崔騰飛,王 晨*,吳偉民,糾松濤,項殿芳,湯 崴,房經貴
(1.南京農業(yè)大學 園藝學院,江蘇 南京 210095;2.江蘇省農業(yè)科學院 園藝研究所,江蘇 南京 210014;3.河北科技師范學院 園藝科技學院,河北 昌黎 066600)
葡萄作為我國主要栽培樹種,近年來在栽培和育種等各方面發(fā)展迅速。葡萄不僅美味可口,而且具有極高的營養(yǎng)價值,其果實中含有多種人體所需的氨基酸和礦物質,除此之外葡萄還有很好的藥用價值和經濟價值,故有“水果之神”之稱。葡萄在世界果樹生產中占有重要位置,其栽培面積和產量僅次于柑橘,位居第二[1]。近年來,我國北方葡萄傳統(tǒng)產區(qū)育種工作發(fā)展迅速,與此同時非傳統(tǒng)產區(qū)也在擴大。從2011年起我國鮮食葡萄產量已穩(wěn)居世界首位,從2014年起葡萄栽培面積已躍居世界第2位,葡萄酒產量居世界第8位,中國已經成為世界葡萄生產大國[2],但還不是世界優(yōu)質葡萄生產國,提高葡萄品質目前已成為我國葡萄生產中首要解決的問題,而葡萄品種的優(yōu)良與否是影響葡萄品質的重要因素之一。
據(jù)統(tǒng)計,我國葡萄以鮮食為主,釀酒和制干次之,國內鮮食葡萄種植面積約占80%。于是我國大部分科研單位致力于優(yōu)質鮮食葡萄品種的選育,并且隨著葡萄產業(yè)的發(fā)展,個別育種有限公司以及農戶個人在葡萄育種工作中的作用愈發(fā)明顯。本文收集整理了近10年來育成的76個葡萄新品種,并對其育種地區(qū)、品種類型、親本來源、品種特性和育種單位等進行歸類分析,分析近年我國葡萄育種工作發(fā)展趨勢,展望葡萄育種工作的方向,以期為未來葡萄育種工作提供參考。
本文收集的近10年我國育成的葡萄新品種信息主要是通過查閱相關文獻和期刊總結整理獲得的。我國國土遼闊,各地區(qū)間土壤和氣候等環(huán)境條件不盡相同,這就出現(xiàn)了地區(qū)間葡萄育種各有特色的情況。地理學上將我國分為七大地理區(qū),即東北、西北、西南、華北、華中、華東和華南七大地區(qū)?,F(xiàn)將整理收集的近些年育成的葡萄新品種按不同地區(qū)分析其育種概況。
華北地區(qū)作為我國葡萄傳統(tǒng)主栽產區(qū)的一部分,在近些年葡萄育種工作中依舊發(fā)揮著主導作用。如表1所示,近10年來,約有48.7%的葡萄新品種是由華北地區(qū)的科研單位、高?;蚬镜葐挝慌嘤?。華北地區(qū)育成新品種中有21個品種屬于歐亞種群,占該地區(qū)所育品種的一半之多。歐亞種葡萄因其品質優(yōu)良、耐貯運、經濟效益顯著高于歐美雜交種而深受消費者和種植者喜愛[3],如紫甜無核和紫脆無核等,其果粒較大,品質極佳,經濟效益顯著提高,于是推廣較為廣泛。此外,除品質優(yōu)良、經濟效益較好的歐亞種群之外,該地區(qū)所育葡萄新品種中還有歐美雜種和其他種群各8個。歐美葡萄具有明顯的特征,即多數(shù)具有香味,如近年育成的寶光、蜜光和春光等3個品種,不僅果粒較大,而且具有濃郁的玫瑰香味,深受消費者追捧;其他種群葡萄新品種大多具有良好的抗性或多用作釀酒品種栽培,在華北地區(qū)部分品種可作為育種的種間品種來改良品種的抗性。
表1 華北地區(qū)葡萄新品種育種概況
續(xù)表1:
育種類型及數(shù)量審定鑒定年份品種名稱育種方法親本選育單位主要特征2014鄭艷無核雜交京秀×布朗無核中國農業(yè)科學院鄭州果樹研究所早熟,果穗圓錐形,帶副穗,無岐肩,果粒橢圓形,粉紅色,果粉薄。具草莓香味[8]2015慶豐雜交京秀×布朗無核中國農科院鄭州果樹所早熟。穗大,果粒著生極緊。粒中等大,皮下色素中。有草莓香味歐美種群(8個)2007金田蜜雜交里扎馬特×紅雙味河北科技師范學院、金田苗木有限公司極早熟,果穗圓錐形,果粒近圓形,果皮綠黃色,果粉中等厚,果皮薄、脆,有清香味,肉質較脆,多汁2009月光無核雜交玫瑰香×巨峰河北農林科學院昌黎果樹所中晚熟,無核,果穗圓錐形,果粒近圓形,紫黑色,果粉較厚,果皮較厚2010紅太陽芽變紅地球山西省清徐縣農戶中晚熟,果穗長圓錐形,粒大,果粒近圓形,果皮中厚,鮮紅色2011金田皇家無核雜交牛奶×皇家秋天河北科技師范學院、昌黎金田苗木有限公司晚熟,果穗圓錐形,果粒長橢圓形,果皮紫紅色,果粉中等厚,果皮中等厚、脆。肉質脆2013寶光雜交巨峰×早黑寶河北省農林科學院昌黎果樹研究院中熟,果穗大,果粒極大,紫黑色,果皮較薄,具有玫瑰香和草莓香味[9]2013蜜光雜交巨峰×早黑寶河北省農林科學院昌黎果樹研究院早熟,粒大。果實肉脆,具有濃郁玫瑰香味,紫紅色至紫黑色,耐貯運[9]2013春光雜交巨峰×早黑寶河北省農科學院昌黎研究院中熟,果穗大,果粒大,紫黑色,皮較厚,具草莓香味,抗性強[9]2013峰光雜交巨峰×玫瑰香河北省農林科學院昌黎果樹研究院中熟,果穗大,粒極大,紫黑色,肉脆,有草莓香味其他種群(8個)2008北冰紅雜交左優(yōu)紅×84-26-53中國農業(yè)科學院特產研究所釀酒品種,果穗長圓錐形,果粒圓形,藍黑色,果粉厚,果皮較薄,具悅人蜂蜜和杏仁復合香氣2008北玫雜交玫瑰香×山葡萄中國科學院植物研究所釀酒品種,晚熟,果穗圓錐形,果粒圓形,藍黑色,果粉厚,果皮薄2008北紅雜交玫瑰香×山葡萄中國科學院植物研究所釀酒品種,晚熟,果穗圓錐形,果粒圓形,藍黑色,果粉厚,果皮薄2009抗砧3號雜交河岸580×SO4中國農林科學院鄭州果樹研究所極耐鹽堿,抗葡萄根瘤蚜,高抗根結線蟲2009抗砧5號雜交貝達×420A中國農林科學院鄭州果樹研究所極耐鹽堿,抗葡萄根瘤蚜,高抗根結線蟲2011華葡一號雜交左山一×白馬拉加中國農科院果樹所晚熟。果皮紫黑色,果皮厚而韌,肉軟,可釀造干紅或冰紅葡萄酒,也作抗寒砧木2012雪蘭紅雜交左優(yōu)紅×北冰紅中國農業(yè)科學院特產研究所釀酒品種,晚熟,果穗圓錐形,果粒圓形,果皮藍黑色,果粉厚,果香濃郁2014龍紫寶雜交不詳河北科技師范學院果粒藍黑色,稍有澀味,果粉中;果肉軟,甜,多汁。抗寒、抗旱,極抗霜霉病
因我國東北和西北地區(qū)氣候較干燥,環(huán)境惡劣,所以近些年培育的葡萄新品種較少。歐亞種葡萄是當今世界上栽培最廣、產量最高、品質最好的一個葡萄種群,其產量約占世界葡萄總產量的 90%以上[10]。因其性狀優(yōu)良、品質較好和耐貯運的特點,所以在我國北方葡萄傳統(tǒng)栽培區(qū)培育較多,即使在氣候比較干燥的東北和西北地區(qū)也不乏歐亞種群葡萄的選育。歐美雜種廣泛分布于世界各地,在鮮食葡萄中,其栽培價值應屬較高的品種,不僅具有果粒巨大、高產優(yōu)質的優(yōu)點,而且抗病性、適應性強[11],因此較為適合在東北和西北兩地栽培。歐美雜種葡萄具有一個明顯的特征,即大多具有特殊的香氣。如表2所示,近年育成的狀元紅、沈農香豐和巨紫香等品種,具有濃郁的香味,尤其巨紫香具有特殊的草莓香味,因此廣受消費者追捧。
如表3所示,在近10年華東地區(qū)所育葡萄新品種中,約有68.4%葡萄新品種屬無核、果形奇特或具有濃郁香味的品種。分析認為,華東地區(qū)之所以近年會培育出大量無核或果形奇特的品種,主要原因在于該地區(qū)經濟較為發(fā)達,人們生活水平較高,對果實品質要求較高。因此育種工作者們?yōu)闈M足市場需求和消費者的獵奇心理培育了大量新品種。縱向對比發(fā)現(xiàn),近10年來歐美雜種葡萄育種有由東北、華北地區(qū)向華東和華南地區(qū)發(fā)展的趨勢,這也反映了我國葡萄產業(yè)不斷擴大,由傳統(tǒng)栽培區(qū)向非傳統(tǒng)葡萄栽培區(qū)逐漸發(fā)展的趨勢。
表2 東北及西北地區(qū)葡萄新品種育種概況
其他地區(qū)主要包括華中和華南地區(qū)兩個地區(qū),華中和華南地區(qū)在近些年葡萄育種工作中與其他地區(qū)不同,其所育葡萄新品種都是2010年后選育的,這充分反映了我國葡萄栽培種植的發(fā)展趨勢,即葡萄栽培呈現(xiàn)西遷南移的趨勢。非傳統(tǒng)產區(qū)近些年發(fā)展迅速,如表4所示,這兩個地區(qū)育成品種中主要有歐美雜種和歐亞種群。這主要是由歐美雜交種群具有較強的抗性和適應性所決定的。
果實的成熟期直接決定了葡萄的上市時間,傳統(tǒng)葡萄的成熟期集中在7月到10月份。隨著生活水平的提高,人們對生活質量的要求也不斷提高,以往葡萄的成熟期已經不能滿足市場的需求,于是近些年設施栽培技術發(fā)展迅速。葡萄栽培設施的應用有效地推動了南方濕熱產區(qū)葡萄產業(yè)的發(fā)展,有利于實現(xiàn)葡萄一年兩熟、促早及延遲等高效經濟栽培[21]。如圖1b所示,早熟品種和晚熟品種在近些年培育較多,其中40.80%左右為早熟品種,38.15%晚熟品種。這些品種無疑可延長葡萄水果上市的時間。早熟葡萄是落葉果樹中成熟較早的果品,通過設施促早、設施延遲栽培,在果品淡季供應市場,效益顯著[22],如早霞葡萄和蜜光等。同時,晚熟品種也可以通過延后栽培技術達到延后供應期的效果。綜合近年逐漸發(fā)展起來的設施栽培技術不難發(fā)現(xiàn),葡萄育種趨勢傾向于以成熟期提前或延后,如圖1a所示,即育種趨向于以早熟和晚熟品種為主。
和以往相比,近些年葡萄中不乏出現(xiàn)果實形狀奇特和具有特殊風味的新品種,如近年備受人們喜愛的紫脆無核和紫甜無核,它們是由河北省昌黎縣農民育種家李紹星利用牛奶和皇家秋天兩個品種雜交獲得的新品種。前者的果粒為長橢圓形或圓柱形,后者果粒雞心形并且自然無核。如圖2b所示,近年有30%左右新品種果實較之前奇特。如圖2a所示,果實奇特的品種中有16個品種是在2010年后培育的,這充分反映了近年育種的發(fā)展趨勢。
表3 華東地區(qū)葡萄新品種育種概況
長期的育種資料的積累及遺傳學理論的應用,人們已經掌握了葡萄的許多重要性狀如成熟期、無核性狀、果穗和果粒大小、果實和果汁顏色、含糖含酸量以及果實香味等的遺傳規(guī)律,并強有力地指導著雜交育種實踐,使所期望性狀的獲得有著最大可能[23]。 這極大地滿足了部分人的獵奇心理,迎合了市場的需求。
近年育成葡萄新品種的色澤和以往并沒有太大的不同,如圖3a所示,近年依舊以紅色至紫紅色為主。此外,風味也是評價葡萄品質的重要指標之一。近年來,葡萄新品種中具有特殊風味的品種逐漸增多。如圖3b所示,近10年新品種中有38個品種具有香味,其中2010年之后育成的有27個品種,比例高達71%。例如2012年浙江省農科院園藝所選育的玉手指,是金手指的芽變品種,不僅果粒形狀奇特,還具有濃郁的冰糖香味。如圖3c分析可知,近10年內育成的葡萄新品種中具有香味的品種呈遞增變化。綜上可知,葡萄育種工作有向著果實奇特和具有特殊香味方向發(fā)展的趨勢。
表4 華中及華南地區(qū)葡萄新品種育種概況
A為近年育成不同成熟期品種發(fā)展趨勢;b為不同成熟期新品種數(shù)量。圖1 近年葡萄新品種成熟期情況
a為近10年葡萄新品種果粒奇特個數(shù);b為葡萄新品種中果實形狀個數(shù)。圖2 近年育成葡萄品種果實形狀
我國幅員遼闊,氣候和土地類型復雜多變,除少數(shù)地區(qū)外,基本都有葡萄栽培。近10年來,葡萄種植呈現(xiàn)出西遷、南移的發(fā)展趨勢[24]。隨著葡萄種植業(yè)迅猛發(fā)展,無論是栽培技術還是管理模式都有顯著提升,但在葡萄本身的抗病抗逆性上還存在一定問題,而且部分地區(qū)氣候多變會給葡萄生長造成影響,故近年育種工作有加強葡萄自身抗性的趨勢。如圖4所示,自2010年開始國內育成品種中具有一定抗性的新品種明顯增加,但整體來看抗性品種數(shù)量較少。通過分析收集的近10年育成的新品種發(fā)現(xiàn),有10%左右的品種具有較強的抗性,如種間雜交獲得的抗砧3號和抗砧5號。所以,分析認為抗逆性育種將成為葡萄育種的一個重要方向。雜交育種是葡萄育種的常規(guī)方法,在提高葡萄品質、抗性、產量等各方面都起到決定性的作用[25]。而收集整理的新品種中有76%都是通過雜交獲得的。
a為葡萄新品種不同色澤個數(shù);b為葡萄新品種中具有特殊香味的個數(shù);c為近年所育具有特殊香味的新品種發(fā)展趨勢。圖3 近年育成葡萄新品種果實色澤和風味
圖4 近年國內葡萄抗性育種發(fā)展趨勢
如圖5a所示,總體來看,新育成的歐亞種葡萄明顯多于歐美雜交種,其它種群較少,尤其是2010年以來,這種趨勢更明顯。這可能與歐亞種葡萄產量較高、品質較好、耐貯運且可在較為干燥的地區(qū)栽培種植的特征有一定關系;同時歐美雜交種群抗病性、適應性較強,對根瘤蚜具有較強的抗性,其在育種中一直是重要利用對象,因而相應的新育品種數(shù)量也較多。隨著葡萄產業(yè)在全國迅速擴展以及釀酒業(yè)的發(fā)展,抗性品種及釀酒品種的需求急劇增加,這也將會在一定程度上改變葡萄育種類型的現(xiàn)狀。另外,從育種方法方面分析發(fā)現(xiàn),雜交育種是葡萄育種的常規(guī)途徑,是目前國內外應用最多、最廣泛和有效的育種方法之一[26]。如圖5b所示,雜交育種依舊為葡萄育種工作中常規(guī)的育種方法。芽變育種在近年育種方法中突顯,如2015年張家港市神園葡萄科技有限公司選育的早夏香。同時,隨著分子生物學技術的發(fā)展,分子遺傳育種也可能是葡萄育種之中的一個新的方法。
a為近10年育成葡萄類型趨勢;b為不同葡萄育種方法的品種個數(shù)。圖5 近年葡萄育種類型與方法
近年來我國葡萄產業(yè)飛速發(fā)展,相應的葡萄育種工作的進程也在加快。如圖6b所示,高校、公司和農戶個人在近年培育新品種中占比高達36.84%。隨著葡萄育種工作的加快,高校、公司和農戶個人在育種工作中的貢獻愈發(fā)明顯,其中由高校和公司聯(lián)合培育的發(fā)展趨勢稍顯雛形。不僅如此,由于近年來葡萄栽培技術的不斷提高,個別葡萄種植戶逐漸掌握了一定的葡萄育種技術,今后,農戶個人育種也將成為一種新的形式。因此高校、公司和農戶個人將在葡萄育種工作中發(fā)揮重大作用。
a為育種單位情況;b為各單位育種個數(shù)。圖6 近10年葡萄育種單位育種情況
通過整理分析近10年我國育成的葡萄新品種發(fā)現(xiàn):首先,近些年來為我國葡萄育種工作起主導作用的依舊是傳統(tǒng)葡萄栽培區(qū),但非傳統(tǒng)產區(qū)在近年的貢獻愈發(fā)明顯,整體表現(xiàn)為由北向南發(fā)展的趨勢。其次,葡萄新品種的性狀有向早熟或晚熟、果粒形狀奇特和具有濃郁香味等方向發(fā)展的趨勢。最后,育種方法中雜交育種仍然是最常用的方法,而育種單位由之前的以科研單位為主,逐漸向公司和農戶個人發(fā)展。發(fā)生這些變化的原因是由于近年來隨著生活水平的提高,人們對水果供應的時效性和品質要求不斷提高,于是出現(xiàn)葡萄栽培區(qū)向非傳統(tǒng)產區(qū)擴張和育成果粒奇特、具有濃郁香味品種的現(xiàn)象。再者,由于葡萄栽培技術的普及,農戶個人和公司也掌握了一定的育種技術,所以近些年由農戶和公司育成的品種數(shù)逐漸增加。
我國近10年葡萄育種雖然取得了一定的成績,但還有育種地區(qū)不均衡、育種方法單一和葡萄品種缺乏優(yōu)良性狀等問題亟待解決。隨著人們生活水平的提高和葡萄栽培技術的不斷更新,相信這些問題會逐一得到解決。現(xiàn)就我國葡萄育種趨勢做一簡單預測:首先,就不同地區(qū)而言,華北等北方葡萄主栽區(qū)依舊將是育種的主力軍,而南方非傳統(tǒng)葡萄產區(qū)將會加大育種力度,不同地區(qū)也應針對當?shù)貧夂蜃龀鎏囟ǖ挠N計劃。其次,育種工作者應注意考慮葡萄新品種性狀的進一步強化,針對不同地區(qū)人們的喜好強化育種性狀。最后,由于近年來農戶專業(yè)素養(yǎng)的提高,不少農戶也將成為育種工作中的一員,將會出現(xiàn)全民育種的趨勢,而包括科研單位在內的育種方法和技術還有待提高,應加強利用分子生物技術進行育種。
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