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库尔勒香梨性状遗传规律及新品种选育进展

2022-11-19蒋媛王勇谢宏江李亚兵位杰

农业与技术 2022年7期
关键词:果心库尔勒香梨

蒋媛王勇谢宏江李亚兵位杰

(1.新疆生产建设兵团第二师农业科学研究所,新疆 铁门关 841005;2.新疆生产建设兵团第二师铁门关市住房保障和房产管理中心,新疆 铁门关 841005)

库尔勒香梨是新疆古老的地方品种,也是我国著名的地理标志产品,因其皮薄肉细、香气浓郁、极耐储藏、脆甜多汁等特点受到国内外消费者的青睐,品牌效应日益显著。同时,作为我国特有的优异红色梨资源之一,在生产上被育种工作者广泛利用,成为了梨新品种培育中的骨干亲本之一[1]。本文对库尔勒香梨杂交育种过程中主要性状的遗传规律以及库尔勒香梨家族新品种选育的情况进行了归纳,以期为生产和育种上的进一步利用提供参考。

1 主要性状遗传规律

杂交育种中亲本的选择与选配在很大程度上决定着杂交的效果,因此有必要充分了解亲本的性状遗传规律,明确育种目标,以便于科学合理地配置杂交组合,有效提高育种效率。

1.1 果实外观品质

1.1.1 果实大小

果实大小是库尔勒香梨销售过程中重要的分级标准。库尔勒香梨属于小果型品种,大果一直是库尔勒香梨杂交后代的育种目标。刘艳等[2]研究发现,库尔勒香梨杂种后代果实的大小表现出典型的多基因控制的数量性状遗传,杂种后代的平均单果重大于亲中值,而回交后代的平均单果重均比双亲平均值小,表明当采用小果型的亲本库尔勒香梨与其他大果型的亲本梨杂交时,后代的果实大小具有趋中偏大的趋势,当继续与小果型的亲本库尔勒香梨回交,其回交后代的果实大小表现出负向优势,说明库尔勒香梨小果型的遗传能力较强。何天明等[3]研究也发现,库尔勒香梨杂种后代果实大小分离广泛,库尔勒香梨的小果型遗传能力较强,不同组合间差异大。郭黄萍等[4]探讨了库尔勒香梨与砀山酥梨等6个杂交组合后代主要性状的遗传趋势,结果表明,杂种后代果个分离广泛,杂种后代果实普遍变小。吴忠华等[5]调查了11个库尔勒香梨杂交后代果实性状,发现后代平均单果重均大于亲中值,单果重遗传表现超中偏大现象。孙志红等[6]研究表明,库尔勒香梨作母本时杂交后代果实较大,父本对后代果实大小影响较大。

1.1.2 果实形状

果实形状和果实大小一样,也是重要的外观品质,直接影响果实的商品价值。库尔勒香梨果实的主要形状是纺锤形和卵圆形,其杂交后代果形表现出多样性。何天明等[7]认为,库尔勒香梨杂种后代果形有趋向于圆形的普遍倾向,果形遗传深受亲本影响。吴翠云[8]的研究也认为,库尔勒香梨杂交后代果实果形指数表现趋中变异,果形有变圆的趋势。邹乐敏等[9]认为,库尔勒香梨果形的遗传性较强,在库尔勒香梨与雪花梨、库尔勒香梨与猪嘴梨的杂交后代中,有33.3%~39.2%的杂种后代的果形与库尔勒香梨类似。孙志红等[6]研究发现,库尔勒香梨杂交后代果实的形状表现出多样性,但大多数都倾向于亲本,库尔勒香梨作母本时,杂种后代果形的遗传传递力较作父本时强。

1.1.3 果心大小

果心大小反映了果实的可食率。库尔勒香梨果心大,选育果心小的后代品种一直是育种者的重要目标。调查发现,库尔勒香梨杂种后代果实的果心大小具有明显的趋中遗传优势。何天明等[3]对11个香梨正反交组合的杂种后代果实进行调查发现,果心大小表现趋中遗传,并且受亲本的影响大,这与吴忠华等[5]的调查结果相同。孙志红等[6]在对香梨正反交的试验中调查发现,杂交后代果实的果心较亲本的减小,库尔勒香梨作母本时杂交后代果实的果心遗传传递力较作父本时强。刘艳等[2]指出,库尔勒香梨杂交后代果心大小属于多基因控制的数量性状遗传,杂种后代果心比呈现出连续性的分布,库尔勒香梨大果心的遗传传递力并不是很强,但是若要选育小果心梨品种,仍然不宜用库尔勒香梨作为回交亲本。

1.1.4 果皮颜色

果皮颜色作为香库尔勒香梨重要的外观品质,在销售过程中和红皮梨育种中起着重要的作用。何天明等[3]调查发现,库尔勒香梨杂交后代果实红晕株率与双亲的性状有关,杂种后代果实红晕性状的表达和双亲正反交无关,认为果面红晕性状为质量性状。邹乐敏等[9]调查发现,库尔勒香梨杂交后代中有29.6%的单系,果实果面具有红晕以及纵向条纹,保留了库尔勒香梨果面的色彩特征,认为库尔勒香梨果实果皮色泽的遗传力较强。王宇霖等[10]也发现,库尔勒香梨杂种后代中果皮带有彩色的果实比重颇高,说明库尔勒香梨果皮彩色容易遗传给后代,是培育红皮梨的一个良好亲本。

1.2 果实内在品质

1.2.1 果肉质地

果肉质地反映了果实果肉的细糙程度、软硬程度,库尔勒香梨是典型的果肉细腻、酥脆品种。刘艳等[2]研究发现,库尔勒香梨杂交或回交后代果实的果肉质地平均级次均比亲中值略低,果肉质地在杂交后代果实中具有劣变的趋势,但是与肉质质地最好的库尔勒香梨进行回交以后,果肉质地级次又有了明显提高,认为以库尔勒香梨作为回交亲本可有望选育出果肉质地理想的品种。孙志红等[6]研究发现,库尔勒香梨杂交后代果实肉质的遗传大多数倾向于亲本,库尔勒香梨作母本时后代果实肉质细脆的比作父本时高。郭黄萍等[4]也认为,亲本果实的肉质对杂种后代的果实品质影响很大,库尔勒香梨果实肉质遗传倾向于亲本,亲本的细脆质地遗传优势相对较强。

1.2.2 可溶性固形物含量

可溶性固形物含量是评价梨果实内在品质的一个重要指标。相关研究发现,亲本果实中可溶性固形物含量对杂交后代果实可溶性固形物含量影响很大。吴忠华等[5]调查发现,库尔勒香梨可溶性固形物的含量为中等偏下,与砀山梨等8个白梨系统的可溶性固形物含量中等偏大的梨品种杂交,后代果实平均可溶性固形物的含量均高于亲中值,与3个西洋梨系统的巴梨、三季梨、日面红杂交,其后代果实的可溶性固形物含量的平均值低于亲中值。郭黄萍等[4]认为,梨果实的可溶性固形物含量呈现出明显的多基因控制数量性状遗传,库尔勒香梨杂交后代的可溶性固形物含量遗传传递力均较强,趋近于亲中值,说明梨果实的可溶性固形物含量的遗传非加性效应的影响较小,而主要是由基因之间的加性效应控制的。刘艳等[2]研究认为,库尔勒香梨各杂交和回交组合遗传传递力均较强,无论杂交组合还是回交组合,后代平均值均出现超高亲遗传,表明以库尔勒香梨为亲本之一容易培育可溶性固形物含量高的品种。

1.2.3 石细胞含量

石细胞是梨果实特有的细胞结构,其含量、大小决定着果实口感的优劣。库尔勒香梨石细胞较多,且不同部位石细胞含量不同。张琦等[11,12]研究发现,库尔勒香梨杂交后代果实石细胞含量、大小、密度呈现连续分布,为数量遗传,表现出增加的趋势,但是石细胞的密度则有趋小性变异的组合。库尔勒香梨杂交后代果实单个石细胞大小顺序为果心>果肉>果皮。果皮石细胞的大小平均值稍小于亲中值,果肉和果心单个石细胞大小大于亲中值。库尔勒香梨杂交后代不同部位如果实胴部、果梗端、果萼端的果皮、果肉、果心石细胞团大小的平均值均大于亲中值,呈现增大趋势;库尔勒香梨杂交后代果实石细胞团密度胴部部位果皮、果肉、果心低于亲中值,石细胞团的密度呈现减少趋势,果梗端的果皮石细胞密度平均值低于亲中值,果肉和果心的石细胞团密度平均值都高于亲中值,果萼端果皮、果肉和果心的石细胞团密度平均值低于亲中值。

1.2.4 综合品质

果实综合品质是一个综合经济性状,各个因素既有独立作用又存在交互作用,遗传倾向更为复杂。吴忠华等[5]调查发现,库尔勒香梨品质为上等,与中上等品质的梨进行杂交,其后代果实品质表现趋中的遗传倾向。何天明[7]研究发现,就综合品质而言,库尔勒香梨杂交后代果实总体上趋中遗传。郭黄萍等[4]的研究表明,亲本品质级次越高,后代平均品质级次也高。

1.3 其它性状

1.3.1 抗寒性

植物的抗寒性是由多基因控制的数量性状。库尔勒香梨抗寒性较差,一般认为,库尔勒香梨树在临界温度为-22~-20℃遭受冻害,-20℃为库尔勒香梨发生冻害的临界温度,-22℃为越冬期间发生较严重冻害的临界温度[13]。选用抗寒性强的亲本与库尔勒香梨进行杂交是选育抗寒性强、果实品质好的库尔勒香梨杂交品种的一个行之有效的途径[14]。阿布来克·尼牙孜[15]等研究了库尔勒香梨×褐色句句梨的F1代群体的抗寒性,结果发现,杂交后代的抗寒性显著强于母本库尔勒香梨,稍弱于父本褐色句句梨,表明抗寒性介于父母本中间,且更偏向于父本的抗寒特性,选用抗性较强的父本能够较大地提高杂交后代群体的抗寒性。

1.3.2 贮藏性

贮藏性与果实采后处理措施、贮藏环境条件及管理水平相关,同时也和品种有密切关系。亲本的贮藏性对后代有很大的影响。吴忠华等[5]研究认为,库尔勒香梨属于耐贮性品种,与耐贮性或较耐贮的梨品种杂交,杂种后代的贮藏性呈现趋中趋势,而与不耐贮藏的西洋梨系统的巴梨、三季梨、日面红杂交,后代果实100%不耐贮藏,说明西洋梨不耐贮。

1.3.3 童期

童期是果树早实性的衡量标准,梨杂种后代的童期长短由亲本的遗传基础所决定,受微效多基因的控制,同时也受环境因素以及栽培技术措施的影响[10]。邹乐敏等[9]调查发现,库尔勒香梨与雪花梨、猪嘴梨的杂交组合在第6年开始开花,随年限的增长,开花株率逐渐增大。相同管理条件下,库尔勒香梨杂交后代开花结果的年限分离广泛,不同杂交组合的变异幅度较大,后代一般是从第5~10年开始开花结果,平均6.5a[8,10]。梨树生长周期长,通过研究杂种实生苗组合内各植株的性状分离表现结果,可以为库尔勒香梨杂交育种过程中的早期性状的鉴定和选择提供理论依据。吴敏等[16]研究发现,一年生杂种实生苗在组合内各性状都存在分离变异,其中,叶片大小、株高的变异系数最大,可以作为早期杂交苗植株性状选择的有效指标。

2 新品种选育情况

库尔勒香梨地域性极强,与其它不同地理来源的梨品种进行亲本杂交组配,较容易育成优良新品种。目前育成的品种主要是通过杂交育种和芽变选种的方式获得的,杂交育种方式中又主要以库尔勒香梨作母本选育出优良品种较多。根据文献公开报道,目前,以芽变选种方式选育出5个新品种,分别为“沙01”、“沙02”、“沙03”、“新梨2号”、“早玉香”,以杂交育种方式选育出14个新品种,分别为“新梨1号”(库尔勒香梨♀×砀山酥梨♂)、“新梨6号”(库尔勒香梨♀×苹果梨♂)、“新梨7号”(库尔勒香梨♀×早酥梨♂)、“新梨8号”(库尔勒香梨♀×鸭梨♂)、“新梨9号”(库尔勒香梨♀×苹果梨♂)、“新梨10号”(库尔勒香梨♀×鸭梨♂)、“新梨11号”(库尔勒香梨♀×鸭梨♂)、“玉露香”(库尔勒香梨♀×雪花梨♂)、“红香酥”(库尔勒香梨♀×郑州鹅梨♂)、“红香蜜”(库尔勒香梨♀×郑州鹅梨♂)、“香酥果”(库尔勒香梨♀×郑州鹅梨♂)、“红香水”(库尔勒香梨♀×郑州鹅梨♂)、“金香”(金水1号♀×库尔勒香梨♂)、“冬蜜”(龙香梨♀×库尔勒香梨、冬果梨、园月梨混合花粉♂)[17-19]。其中,库尔勒香梨系后代品种中尤以“新梨7号”、“红香酥”、“玉露香”在生产上栽培面积较大,不但丰富了库尔勒香梨家族系种质资源和梨果供应市场,也为生产上梨栽培品种结构的调整和优化发挥了重要作用。

3 展望

随着人们生活水平的提高,人们对优质梨的需求也在不断增长,生产上老梨园的更新换代也对新品种提出了更高要求,因此,需要持续不断地开展库尔勒香梨后代新品种的选育,不断丰富梨果供应市场,调整栽培品种结构,优化区域种植布局,以增强抵御市场风险的能力。今后的库尔勒香梨新品种选育要在大果、优质、红色、抗寒育种目标的基础上,结合近年来新的有害生物的危害现状和果园省力化栽培的发展趋势,拓展库尔勒香梨抗病新品种的选育和适宜密植省力化栽培的短枝型新品种的选育。要根据育种目标,充分考虑杂交亲本性状的遗传规律和特点,科学合理地配置杂交组合,结合分子生物学手段,加强早期性状的鉴选研究,减少育种盲目性,提高育种效率。

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