龙眼杂交新品种脆丰龙眼的选育
2022-12-16郑元燕王瑞傅嘉欣刘培佘雪辉邓文峰何海艳刘朝吉钟卫国刘成明
郑元燕王瑞傅嘉欣刘培佘雪辉邓文峰何海艳刘朝吉钟卫国刘成明
(1.潮州市果树研究所,广东 潮州 515726;2.华南农业大学园艺学院,广东 广州 510642)
龙眼(Dimcarpus longan Lour.),又称“桂圆”,历来被称为岭南佳果,具有较高的滋补营养价值,有补血安神、增强记忆、抗衰老及抗肿瘤的功效,素有“南方小人参”之美誉[1]。龙眼因其风味独特,营养及药用价值丰富,既可作水果鲜食,也可制干,深受消费者欢迎。龙眼在广东省2020年的栽培面积达11.42万hm2,产量93.10万t[2],均居全国之首,成为广东省重要的经济果树之一。
然而长期以来龙眼的育种进展缓慢,育种途径单一,导致主栽品种非常单一,“石硖”和“储良”2大主栽品种占比高达80%以上,且两者熟期相近,产期高度集中,季节性过剩非常严重[3]。龙眼品种结构的严重不合理,导致不能很好地体现各龙眼主产区的生态条件优势,产业局势持续低迷。同时,近年来由于劳动力、生产资料等成本的快速上涨也导致龙眼种植效益下降。生产上迫切需要选育不同成熟期、丰产、优质、易管理的品种,优化龙眼品种结构,提高市场竞争力,增加种植效益。
由于龙眼为圆锥形聚伞花序,每一花序有几百至几千朵小花。花性复杂,有雄花、雌花、两性花和各种变态花。单株各穗、各株间雌花、雄花开放次序与时间不一致,雌花接受花粉粒的来源无法确定,且具有多批次开花的特点,这使得龙眼人工杂交过程很容易发生自交而产生假杂种。此外,龙眼为多年生果树,童期及育种周期均较长,所以对杂交苗的早期鉴定能节省大量管理精力。序列相关扩增多态性(Sequence-related amplified polymorphism,SRAP)是Li等[4]于2001年发展的一种基于PCR反应的分子标记技术,具有操作方便快速、多态性高等优点,已在芒果[5]、葡萄[6]、枇杷[7]、菠萝[8]、柑橘[9]、黄皮[10]等多种果树的遗传育种和种质资源研究上得到广泛应用。本研究拟利用该分子标记技术进行龙眼的杂种真实性鉴定,提高育种效率。
1 选育过程
潮州市果树研究所和华南农业大学园艺学院以“大乌圆龙眼”为母本,“石硖龙眼”为父本进行杂交,创建了“大乌圆×石硖”(简称DS群体)杂交F1代群体。2004年春季开展杂交工作。收获种子21粒,于当年8月播种,获得杂交苗21株,2005年定植于潮州市果树研究所龙眼选种圃。“脆丰龙眼”(单株编号DS439)是从该群体中单株优选而成。
利用SRAP分子标记技术,参考赵玉辉等[11]的龙眼SRAP反应体系,对DS群体中的21株杂交苗进行了真实性鉴定,筛选出5对父本特异引物,确认真杂种为18株,真杂种比例为85.7%。其中,引物Me1/Em12(TGAGTCCAAACCGGAAT/GACTGCGTACGAATTGCA)的扩增情况显示,DS439具有父本“石硖”的父本特异条带,见图1,证明DS439为真杂种。
综合2008年和2009年的2a品质分析数据,结合风味、口感、香气等指标,DS439具有果大质优,果肉爽脆多汁等优点,确定为中熟初选优株。2013—2017年在潮州市果树研究所的龙眼示范园高接V1、V2和V3世代进行品种比较试验。并于2013—2020年在广州市天河区、潮州市饶平县、梅州市梅县区等地开展区域试验和生产试验。结果表明,“脆丰龙眼”属于中熟品系,具有生长势强、丰产稳产、穗大果大、风味清甜多汁、商品性好的显著优势,综合性状优良,且遗传性状稳定,适宜在广东省龙眼产区种植。2020年8月通过了广东省农作物品种审定委员会的现场鉴定,2021年8月通过了广东省农作物品种评定委员会评定,定名为“脆丰龙眼”,评定编号为粤评果20210003,见图2。
注:marker为DL2000 marker;D为母本大乌圆;S为父本石硖;432~454为DS群体杂交苗;白色箭头表示父本特异条带。
图2 龙眼新品种“脆丰龙眼”
2 主要性状
2.1 植物学特征
“脆丰龙眼”树姿开张,树冠为圆形,生长较旺盛,树势强。树干灰褐色,树皮较粗糙,裂纹明显。“脆丰龙眼”为偶数羽状复叶,平均复叶轴长15.1cm,小叶对数多为5对,小叶着生方式为近对生。小叶长椭圆形,叶尖为短钝尖,叶基短楔形,叶面绿色,叶缘无波浪,叶侧脉稍隆起,小叶叶面形态为浅内卷,小叶平均长度14.0cm,宽度3.5cm,叶形指数4.0。花序形状为圆锥型,花穗大,花序支轴中等紧密,花序主轴黄绿色,花序支轴基本为绿色。花蕾黄绿色,雌花柱头中等开裂,双子房雌花占总雌花的97.6%。
2.2 生物学特征
2.2.1 枝梢生长习性
在潮州,“脆丰龙眼”末次秋梢萌发的时期一般在10月11—31日。“脆丰龙眼”抽梢能力较强,分枝能力一般,一般直接从顶芽进行延长生长。在春梢或夏梢的基础上延长生长的秋梢,平均长13.4cm,粗0.6cm。在气候正常年份和良好管理条件下,定植后第2年起至投产前的幼年树每年可抽4~5次,成年无果树1a抽梢3~4次,成年结果树1a抽梢2~3次。梢期长短与季节和温度相关,温度低,梢期长;温度高,嫩叶的生长和转绿同时进行,梢期短。
具体而言,幼龄树通常抽发春梢1次,立春后萌发,此时温度较低,4月1—20日枝梢老熟,梢期约为50~60d。夏梢2次,5月初—7月末抽生,此时气温逐渐升高,土壤湿度和空气湿度相对适宜生长,梢期较短,约为30~40d。秋梢1~2次,8—10月初抽生,此时潮州进入旱季,温度较高但土壤湿度和空气湿度不适宜梢的生长,水分充足才可抽梢2次。
2.2.2 开花结果习性
在潮州,“脆丰龙眼”于12月底开始花芽分化,1月11—20日顶芽开始萌动,3月1—10日可见到“蟹眼”状的红点,3月11—31日可见花蕾,4月11—20日进入始花期,4月11—30日为盛花期,4月底—5月初为谢花期。正常情况下,同一株“脆丰龙眼”的花期约为20~30d,单穗的花期约为15~20d;正常树体的雌花每年仅有一批,3~5d内开放,年际间变化不大。
第1次生理落果期为雌花开放后的2~12d,即在5月1—20日。第2次生理落果期在6月1—10日,落果量与管理措施密切相关,有疏花疏果和肥水管理好的果园或树体,落果量少。7月果实进入迅速膨大期,果皮开始逐步由黄绿色变为黄褐色。7月11—20日果实膨大加速,7月21—31日果肉开始有甜味,8月初果实开始有弹性,果皮较之前明显变薄,果实已接近成熟,可以食用,8月11—20日果实的可溶性固形物接近最高,风味和口感已具有该品种的特点,果实可留树10d左右,果实品质仍保持较好的水平。
2.3 果实性状
果实形状为偏扁圆形,果肩双肩隆起,果顶钝圆,果皮龟裂纹不明显,有放射纹,疣状突起不明显;果皮黄褐色,较粗糙,果皮较厚,表现为裂果少;果肉浅蜡黄色,不透明,表面不流汁,完全干苞,容易离核,果肉爽脆化渣,风味清甜多汁,有香气;果实较大,果实平均单果重11.3~13.8g;可食率为67.7%~69.6%,可溶性固形物含量18.6%~19.3%,见表1;总糖含量16.5g·100g-1,还原糖含量7.4g·100g-1,可滴定酸含量0.25g·kg-1,维生素C含量55.6mg·100g-1;种子红棕色,扁圆形,平均重量为1.6g,相对较小,种脐大小中等,种脐形状为扁圆形。
2.4 主要优点
2.4.1 中熟优质
“脆丰龙眼”在广州的成熟期为7月21—31日,比主栽品种“石硖龙眼”晚7d左右,平均单果重13.8g,明显比成熟期相近的“石硖龙眼”果实大,且品质好,离核,风味清甜,汁液丰富。“脆丰龙眼”的鲜食品质与“石硖龙眼”相当,果肉爽脆化渣,可食率较高,为69.6%,见表1,且果汁含量比“石硖龙眼”多,糖度相对较低,可溶性固形物含量为19.3%,风味清甜,具有香气和香味,适宜大多数的消费者。
2.4.2 早结丰产
“脆丰龙眼”种植嫁接苗,第4年可试产,单株平均产量可达10~15kg,第5年单株产量20~30kg。在10a树龄以上的成年龙眼树回缩进行幼龄化后,进行高接换种“脆丰龙眼”,正常管理的树体可抽4~5次梢,第2年就可开花结果,第3年即可投产,单株平均产量可达20.5~28.8kg,第4年基本上可达到34.5~38.0kg的正常年产量。
表1 不同试验地点的“脆丰龙眼”与对照品种果实主要经济性状比较
3 栽培技术要点
3.1 园地选择
龙眼为原产我国的典型南亚热带多年生常绿果树,对温度反应较敏感,喜温耐冻,耐寒力较差,既存在冻害,也存在冷害[11]。“脆丰龙眼”建园除了要求园地通路通电和具备灌溉设施等基本条件外,还要园地要土壤深厚、疏松肥沃,冬季极端最低温度不低于2℃,且离清洁水源较近,在秋季培养秋梢时和早春“催醒”时,旱时能够及时淋水。
3.2 苗木选择
龙眼嫁接不亲和是龙眼生产的主要问题之一[12],在种植前要考虑砧木的亲和性问题。“脆丰龙眼”嫁接育苗时要确认所用的砧木品种,以“大乌圆”和“石硖”的实生苗较好。如不能确定所用砧木,可选择已抽生3次梢以上,且经过秋冬季的干旱与低温后仍然健康的嫁接苗,如果经过秋冬后,嫁接苗叶片黄化、嫁接口肿大,植株停止生长或生长缓慢,则一般为不亲和的劣苗。解决嫁接不亲和的方法有环剥促根或挖除补种新苗[12]。
3.3 幼树管理
建议种植“脆丰龙眼”幼树25~30株·667m2。种植前需做好土壤改良,种植后0.5a内,管理重点在于提高龙眼幼树成活率,要保证水分供应,种植后要浇透定根水,第2天如是晴天,每株还需要再浇1次水,以后视土壤湿度来浇水,正常是3~6d浇1次水。种植后的第1次梢转绿后,施第1次薄水肥。龙眼幼树期根量少,分布浅,抗逆性较弱,在管理上要薄肥勤施,旱季以水肥为主,一次梢2次肥2次药,以促进树体快速扩大,及早进入结果。
3.4 结果树的管理
3.4.1 病虫防控
广东省龙眼种植区主要的病害是龙眼鬼帚病、霜疫霉病、炭疽病等,主要的害虫包括荔枝蝽蟓、荔枝蛀蒂虫、龙眼角颊木虱、尺蠖、卷叶蛾等[13]。在嫩梢抽生期、花穗抽生期和开花前夕,注意防治荔枝蝽、龙眼角颊木虱和尺蠖等。在7月11—31日注意防治荔枝蛀蒂虫和炭疽病等。
3.4.2 合理施肥,减少裂果
龙眼需要的营养元素包括氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌、锰、硼和钼等多种元素。由于长期固定在一定范围的土壤中生长,很容易造成这些营养元素缺乏,尤其是微量元素,必须予以补充。全年施好3次肥,3月1—20日能看出花蕾时施壮花肥,5月初开花后施壮果促梢肥,8月11—30日施促梢肥。在果实迅速膨大时注意土壤水分的调控,避免骤干骤湿,减少生理落果和裂果。
3.4.3 结果母枝培养
“脆丰龙眼”的结果母枝应由春梢、夏梢或早秋梢上延长生长,末次梢一般于9月21日—10月10日抽生,12月1—20日老熟,枝条健壮,结果母枝长30cm以上、粗0.6cm以上,叶片完好。因此要注意以下几点:在培养秋梢时要注意控制氮素的施用量,使秋梢不徒长,长约12~18cm;在秋梢转绿后,每10~15d喷1~2次含高磷钾等的叶面肥;在1月初进行灌溉以促醒树体;当梢状芽已明显伸长时,全园喷施含硼锌等的有机营养液。
3.4.4 控梢促花
通过春季疏花疏果、修剪、肥水管理和病虫防治等措施,调整“脆丰龙眼”结果母枝的末次梢在9月底—10月初抽出,实现末次梢在11月底—12月初老熟。在末次秋梢老熟后,建议喷施1次植物生长调节剂进行控梢促花,如果天气适宜生长,可视实际情况再喷1次。
3.4.5 疏花疏果
在正常的年份,“脆丰龙眼”坐果率高,成花好的树结果量常会过多,造成果实偏小、品质差,且树体在摘果后无法抽出结果母枝,而疏花疏果可有效解决这个问题。在开花前15~20d,根据树体的情况,可对树冠中上部直立大枝、交叉枝疏去2~3枝,控制树体高度;对成花较好树,根据树势和以往株产确定每株树挂果量,再根据挂果量确定还要疏除的花穗量,短截去一定量的结果母枝,并疏除弱枝,促进抽生一定数量的晚春梢;在6月1—10日,对结果过多的树再疏去果实少于20粒的小果穗,对过多果的果穗进行疏果,每穗果保留30~50粒[14]。
3.4.6 果实保护
在疏花疏果时,对树冠顶部、突出树冠外和树冠西部的花穗和果穗优先疏除;加强肥水管理,增强树势,培养长结果母枝,当高温来临时,果穗已下垂,减少受阳光直射的机会,避免果实受到暴晒;从6月21—30日开始,结合防治病虫害,每10~15d喷施含钙镁硼锌有机营养液(如高钾硼钙锌、氨基酸镁锌硼等)3~4次,促进果皮发育,增强果皮的抗晒能力;果园留草管理,增加果园的湿度、降低温度。
3.5 适时采收
在潮州地区,“脆丰龙眼”在7月21—31日,果实果皮的绿色完全褪去,呈浅黄褐色,果实有弹性;在8月1—20日,当果皮呈黄褐色(色差值分别约为L:48.88;a:8.53;b:17.60),可溶性固形物含量达18%以上时,风味和口感已具有该品种的特点,果实接近成熟,可以进行采收,以保证果实品质。