无花果种质资源的研究进展

刘庆帅，戴婧豪，蔡云鹏，刘永贤

（1山东省威海市农业农村局/威海市农业农村事务服务中心，山东 威海264200；2广西农业科学院农业资源与环境研究所，南宁530007）

无花果（Ficus carica L.）属于桑科（Moraceae）无花果属（Ficus L.），为亚热带落叶灌木或小乔木，具有很高的营养价值和药用价值。根、茎、叶、果均可入药，常被用来治疗痔疮、湿热腹泻等疾病。是优良的经济树种[1]。无花果并非无花结果，是因花小、浅粉色的无瓣花隐居于花托腋间，故称“无花果”[2]。

无花果原产欧洲地中海沿岸和中亚，西汉时引入中国，是人类最早培育的果树树种之一。据专家研究考察推断，《圣经·旧约》中亚当夏娃偷吃的智慧果就是无花果。在地中海沿岸国家的古老传说中，无花果被称用作祭祀圣果[3]。无花果可食率高达92%以上，含糖量高，营养丰富，富含多种维生素、氨基酸和矿质元素等[4]。无花果还是富硒果树，果实和叶子中的硒元素明显高于其他果树，能降血压、降血脂、抗衰老，增强免疫力，对癌细胞的抑制作用明显，尤其对胃癌有奇效[5]，被誉为“21世纪人类健康的守护神”[1]。

现阶段国外对无花果的研究较为深入。我国的无花果大多引自国外，虽然也进行过种质资源调查研究，但不够深入，种质资源的收集、整理、保存和利用缺乏计划性、连续性，对无花果种质资源遗传多样性和系谱关系方面的研究相对缺乏。对无花果种质资源的收集、保存、鉴定、评价与创新利用是我国无花果产业发展亟待解决的问题。因此，掌握国内外无花果的资源状况、研究现状及存在问题十分重要，以推动我国无花果育种工作进程和促进无花果产业可持续发展。

1 无花果种质资源收集保存状况

目前，世界上的无花果栽培种，75%是“普通型（Common）”，18%为“斯密尔那型（Smyrna）”，其余7%是“中间型（San Pedro）”或者“原生型（Caprifig）”。美国NCGR－Davis种质资源库列出已知的无花果栽培品种706个。其中普通型无花果468个（最多），斯密尔那型为122个，中间型为20个，原生型有96个[6]。近年来，随着对种质资源的保存与利用越来越重视，已有越来越多的国家采取措施丰富无花果种质资源，建立或扩大资源库或者管理中心。据报道，至2003年，世界上不少国家建有无花果种质资源圃。其中意大利收集保存资源最多（高达442份），其次土耳其（392份），还有土库曼斯坦、法国、美国等国家不少于100份。西班牙巴达霍斯的无花果种质资源研究中心，对来自世界各地的416份资源进行了特性分析，最终将229个品种纳入到资源库里，其中西班牙本土栽培品种195个[6]。Aradhya等[7]在美国NCGR-Davis种质资源库对194个栽培品种进行了研究。Hafid等[8]对摩洛哥75个无花果种质资源进行了分析。Almajalia等[9]利用ISSR标记结合形态学特征评估了约旦地区13个（其中7个普通型，6个原生型）无花果品种的遗传多样性，结果表明，约旦的普通型无花果和原生型无花果存在广泛的表型多样性。

我国对无花果的研究工作起步较晚，与国外无花果产地国相比还有较大差距。目前只有少数科研院所如山东省林业科学研究院、青岛农业大学、南京农业大学等有部分无花果种质资源的保存，用于无花果相关研究。由于对无花果资源保护不当，经常会发生品种的流失、毁坏，加上苗木的管理不严格，品种多基于形态学特征，造成不少品种在流通过程中混淆，极大地限制了无花果种质资源的开发和利用。为加快无花果资源的开发与利用，塔里木大学与农十四师共建无花果苗圃基地，在初步建设种质资源库、获得相关数据指标后，为实现无花果信息资源的共享，建设了无花果种质资源库信息系统[10]。

2 无花果种质资源研究现状

无花果种质资源研究在世界各国发展迅速，栽培品种层出不穷。以往的无花果品种鉴定和遗传资源评价主要基于形态学特征，仅依赖于形态学特征可能会有些局限性[11]。譬如，由于早期生长形态学特征相似，在无花果树生长初期不能可靠的区分品种；传统的区分主要依据无花果不同的果皮和果肉的颜色，仅以此为尺度难以有效地辨别数以百计的品种；且无花果形态特征易受环境因素的影响等[9]。Giraldo等[12]对西班牙35个品种的134个定性变量进行分析，选择其中的97个形态特征采用主成分分析，确定了11个主成分，并利用算术平均聚类分析的未加权对群法分析前4个主成分，实现品种的有效分类，优化了种质资源管理。

随着鉴定分子标记技术日益成熟，为无花果种质资源、开发利用、遗传多样性的研究提供了有力支撑。迄今形成的比较成熟的分子标记技术包括微卫星DNA分子标记技术 （SSR）、相关序列扩增多态性技术（SRAP）、随机扩增多态性DNA技术（RAPD）和简单重复序列区间（ISSR）等[13]。

国外，因无花果资源丰富，对无花果种质资源的研究相对更为广泛、深入。Sadder等[14]利用RAPD技术对约旦的5个栽培品种和15个不同基因型的无花果进行多样性分析，通过聚类分析将其分为五大类；同时发现，部分栽培品种与当地野生种之间的遗传相似性高达86%。Luigi等[15]通过RAPD技术对卡拉布里亚的9个栽培品种和24个不确定基因型的无花果的遗传多样性进行分析，根据聚类分析将9个栽培品种分为明显的两大类，而24个不明基因型的无花果的大多数聚为一类。Ciarmiello等[16]通过RAPD研究12种意大利无花果生态型，16个RAPD引物产生了278个可重复的条带，其中220个（79.13%）是多态性的；通过UPGMA揭示本地和参考种质之间的遗传结构关系，表明这是评估坎帕尼亚无花果树多样性以进行迁地保护的有效方法。Achtak等[17]利用SSR技术分析75个无花果栽培品种，确定了6个简单重复序列（SSR）位点作为无花果栽培品种分类的有效工具。Perez-Jiménez等[18]利用21对SSR引物对西班牙42种无花果进行遗传多样性分析，通过聚类分析将其分成三大类。Essid等[19]利用13对SSR引物对20种突尼斯野生无花果进行遗传多样性分析，表明不同地理区域的无花果遗传多样性较窄。同时，还有利用多种标记进行无花果品种区分的，比如Hidetoshi等[20]利用ISSR，RAPD和SSR标记分析欧洲和亚洲无花果品种，结果表明，欧洲和亚洲无花果种群的遗传多样性较低，而且多重标记的利用对于在品种水平上估计无花果的相关性至关重要，并推测出日本最古老的品种‘Houraihi’在17世纪或之前独立于其他外来品种传播。

国内，近年来也有大量关于无花果种质资源方面的研究。如王亮等[21]对58份山东省无花果材料进行RAPD分析，表明其遗传多样性较为丰富；且作者还对11个无花果品种进行RAPD和SSR分析，说明两种分子标记技术均只能有效区分其中的3个品种，另外8个品种被划分为3组，但没有得到有效区分[22]。郭正兵等[23]利用SSR荧光标记对30份无花果品种种质资源进行分析，结果表明，无花果品种间遗传多样性丰富，分散聚类明显，并发现无花果品种的亲缘关系与其来源、表型特征并不存在明显的相关性。刘亚群等[24]利用SRAP标记技术结合物候期对浙江省15份无花果种质资源材料进行亲缘关系分析评价，结果表明，15个样品之间的遗传相似系数变化范围为0.691～0.922，其中‘金傲芬’和‘美丽亚’‘波姬红’和‘玛斯义陶芬’相似系数最高，为0.922；‘红矮生’与‘日本紫果’相似系数最低，为0.691。聚类分析表明，在遗传距离为0.735处，将其不同品种分成两大类，其中‘红矮生’单独聚为一类，其余品种聚为一类。陈桂平等[25]利用ISSR分子标记技术对来自不同地区的25种无花果种质资源进行聚类分析，结果表明，从27条引物中筛选出19条有效引物进行ISSR分析，扩增得到86条带，26条是单态的，60条是多态的，多态性程度为69.77%；25种无花果间的遗传距离为0.038～0.833，平均为0.605；25种无花果品种在遗传距离为0.73处被分成两类，‘布兰瑞克’单独聚为一类，其他品种聚为一类，25种无花果品种间的遗传差异较小，相关性较高。陈桂平等[26]还采用RAPD技术对不同来源的25个无花果栽培品系进行种质资源亲缘关系分析，结果表明，25个无花果栽培品系遗传距离变化范围为0.025～0.874，平均为0.449；25个无花果品系在遗传距离为0.83时分为两大类，‘布兰瑞克’为一类，其他24个品系聚为一类；25个无花果品系间遗传多样性较低，种群间相关性较强。Zhang等[27]利用ISSR分子标记技术对34个无花果品种进行遗传多样性分析，经分析34个无花果品种遗传相似系数为0.626 2～0.972 0；通过聚类分析在遗传相似系数为0.824处将其分成八大类。结果表明，ISSR分子标记可有效地应用于不同无花果品种的遗传多样性分析。郭傲等[28]利用单因素试验和正交设计试验相结合的方法，建立和优化无花果ISSR-PCR反应体系，为今后无花果ISSR标记开发、遗传多样性研究等提供理论依据。

3 无花果种质资源种类

目前，全世界的无花果品种已超过了700个，多数原产于热带、亚热带。我国约有120多个种[29]。其主要分类方式如下。

3.1 根据花器类型与结果特性划分

根据花器类型与结果特性将栽培型无花果分为4类，即普通类型、斯密尔那类型、中间类型和原生类型。普通类型无需授粉，均为单性结实。第1批果或有或无，第2批果可不经过受精而成熟，其代表品种有‘青皮’‘蓬莱柿’‘布兰瑞克’‘绿抗1号’等[30]；斯密尔那类型通常没有第1批果，第2批果只有受精后才能成熟，其代表品种有‘卡利亚那’；中间类型秋季花芽分化的果实在第二年开春不需授粉也可坐果（即第1批果可以不经过受精而成熟），而当年花芽分化的果实需要通过授粉后才能坐果（即第2批果受精后才能成熟），其代表品种有‘白圣比罗’、A56（King）；原生类型无花果被认为是栽培类型的原始种，其花托内生有一种疣吻沙蚕属的小幼虫形成的虫瘿花，依靠其成虫传播花粉才可结果，其代表品种有C47（Roeding）、A813（Stanford）、A42（Panachee）。

3.2 根据果实成熟时期划分

根据果实成熟时期可将普通类型无花果分为夏果专用种、夏秋果兼用种和秋果专用种。夏果专用种是指夏果能成熟，但秋果在发育过程中全部脱落。这类品种以采收夏果为目的，代表品种有‘白圣比罗’‘紫陶芬’‘乌兹别克黄’‘卵圆黄’等。夏秋果兼用种是指夏果着生较少，但能成熟；秋果着生多，易丰产。这类品种在栽培上常以秋果栽培为目的，代表品种有‘棕色土耳其’‘加州黑’‘卡独太’‘新疆早黄’等。秋果专用种是指夏果少，秋果着生多的品种，以采收秋果为主要目的，代表品种有‘蓬莱柿’‘金傲芬’‘波姬红’等。

3.3 根据果皮、果肉颜色划分

根据无花果果皮、果肉颜色可分为绿色品种、红色品种和黄色品种。绿色品种有 ‘青皮’‘绿抗1号’‘B110’等，红色品种有‘麦斯衣陶芬’‘蓬莱柿’‘波姬红’‘加州黑’等，黄色品种有‘丰产黄’‘布兰瑞克’‘金傲芬’等。

4 前景展望

无花果作为一种极具特色的小浆果，具有巨大的开发潜力和价值。目前我国存在的问题是无花果品种较少、栽培品种结构单一、育种工作几乎为零、大多从国外引种、品种混杂，制约着我国无花果产业的发展。在未来的研究中，无花果品种的鉴定和选育是无花果产业发展的关键，应当加强这几方面的研究。一是加大无花果种质资源的收集、保存力度，确保资源不丧失；二是建立无花果资源圃和优良苗木繁育基地，深入开展无花果资源的系统评价、筛选工作；三是强化种质资源的创新与利用；四是采用常规杂交育种与现代分子生物学育种技术相结合，加快自主知识产权优异无花果品种的选育研究；五是充分整合利用现有资源，构建无花果种质资源大数据平台，推进数字化动态监测和信息化监督管理。