，可见辐射状晶体，百粒重64.5 g，总糖15.50%，总酸0.62%，种核绵软，品质佳。定植2年开花结实，坐果率较高，3年生产量2.0 kg/株，5年生产量6.0 kg/株，盛果期产量约21 000.0 kg/hm2。成枝力较强，主干有扭曲现象，枝刺不发达。耐旱、抗寒，较抗病，适应范围广，丰产稳产。

2.7 红如意软籽

该品种9月上旬成熟。果实近圆形，平均单果重474.9 g，最大单果重1 249.9 g。果皮薄而光亮，果面红色。籽粒大而鲜红，百粒重56.1 g，出籽率63.9%，可溶性固形物15.00%。风味甘甜。栽植第1年部分可开花结果，第3年结果正常，第4年进入丰产期，产量约30 000.0 kg/hm2。树势强健，树冠半开张，枝条多，成枝力强。幼嫩枝红色、有棱，老枝稍弱、枝梢卷曲，枝刺不发达。早期丰产性强。抗病性好，抗寒性强，适应范围广，择土不严。

2.8 塔山软籽

该品种9月中旬果实可食，9月下旬成熟。果实椭圆形，平均单果重370.0 g，最大单果重629.9 g，百粒重87.0 g，可食率63.9%，出汁率84.4%，可溶性固形物15.00%，总糖13.10%，VC 37.50 mg/kg。3年生产量10.0 kg/株，5年生产量24.0 kg/株，平均产量约22 200.0 kg/hm2。树势强健，树冠开张，干性发达，主干深褐色，大树主干有扭曲现象；嫩枝紫红色，枝有棱，刺和萌蘖少。抗病虫害能力强，较抗裂果。

2.9 枣选1号

该品种9月下旬成熟，果实圆球形，平均单果重385.6 g，百粒重57.2 g。果皮光滑。籽粒均匀透明，长形，放射线明显；可溶性固形物15.70%，籽仁柔软可食。定植第2年即可见果，栽后第3年产量1.2 kg/株，第4年产量2.7 kg/株。树冠自然圆头形，树姿开张。树干灰褐色，有棱状突起，叶狭长，较小。适应范围广，丰产稳产，抗病虫害，且有一定抗寒性。

2.10 红玛瑙籽

该品种10月上旬成熟，果实近圆形，平均单果重301.1 g。籽粒呈马齿状，红色，出汁率82.1%，可溶性固形物16.90%，总糖14.70%，VC 154.96 mg/kg。树势强健，枝条直立，成枝力不强，针刺硬，叶披针形。抗病性好，尤其抗褐斑病和干腐病，丰产性能好，适应性较强。

2.11 红玉石籽

该品种8月下旬可采收，9月中下旬成熟。果实扁圆形，有棱，平均单果重307.2 g，最大单果重366.6 g。果皮深红色，表面光滑。籽粒淡黄，百粒重56.8 g，出汁率83.0%。可溶性固形物15.40%，可溶性糖11.5%，总酸0.38%，VC 168.90 mg/kg，可食率55.70%。树势中等，萌发率高，成枝力弱，针刺不发达、稍软。叶片披针形，叶小、色淡。抗旱，不耐涝，抗病性好，丰产性好，适应范围较广。

2.12 玛斯丽

该品种9月中下旬成熟。果实近圆形，平均单果重510.5 g，最大单果重850.1 g。果皮光滑，表皮红色，无裂果现象。籽粒红色，粒大汁多，可溶性固形物16.00%。2年生产量2.2 kg/株，3年生产量7.3 kg/株，4年生产量17.7 kg/株。树势中庸，萌芽力强劲，大小年现象不明显。

2.13 白玉石籽

该品种9月中下旬成熟，果实近圆形，平均单果重468.9 g。果皮浅黄色，表面光滑，有果棱。籽粒多呈马齿状，百粒重84.3 g，出汁率81.4 %，可溶性固形物16.40%，可溶性糖12.61%，有机酸0.31%，VC 149.70 mg/kg。盛果期产量达60.0 kg/株。树姿张开。枝条韧性好，枝皮浅白色，茎刺不发达。叶片披针形，深绿色，叶尖稍尖。抗病性好，适应性较强。采前裂果较少，果实耐贮运，无大小年现象。

3 栽培技术

软籽石榴的生产受多方面因素的影响，如土壤[32]、气温、科学管理等，适宜的生长条件和科学管理可以提高软籽石榴产量及品质。在生产中，选择适合的土壤，并采用科学的水肥管理能够提高石榴质量[32]；软籽石榴扦插苗在不同基质的生产状况不同，以秸秆腐熟物∶珍珠岩∶蛭石=5∶2∶3 配方的基质扦插苗成活率最高[33]；花期采用赤霉素对软籽石榴花进行处理，可以促进软籽石榴坐果率、产量及果实综合品质的提升，以10 mg/L和20 mg/L 浓度的赤霉素处理效果最好[34]。结果期，及时套袋和去袋，可以显著提高果实质量，增加果农收入[35]；果实采后贮藏时，低温气调贮藏可以有效地抑制贮后货架期间果实表皮褐变和呼吸代谢，减少损失，改善贮后果实风味，增加收益。以2% O2+8% CO2气调贮藏效果最佳[36]；用于贮藏的软籽石榴应适当早采，此举既可延长软籽石榴的贮藏寿命，又能延缓品质的劣变[37]。

软籽石榴抗寒性较弱，科学合理的防寒措施可以减轻冻害对果树的影响。软籽石榴抗寒性弱于传统石榴品种，用LT50 评价石榴抗寒性是具有较高可行性和准确性的方法[38]。通过对冻害现象进行调查发现，位于地势偏低的1～2年生的石榴园冻害现象最为严重，5年以上生石榴园干腐病发病最严重，且干腐病发生与石榴园冻害程度具有一定相关性[39]。研究发现，采用将石榴的地上部分弯折全部埋土、嫁接抗寒砧木、绑玉米秸加盖棉被、挡风墙或防护林、盖草等物理措施可以有效减轻果树冻害，其中以石榴的地上部分弯折全部埋土的措施最为显著；落叶前喷施PP333和KH2PO4（至少3次）亦可防治冻害；物理与化学保护措施相结合防治冻害效果更为显著[40]。

4 组织培养技术

近年来，软籽石榴的种植面积不断扩大。然而，优质种苗的短缺、品种良莠不齐等因素严重限制软籽石榴产业的发展[41]。常规的繁殖方法周期长、产量小、质量差，不能满足市场需求[42]，组织培养技术的出现提供了解决这些难题的途径。

4.1 不同外植体的组织培养技术

软籽石榴外植体的选择主要为幼胚[43-44]、1年生或多年生新梢的茎段[43，45]、茎尖[42]和叶片[45-46]。突尼斯软籽石榴幼胚最适宜接种时期为8月中下旬—9月初，用0.025% HgCl25 min+50% NaClO 5 min 将其籽粒进行灭菌，污染率最低[44]。吴亚君[47]用突尼斯软籽种子进行胚培养时，发现对种子消毒较好的方法为：8月中旬后采摘的果实采用5% NaClO 浸泡30 min，成熟后采收并贮藏1年的果实采用1% HgCl2浸泡8 min；发芽率较高的催芽方法是：5% NaClO 浸泡15 min，（25±2）℃培养7 d；并得到了上下胚轴、子叶的再生不定芽、不定芽伸长和生根最适培养基；而且证明下胚轴的再生能力最强，上胚轴次之，子叶最弱，但对农杆菌侵染耐受性为子叶最强，下胚轴次之，上胚轴最弱。果实在4℃下贮存4 d，除去部分种皮有利于胚萌发[43，48]，原因可能是低温处理提高了发芽势，使种子提前发芽；胚萌发后的增殖培养中，植物激素对增殖的影响程度为6-BA最强，NAA次之，GA3相对较弱[48]。

何宁等[49]以突尼斯软籽石榴茎段为材料进行组织培养，研究表明，IAA、BA和KT 3种生长调节剂对愈伤组织和芽诱导率的影响很大，效果为IAA>BA>KT，并得到了愈伤组织诱导、芽诱导和根诱导最佳培养基。张晓申等[50]以突尼斯软籽石榴的茎段为外植体进行组培快繁，研究发现，外植体最佳采集时间为3—4月，最佳杀菌处理采用70%酒精浸泡30 s，0.1%的升汞浸泡2.5 min，并得到最佳启动、增殖和生根培养基。河阴软籽石榴茎段的最佳诱导、增殖和生根培养基也已经获得[51]。闫志佩[42]对软籽石榴茎尖生长锥进行组织培养，试验得到了合适的培养基配方及培养条件。彭丽萍等[45]对软籽石榴离体叶片进行组织培养，研究发现，MS+0.1 mg/L NAA+0.1 mg/L IBA+1.0 mg/L 6-BA+30 g/L 蔗糖培养基对愈伤组织的诱导效果最好，选择叶片中部或叶片基部为外植体时，可以显著提高诱导率。陈延惠等[52]对突尼斯软籽石榴的叶片进行再生体系研究，得出其最适宜的暗培养时间为14 d，以及最适宜愈伤组织分化、不定芽分化、茎段增高培养基。

4.2 外植体褐化抑制的研究

在软籽石榴组织培养过程中易出现褐化，如何抑制褐变是组织培养获得成功亟待解决的难题[53]。彭丽萍等[45]研究表明，叶片组织培养时其消毒最适宜的时长为7～9 min，10 d 转接1次可有效降低褐化；使用MS+5 g/L 琼脂+0.1 mg/L NAA+0.1 mg/L IBA+1.0 mg/L 6-BA+30 g/L 蔗糖+PVP 2 g/L可使褐变率显著降低，并可提高愈伤诱导率。李林瑜等[54]研究发现，接种后进行暗处理可有效遏制褐变，可能与暗处理降低了某些酶的活性、降低了酚类物质溢出有关。抗褐剂PVP 对降低石榴外植体褐化有极显著作用，且PVP在浓度为2 500 mg/L时，外植体褐化率最低[42，45]。

4.3 培养基类型的研究

软籽石榴茎段初代培养中MS 培养基明显优于WPM 培养基，但对叶片愈伤组织的诱导，WPM 培养基的诱导成活率为MS的4.09倍[54]。这可能是不同外植体对养分的需求不同，MS和WPM 培养基养分含量不同，WPS 培养基无机盐浓度较低，而且含有K2SO4；也可能是不同外植体内源激素水平差异所致。

5 分子生物学技术

分子标记在分子遗传图谱构建、遗传多样性研究、基因定位与克隆、种子资源等方面应用广泛。常用的分子标记方法包括AFLP、SSR、SNP 等，这些方法在软籽石榴上的应用也得到了发展。

5.1 分子标记

巩雪梅[55]对50个石榴品系的基因进行研究，得到了它们的指纹图谱，并获得了16个品种独有的特异性谱带，可作为品种鉴别的分子标记。杨健[56]对红玛瑙籽品种的成熟籽粒进行研究，得到了179个SSR位点，EST-SSR 出现频率为19.7%，并得出不同物种间的SSR 信息差异较大的结论。薛辉[57]对三白石榴和突尼斯软籽石榴种子进行转录组测序，得到132 287条转录本序列，105 743条有代表性的Unigenes 序列，76 806条完整的蛋白编码序列和多个SSR。

5.2 功能基因

研究人员通过农杆菌浸染法将耐寒基因ICE1、ICE2 转入突尼斯软籽石榴愈伤组织，得到转基因抗性苗，并证明EHA105 菌株的污染率和褐化率低于LBA4404 菌株[58]。对26个石榴品种的种子硬度进行测定，发现不同品种之间种子硬度存在极显著差异；即使同一品种树冠的不同部位，也存在显著差异[55]。这说明石榴种子硬度的遗传状况非常复杂，推测石榴种子的硬度可能由多个基因协调控制。通过软、硬籽石榴品种比较，发现籽粒的硬度与木质素和纤维素含量相关，主要由木质素相关基因和纤维素相关基因控制[57]。籽粒硬度与种皮总木质素含量呈正相关[59-60]，这与PgCOMT 基因的相对表达一致[59]，与PgMYB的相对表达负相关[60]，推测可能是该基因对石榴种皮木质素的生物合成起抑制作用。对石榴PgMYB308 基因的时空表达研究发现了相似结果，PgMYB308 基因可能是木质素合成的负调控因子[61]，与木质素合成相关的酶基因同样参与木质素合成的调控，如CCR、CCo A-OMT、PAL 等[57]。研究发现，在木质素生物合成途径中CCR可能对碳流具有潜在的调控作用[62]，推测其可能在木质素合成途径中起着重要作用。董丽丽等[63]克隆了石榴PgCCR 基因并对其进行研究，发现在红玉石籽品种中的表达水平较高，而在会理软籽与突尼斯软籽品种中的表达水平较低，得出PgCCR 基因表达水平与木质素合成有一定相关性的结论，这说明PgCCR 基因可能在籽粒木质素合成中起关键作用。对不同时期籽粒Pg4CL基因的表达量进行检测，发现Pg4CL 基因的表达量升降趋势与木质素合成总量一致；但对不同品种籽粒中的相对表达量研究发现，在会理软籽和突尼斯软籽品种中的表达量与籽粒硬度及木质素含量趋势不同，这说明Pg4CL 基因在石榴木质素的合成中起重要作用，但并不是决定不同品种间石榴籽粒木质素含量的唯一因素，而其表达可能受其他基因及树体本身激素的影响[64]。Pg4CL、PgCAD、PgC4H和PgCCoAOMT 基因在6个品种的石榴籽粒中均有表达，但在突尼斯软籽品种中的表达相对较高，且在另5个品种的相对表达量与籽粒种皮总木质素含量呈正相关[65]。

经转录组测序，研究人员挖掘出了9个影响石榴花败育的关键调控基因，包括：3个AGAMOUS同源基因、1个SPL 同源基因、2个ANT 同源基因、1个INO 同源基因、2个乙烯信号转导基因ETR和ERF1/2 候选基因[66]。陈利娜等[67]从突尼斯软籽石榴中克隆了雌蕊败育相关基因PgAGL11，并证明其可能在石榴雌蕊败育过程中起重要作用。

5.3 蛋白组学技术

研究人员应用差异蛋白组学、双向电泳和MALDI-TOF-TOFMS 质谱鉴定技术研究三白石榴和中农红软籽石榴成熟果实果皮蛋白组学差异，结果表明，叶绿素a/b 结合蛋白（sport 5108）、细胞色素b6-f 复合体（sport 0013）和果糖激酶2-like（sport 0503）可能与果皮颜色变化相关；半胱氨酸合酶1（sport 1402）可能对提高石榴的抗氧化胁迫能力起到了重要作用[68]。牛娟等[69]利用iTRAQ 技术分析软籽石榴与硬籽石榴在籽粒硬度形成过程中蛋白表达丰度的差异，发现在籽粒发展过程中，数个蛋白涉及次生细胞壁生物合成与降解，如F5H、XYL、Elongationfactor 1-beta、Elongationfactor 1-delta及Profilin 等。这些研究结果为果实发育蛋白组学研究和阐明石榴籽粒软硬形成的分子机制提供理论依据。

6 展望

软籽石榴品种优良的性状深受人们喜爱，在我国的发展潜力巨大，市场前景广阔。国内软籽石榴种质资源有限，虽然有一定的研究基础，但是育种工作仍然进展缓慢。与普通石榴品种相比，软籽石榴品种抗性较弱。因此，育种时在保持品种优良性状条件下要以增强抗性为主。同时，应采用新技术、多途径的方法加强品种培育。对于优良品种，可加大在国内的示范推广力度，扩大栽培面积，增加经济效益。随着时代的进步，分子生物学技术的发展也应与时俱进，丰富软籽石榴种质基因库，探索其遗传多样性、生理机制、遗传育种等工作的深入展开将会对我国软籽石榴的研究产生积极影响。