果树育种中的新技术应用

2022-11-24冯艳霞

河北农业 2022年7期

□文/冯艳霞

要想提高果树生产效益，必须选育优良的品种。但是在果树常规育种工作中要想培育优良的品种，至少需要10年的时间，在周期较长的影响下果树新品种的更新速度显著低于其他，很显然无法适应果树发展与经营的需要［1］。科学技术快速发展的今天，果树育种中广泛应用了新技术，果树育种效率显著提高。为此，本文对我国传统果树育种技术进行概述，重点谈一谈新技术在果树育种中的应用。

一、新技术与果树育种常规技术的关系

（一）果树育种中常规育种技术占据主导

目前，我国果树育种技术中新技术快速的发展，取得前所未有的成就。但是从全球观的角度分析，目前我国果树育种中占据主导地位的仍然是常规技术，主要原因为绝大部分老百姓知识水平不高，使用新技术的条件不足。加之我国具有较多的土地资源，并非适用于所有的情况，局限性较多。此外，虽然新技术快速发展，但是仍然需要科研人员进一步研究其中存在的不足，并采取相应的改善措施。最后，人们对新技术培养的果树育种方法仍然持怀疑的态度，不能完全接受。由此可见，传统果树育种中推广新技术还需要进一步加强。

（二）果树育种中新技术与常规技术二者相辅相成

果树育种技术中常规技术是比较基础的一部分，无法推动新技术的发展，因此必须立足传统的育种技术进行培育，这是新技术的应用取得理想效果的关键。同样地，新技术为传统技术提供了新的育种服务，传统的育种技术在新技术的改良中不断得到完善，从而创造出较高的产业价值。因为果树育种常规技术与新技术二者是相辅相成的关系，必须在传统育种技术的基础上联合新技术，最大程度发挥两种技术的价值，使其共同助力果树的发展［2］。

二、果树育种中的新技术应用

（一）转基因技术的应用

果树育种工作中应用转基因技术仍然处于初级实验阶段，从应用范围上分析，转基因技术的应用范围中果树远比农作物低。目前，果树育种中转基因技术的应用比较成功的例子就是进一步研究了杨树抗虫基因，且让农杆菌转化为银白杨与大齿杨，之后又取得了抗舞毒蛾效果的杨树基因植株。有学者借助该技术培育了欧洲黑杨抗虫品种，杀虫率较高，高达76%。果树生产的生长周期较长，在转基因杀虫蛋白的影响下逐步增加了害虫的耐受性，因此基本上不会将单一杀虫机制抗虫基因应用在果树育种中，在果树新品种中表达不同的抗虫机制基因，从而取得理想的抗虫效果［3］。

（二）组织培养技术的应用

组织培养在果树育种中培养优良育种的应用主要借助植物细胞全能的特点，这一技术的应用除了可以节约时间外还可以让苗圃对外界环境摆脱依赖，因此在培养种苗以及良种快速繁殖中应用比较广泛。果树育种中组织培养技术是相当重要的一种，主要因为组织培养基因突变率较高，且快速繁育，培养的周期不长，目前已经被广泛应用在桃树、苹果树、毛白杨等多种树木中。大量研究也已经证实应用组织培养技术让远缘杂交过程中胚败育的问题得以克服，选育周期显著缩短，且在选育果树早熟品种中发挥至关重要的作用，让果树实现无核品种选育的目标。组织培养工作中因为受到外部环境条件的影响，外植体基因突变率高达50%，无疑为基因变体的选育工作奠定基础，目前已经被广泛应用在国内外的果树育种工作中［4］。

应用植物组织培养技术有利于体细胞杂交的实现，从而为选育新品种奠定基础。目前，我国柑橘技术已经成功应用了体细胞杂交技术，对这些树木的育种情况进行分析可知，充满活性的原生质体在特定的情况下融合并构成杂种细胞，之后以组织培养技术为基础构建新的植株。因为该植株主要为二倍体杂种，在细胞融合技术的作用下获得了多倍体杂种，为选育林木新品种奠定更为广阔的应用前景。

人工种子的获得可以借助植物组织培养技术实现。多代无性繁殖的林木，病毒更容易侵害，最终容易导致果树出现严重病虫害，降低生长量，甚至出现树种品质退化的问题。为此，很有必要在果树无性系繁殖中加强更新复壮与苗木脱毒。通常来说，顶端分生组织生长比较旺盛的部位基本不会存在病毒，因此可以对此部分进行培养，从而保证获得的植株无病毒。目前该技术成功应用在康乃馨、香蕉、柑橘等种子中，在提高植物抗性与品质特性方面意义相当深远［5］。人工种子繁育优良苗木的概率较高，在提高果树育种经济效益方面发挥相当重要的作用。

（三）航天育种技术的应用

航天育种在国内外的应用均已经取得一定的成绩。比如：前苏联应用该技术后得到了速生枞树植株；美国借助该技术获得了绿豆与松树高产的品种；美工航天育种中心借助该技术培育了新品种的地瓜树，培育后的品种叶柄更长，增加了叶片面积与株高，显著提高了产量，且淀粉含量与以往比较增长幅度高达40%，显著增强了该品种的抗逆性与适应性，尤其在增强抗旱性方面效果更为明显，在干旱的丘陵地区种植该植物同样可以取得满意的产量。早期，蔬菜与农作物应用航天育种技术，先后研究了300多个品种，包含60多种作物，其中，航天育种后的水稻新品种产量增加10%以上。21世纪初神州三号宇宙飞船搭载了多种木本植物，如牡丹、葡萄等，在太空飞行7天后回到地球，航天育种由此开始。

（四）激光技术的应用

激光育种技术主要借助激光照射农作物，使其产生新的遗传变异，培育成符合育种目标的新品种。是目前我国比较常用的一种育种与改造基因的新途径。现如今我国已经加大力度推广此技术，且已取得突破性的进展。结合相关研究可知，种子接受激光照射后活性更强，转变种子内部结构，为种子提供良好的生长空间。在果树育种工作中应用激光技术安全性较高、操作简单，可以实现遗传性转变的目标，推动农业育种工作的发展，但也要注意，受到激光加热的影响，种子还可能出现磁场效应，从而出现基因突变的情况。