新梅主栽品种及其种质资源创新初探

2023-05-30卢磊唐金

山西果树 2023年2期

卢磊唐金

摘要：种质资源的不断创新和培育新优品种是果树栽培持续发展的重要保证，而收集保存种质资源并加以利用则是选育新优品种的前提。新梅是新疆的特色林果树种，栽培品种较为单一。文章介绍了通过良种审定的4个新梅品种的综合表现，阐述了新梅种质资源收集保存的现状及必要性。提出新梅种质资源创新利用的研究重点是种质资源收集及优异功能基因挖掘，根据生产实际确定科学的育种目标，利用多种方式开展新优品种选育，创造新梅品种新种质。

关键词：新梅；种质资源；收集保存；品种选育

文章编号：2096-8108（2023）02-0001-04 中图分类号：S662.1 文献标识码：A

Primary Study on Main Cultivars and Germplasm Resource Innovation of Xinmei

LU Lei，TANG Jin

（Yili Kazak Autonomous Prefecture Academy of Forestry， Yining 835000， China）

Abstract： The important guarantee for the sustainable development of fruit cultivation is the continuous innovation of germplasm resources and the cultivation of new and excellent cultivars. The collection， preservation and utilization of germplasm resources are the premise for the selection of new and excellent cultivars. Xinmei is a characteristic fruit tree species in Xinjiang， and its cultivars are relatively simple. By introducing the comprehensive performance of 4 Xinmei cultivars approved by improved cultivars， the current situation and necessity of collection and preservation of new plum germplasm resources were combed. It is proposed that the research focus of innovative utilization of new plum germplasm resources is the collection of germplasm resources and the mining of excellent functional genes. According to the actual production， scientific breeding objectives should be determined， and new and excellent cultivars should be selected to create new plum cultivars and new germplasm.

Keywords： Xinmei； germplasm resources; collection and preservation; cultivar breeding

歐洲李是一个起源于欧亚中心的综合性大种 [1] ，其英文名为“European plum”，果实商品名为“Prune”，中文称之为“西梅”。新疆野生欧洲李与伽师酸梅、塔城酸梅，以及国外引进的欧洲李（西梅）具有较近的亲缘关系，均属于欧洲李大类 [2] 。为进一步规范新疆栽培欧洲李品种和打造新疆地域品牌，在原新疆林业厅[2010]第3号公告目录中把引进的欧洲李品种经过审定后的名称统称为“新梅”。从20世纪90年代起，疆内科研院所先后从国内各地引进欧洲李品种10余个 [3-6] ，经过引种栽培试验，截止2013年，通过自治区林木良种委员会审定的新梅品种有4个，分别是喀什地区林业科学研究所何健团队主持选育的新梅1号（法兰西，良种证号：新S-SV-PDX-009-2010）、新梅2号（女神，良种证号：新S-SV-PDX-010-2010）和新梅3号（斯泰勒，良种证号：新S-SV-PDX-011-2010） [7] ，以及新疆林业科学研究院努尔曼团队主持选育的新梅4号（法新西梅，良种证号：新S-SV-PDX-014-2013） [8] ，伊犁州林业科学研究院对新梅1号和2号也做了审定工作。新梅营养丰富，享有“功能水果”“奇迹水果”的美誉，特别是其富含维生素A、维生素C、叶酸和纤维素而深受消费者的喜爱 [9] 。新疆的喀什、伊犁河谷夏季高温少雨、日照充足、昼夜温差大，是生产优质新梅的适宜区，也是主产区，果品远销北京、上海、广东、江苏等省区。为进一步推广新梅良种栽培和推动种质资源的创新应用，明析了伊犁河谷4个新梅品种综合表现特性，探析后期新梅种质资源创新方向和途径，为新梅产业提质增效和持续发展提供技术支撑。

1 新梅良种简介

1.1 新梅1号

萌芽成枝力强，树形较直立。叶片大小中等，百叶质量124.3 g，叶柄浅绿色。一般4月中旬开花，花期持续12～14 d，果实8月下旬成熟，生育期 130 d ，10月下旬至11月上旬落叶，全年生长期 240 d 左右。果实卵圆形，果顶突起，缝合线浅，果底部圆，梗洼宽而浅，果柄长1.0～1.5 cm。果面深紫红色，果粉白，果肉淡黄色，味甜，有香气；果个小，平均单果质量22.4 g，可溶性固形物质量分数 24.5% ，离核，核小，可食率95.7%，鲜食加工均可。定植第3年挂果，第6年进入盛果期，盛果期树以中短果枝及花束状果枝结果为主，自花结实率1.63%，丰产性较好，幼果期存在生理落果现象。采用主干形第5年产量可达1 t/亩（667 m 2），第6年亩（667 m 2）产 1.2～ 1.5 t。抗低温及花期抗倒春寒能力差，2021年4月24日花期遭遇-3.59 ℃（持续1 h）冻害发生率达到60%。该品种对水肥管理要求高，管理不当容易出现大面积裂果。

1.2 新梅2号

萌芽成枝力强，树形较直立，树势强，年生长量大。多年生枝浅灰褐色，1年生枝灰绿色。叶片大而厚，百叶质量161.5 g，叶柄浅绿色。4月中旬开花，花期持续10～12 d，9月中旬成熟期，生育期 145 d ，10月下旬至11月上旬落叶，全年生长期 245 d 左右。果实长卵圆形，有明显的侧沟，平均单果质量42.5 g，最大单果质量60.2 g。果柄长 1.7～ 2.0 cm。果皮黑紫色，被果粉。果肉黄色，肉质较硬，味酸甜，具香味，可溶性固形物质量分数 19.2% 。离核，核小，可食率95%。可鲜食，以加工为主，耐贮运，加工成果干、果脯、果酱（浆、汁）、果酒，是优良的鲜食加工兼用品种。定植第3年挂果，第5年进入盛果期。以中短果枝及花束状果枝结果为主，自花授粉坐果率可达10.75%。抗冬季低温能力和花期倒春寒能力显著优于新梅1号，2021年4月24日花期-3.59 ℃的低温对其坐果没有影响。盛果期单株产量可达35 kg以上，2 t/亩（667 m 2）以上，丰产性非常好，但幼果期存在轻微的生理落果现象，且存在9.85%的畸形果（双胞胎连体果）。

1.3 新梅3号

萌芽成枝力强，树形较直立，树势生长旺，多年生枝浅灰褐色，1年生枝灰绿色，叶片大而厚，叶柄浅绿色。4月10日左右开花，花期持续8～10 d，9月初成熟，10月下旬至11月上旬落叶，全年生育期245 d左右。果实长椭圆形，缝合线明显，沿缝合线两面不对称，平均单果质量35 g，最大果实单果质量60 g，果柄长2.1～2.4 cm，果皮紫黑色，被果粉。果肉黄色，肉质较硬，充分成熟后变软，甘甜，具菠萝香味，可溶性固形物质量分数20.2%。果个均匀，离核，核小，可食率95%，耐贮运，可鲜食，以加工为主，可加工成果干、果脯、果酱（浆、汁）、果酒。定植第3年挂果，第6年进入盛果期，盛果期树以中短果枝及花束状果枝结果为主，自花授粉坐果率6.8%。冬季抗寒能力强，能在极端低温-25 ℃条件下正常越冬，耐盐碱能力较强，花期耐低温、晚霜能力强，盛果期产量在2 t/亩（667 m 2）以上，丰产稳产性好。

1.4 新梅4号

该品种萌芽成枝力强，长势旺，枝条密集，叶片大而厚。4月中旬开花，花期持续10～12 d，9月上旬成熟，10月下旬至11月上旬落叶，全年生育期245 d左右。平均单果质量40.2 g，果柄长2.2～ 2.5 cm 。肉质细嫩，汁液多，味甜，可溶性固型物质量分数24.3%，维生素C质量分数8.4 mg/100 g。定植第3年挂果，第6年进入盛果期，盛果期产量达1.8 t/亩（667 m 2）以上。冬季抗寒能力强，能在极端低温 -25 ℃ 条件下正常越冬。该品种果实外表与新梅1号很相似，内在品质接近新梅1号，但比新梅1号成熟晚半个月。抗逆性特别是抗花期倒春寒、抗裂果能力强。

2 新梅种质资源的收集保存现状

种质资源可称为遗传资源、品种资源或基因资源，是育种的基础来源。中国工程院院士刘旭认为一个优异的基因可以造就一个产业，一个国家要想在农业生物技术领域占据主导地位，促进农业产业不断发展，就必须重视重要基因资源发掘研究，实现种质资源的收集保护向基因资源转变，并实现知识产权保护。目前在新疆大面积栽培的新梅品种全部是从美国、法国等引进的欧洲李，具有自主知识产权的新梅品种处于空白。1980年新疆伊宁市农业技术推广站施丽在新源县交托海野果林的天然植被中首次发现了野生欧洲李，并从植物学特性、细胞分子层面以及近缘种分布等方面进行了研究，证明伊犁天山野果林确实存在有野生欧洲李种质资源，认为该区域可能是欧洲李的起源地。随后林培钧等（1986年）对伊犁野果林资源进行了系统调查，进一步确定了野生欧洲李种质资源的主要分布点位及其植株群体分布特征 [10] 。新疆喀什地区的喀什酸梅如卡拉玉鲁克1号、卡拉玉鲁克5号、艾努拉酸梅 [11] ，等乡土品种种植面积小，果实偏酸，内在品质尚未达到商品化程度，但是具有抗寒、抗病虫等优良特性。孙琪等（2015年）研究发现新疆栽培的酸梅与伊犁野生欧洲李同为六倍体，推测新疆酸梅也起源于伊犁野生欧洲李 [12] 。综合来看，新疆欧洲李种质资源类型多样，特别是野生品种（系）丰富，完全可以为种质资源的收集保存和基因挖掘提供大量的原材料。

从目前栽培的新梅品种来看，新梅1号果实品质最好，但易产生根腐性黄化或缺铁性黄化 [13] ，易裂果，且抗寒性较差；新梅2号、新梅3号抗性强，但果实口感偏酸，作为鲜食品质不如新梅1号；新梅4号综合品质与新梅1号相当，但是其社会认可度不够，还需要进一步的示范推广。从砧木的应用看，主要采用的是毛桃、野酸梅、野杏，这3种常见砧木各具优缺点 [14-15] ，如毛桃砧生长量大，但根系怕涝，而且易产生根腐性叶片黄化；野酸梅砧木增加主干的抗寒性，但砧木苗相对较难培育；野杏砧嫁接新梅树体有一定的矮化效果，但亲和性较差，易风折。从当前开展密植、省力化栽培的趋势看，新梅缺乏矮化且综合性状优良的砧木。在新梅果品加工品种的选择上更倾向于果个大、出汁多、酚酸类物质含量丰富，尤其是奎宁酸、新绿原酸、隐绿原酸等含量高的新梅品种。

在新疆大力發展新梅种植产业的同时，我们也要重视新梅种质资源收集保存工作，新疆具有丰富的欧洲李种质资源，包括野生的和引进的，不同的性状类型均有较明显的差异，这是资源优势，还需要将其转化为经济优势。由于重视度不够，现阶段尚无研究机构开展系统化的新梅种质资源收集保存工作。保存新梅种质资源首先要做的就是要对该种质资源进行全面的调查和收集，在保存的基础上再对某些优异种质加以创新利用，同时也为接续开展种质资源创制奠定原料基础 [16] 。新疆伊犁野生欧洲李种群规模狭小且严重破碎化，受自然和人为因素的干扰，也面临灭绝的风险，种质资源的调查和收集难度也会越来越大。种子工程如同“芯片”工程，必须尽快开展新梅种质资源调查，建立种类齐全的收集圃，推动新梅种质资源保护与创新利用，对于实现新梅种质资源自立自强、自主可控具有重要的现实意义。

3 新梅种质资源的创新利用

3.1 种质资源收集及优异功能基因挖掘

新梅种质资源的收集保存。开展新梅种质资源实地调查，分类收集保存，建立规范化的种质资源收集圃。种质资源收集保存的范围应涵盖新梅主要栽培品种、乡土品种（酸梅）、国外引进的其他欧洲李栽培品种，野生欧洲李品种（系），新梅的野生近缘种、亚种、变种如樱桃李、黑刺李等，尤其要加强野生、半野生新梅种质资源的收集。保存的方式可以采用种子播种、枝条嫁接和苗木移栽等方式。

评价鉴定。选取有特色新梅种质资源进行主要性状指标的鉴定，包括抗病虫性、抗寒性、耐盐碱性、耐旱性、矮化、耐贮性等相关性状指标，并进行各性状指标的相关性分析。

全基因组重测序与SNP指纹图库构建。对上述特色种质资源提取基因组DNA，用Illumina平台进行基因组二代重测序，对比参考基因组，获得SNP位点，将筛选获得的SNP位点转化为KASP引物，对种质进行基因分型，最终筛选出核心引物。利用得到的核心标记，对种质资源圃内的种质进行基因型检测，構建新梅种质资源指纹图谱库。

筛选并挖掘优异功能基因。利用重测序数据，结合抗性或耐贮性等重要表型性状，用Tassel软件（http：//sourceforge.net/projects/tassel）进行GWAS关联分析，获得目标性状的关联位点，定位筛选抗性或耐贮相关基因；或通过转录组学与目标性状结合，筛选优异基因，对这些基因进行GO、KEGG富集和Swissprot、Pfam、TrEMBL数据库比对注释，进而挖掘优异功能基因，为分子育种提供依据。

3.2 确定新梅育种目标

系统调研新梅生产者、消费者和加工企业的供需关系，研究制定科学的新梅育种目标。

目标1：满足生产者节本增效的要求。培育抗逆性强的品种和砧木，如抗冬季低温冻害、春季倒春寒，耐盐碱、瘠薄，抗病虫、抗裂果、抗根腐性叶片黄化，具有矮化性状便于节省劳动力成本等。选育的品种早果丰产，果个大小适中，果实硬度大，耐贮运，对土壤、水肥环境条件要求不高，无需或很少通过特殊栽培方式克服生理性病害。

目标2：适应消费者的要求。果实外表靓丽着色好，内在品质优，甜酸适口、风味浓郁、肉质细脆、汁液多等。

目标3：适应果品精深加工的需求。新梅的精深加工产品（果泥、果汁、果浆、果酱等） [17-20] 研发在新疆已经兴起，选育适宜不同加工产品（果泥、果汁、果浆等）的鲜食兼用型新梅品种，如加工新梅果汁要求选用出汁率高、多酚含量低、高糖高酸、不易褐变的品种，而加工新梅果酱则需要果肉厚、可食率高、富含果胶和有机酸，色、香、味优的品种。

3.3 新梅新优品种选育

以杂交育种为主，开展实生苗选育、芽变选种和辐射诱变、分子生物学辅助技术等品种优选技术，加快品种筛选及选育进度，尽快培育具有自主知识产权的新梅新品种。

杂交育种。根据育种目标选择适宜的双亲（父本和母本），为扩大选种范围，可采用远缘杂交或近缘属间进行杂交授粉，综合双亲优良的性状达到基因重组的目的，再从其杂交后代中通过嫁接等无性繁殖的方式加以固定，最终筛选出优良类型。

为提高基因重组率，可采取多种形式的杂交，如“多亲多系杂交”“多代杂交”等。

实生苗选种。通过有针对性的采集自然授粉的新梅种子进行播种，观察其后代表现，从中筛选符合一定育种目标的优良单株 [21] 。在调查中发现多数乡土树种是自然实生选择而来，而实生选种的优点是可以不用人工授粉就能获得大量种子。

芽变筛选。主要通过观测田间栽培成年新梅树的变异性状，如枝条节间长短、成枝能力、成花早晚、果实形状、着色类型、早熟性、树体整体的抗病虫、抗寒性等，经与原品种比对确定为产生芽变后，需要对其一致性、稳定性进行测试，常用的方法是将纯种变异枝条高接，继续对其变异点位进行观察，如仍能保持一致性和稳定性，则可认定其为芽变新品种。

辐射诱变。以物理诱变为主，如使用X射线、γ射线进行诱导。也可采用化学诱变的方式使其发生变异，如使用甲基磺酸乙酯类烷化剂或秋水仙素浸泡接穗、种子，或者涂抹生长点。

分子生物学技术辅助选育。应用分子标记辅助育种技术检测新梅果实外观、抗寒、抗旱、内在品质等重要性状相关基因的等位变异，及时发现和淘汰不希望出现的性状，实现杂种实生苗的提早筛选，从而缩短育种周期。

参考文献

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