顧文毅,劉小利 *,魏海斌,祁銀燕,牛松山
(1 青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院/青海高原林木遺傳育種實(shí)驗(yàn)室,青海西寧 810016;2 西寧市西山林場(chǎng) 810016)
“黃果梨”為白梨(Pyrus bretschneideri Rehd)系統(tǒng)的地方梨品種,主要分布在青海省黃南州同仁市隆務(wù)河流域。因其具有果色金黃、酸甜適度、果味純正、香氣濃郁、皮薄松軟、汁液豐富的特點(diǎn),倍受群眾喜愛。近年,隨著地方政府加大特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,“黃果梨”作為地方特有果樹品種,其栽植面積得到逐步擴(kuò)大,因此優(yōu)良種質(zhì)的選擇和利用則愈顯重要。
“黃果梨”在長(zhǎng)期栽培過程中,通過自然選擇已成為一個(gè)雜合體,個(gè)體之間存在一定差異,表現(xiàn)為品質(zhì)參差不齊,在一定程度上阻礙了“黃果梨”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和整體水平的提高。本研究旨在資源調(diào)查的過程中,按照人們特定的選育目標(biāo),在自然選擇的基礎(chǔ)上經(jīng)過初選、復(fù)選和決選過程,搜集、篩選出優(yōu)良單株,為黃果梨優(yōu)良品種選育提供基礎(chǔ)性資料,從而為進(jìn)一步栽培利用和自主品種的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
同仁市位于青海省東南部,全境由隆務(wù)河縱貫?zāi)媳???h域內(nèi)海拔2160~4767m。年平均氣溫5.2℃,最冷月平均氣溫-7.3℃,最熱月平均氣溫16.2℃,極端最低氣溫-23.0℃,極端最高氣溫35.0℃,平均無霜期134d。年平均降水量409.1mm,其中5-10 月降水量355.1mm,占全年88.8%。年平均蒸發(fā)量為1397.3mm。全年日照時(shí)數(shù)2548.7h,占可照時(shí)數(shù)的57%[1]。隆務(wù)河流域的河谷川地是黃果梨的主要分布區(qū)。
分布于隆務(wù)河流域河谷川地區(qū)農(nóng)家種植20 年生以上、生長(zhǎng)健壯的盛果期黃果梨樹。
2.2.1 在主產(chǎn)區(qū)開展優(yōu)良單株的選擇工作。主要產(chǎn)區(qū)蘊(yùn)藏著重要的優(yōu)良種源,在此進(jìn)行優(yōu)樹選擇,能迅速獲得較高的遺傳增益。本研究的選優(yōu)工作主要在黃南州同仁市隆務(wù)河流域的黃果集中分布區(qū)開展。
2.2.2 在不同立地條件下開展優(yōu)良單株的選擇工作。優(yōu)良單株的選擇范圍要盡量涵蓋不同立地類型,避免遺漏優(yōu)異資源的搜集。
2.2.3 優(yōu)良單株的選擇應(yīng)在生長(zhǎng)健壯的盛產(chǎn)期果樹中開展。進(jìn)入盛產(chǎn)期的果樹,經(jīng)濟(jì)性狀穩(wěn)定,優(yōu)良性狀完全顯現(xiàn),利于選優(yōu)。
主要針對(duì)生產(chǎn)上黃果梨單果質(zhì)量偏小、肉粗、偏酸、澀味重的問題,確定選優(yōu)目標(biāo):①果形端直,果面光滑,單果質(zhì)量>100g;②肉細(xì)、石細(xì)胞含量<0.2%;③酸甜適度,澀味淡或無。
以《梨種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]及《果樹種質(zhì)資源描述符——記載項(xiàng)目及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[3]作為優(yōu)株選擇的主要評(píng)價(jià)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。
針對(duì)表中果實(shí)形狀、果面光潔度、果實(shí)底色、果肉肉質(zhì)、風(fēng)味、香氣、澀味、汁液8 個(gè)指標(biāo),采用專家品嘗、評(píng)定的方法;采用天平直接稱量單果質(zhì)量;采用冷凍法測(cè)定石細(xì)胞含量[4];用手持糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量;采用酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸含量[5];采用蒽酮法測(cè)定可溶性糖含量[5];采用NY/T1600-2008 方法測(cè)定可溶性單寧含量[6]。
2.5.1 初選。根據(jù)選優(yōu)目標(biāo),采取發(fā)動(dòng)群眾報(bào)優(yōu)、科技人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的方法。在黃南州同仁縣隆務(wù)河流域一帶黃果梨集中分布區(qū),搜集分散在農(nóng)戶中樹齡20 年以上,樹體生長(zhǎng)健壯,果實(shí)形狀端直均勻、果面平滑,結(jié)果量中等以上的黃果梨單株作為初選優(yōu)株進(jìn)行標(biāo)記、編號(hào)。
2.5.2 復(fù)選。在果實(shí)成熟期,隨機(jī)采集所有初選優(yōu)株樹冠中部外圍東、南、西、北4 個(gè)方向的果實(shí)各10 個(gè),根據(jù)表1 分別對(duì)果實(shí)外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定(見表2)。將外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)合計(jì)總分≥14 的單株選擇作為復(fù)選優(yōu)株進(jìn)一步觀測(cè),進(jìn)行決選。
表1 梨樹種質(zhì)資源記載項(xiàng)目及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
表2 果實(shí)外觀及內(nèi)在品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)
2.5.3 決選。依據(jù)多維價(jià)值理論和合并性原則,采用單因素指標(biāo)的合理-滿意度和合成合理-滿意度評(píng)價(jià)方法[7-8],開展優(yōu)株決選。對(duì)復(fù)選優(yōu)株進(jìn)行連續(xù)2 年果實(shí)品質(zhì)性狀觀測(cè),并將綜合合成合理-滿意度連續(xù)2 年達(dá)到0.6000(不含0.6000)以上的作為決選優(yōu)株。
(1)單因素指標(biāo)的合理-滿意度計(jì)算。合理-滿意度是指優(yōu)良單株所表現(xiàn)出來的特征滿足人們需要的合理或滿意程度。合理度或滿意度用0~1 之間的數(shù)值表示,“1”表示優(yōu)株的某一特性完全符合規(guī)律,“0”表示其特性肯定不符合“規(guī)律”。若某一性狀的滿意度為M(bi),最大值為Max(bi),最小值為Min(bi)。對(duì)于越大越好的指標(biāo),其單因素“合理-滿意度”的計(jì)算公式為:
對(duì)于越小越好的指標(biāo),其單因素“合理-滿意度”的計(jì)算公式為:
選擇單果質(zhì)量、果實(shí)形狀、果色、果面光潔度4 個(gè)外在單因素品質(zhì)指標(biāo)和石細(xì)胞含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量、可溶性單寧含量5 個(gè)內(nèi)在單因素品質(zhì)指標(biāo)共9 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行滿意度評(píng)定。
(2)合成合理-滿意度計(jì)算。通過上述方法計(jì)算結(jié)果,得出果實(shí)各單因素指標(biāo)的合理-滿意度。采用合理-滿意度與多維價(jià)值并合規(guī)則,將單因素合理度和滿意度合并成品質(zhì)的合理-滿意度。在梨品種特性評(píng)價(jià)的模型中,包括了多個(gè)指標(biāo)。假設(shè)它們的變化是各自獨(dú)立的,對(duì)品質(zhì)特性的總貢獻(xiàn)可以近似地看成沒有本質(zhì)差別,則可用加法合并規(guī)則計(jì)算出各品種品質(zhì)特性的合成合理-滿意度。
式中,Wi表示第i個(gè)指標(biāo)的加權(quán)數(shù),滿足0<Wi<1,加權(quán)數(shù)由專家打分給出。Mi表示第i個(gè)單因素指標(biāo)的滿意度[7-8]。依據(jù)上式,可計(jì)算出梨各品種特性的合成合理-滿意度。
在群眾報(bào)優(yōu)、訪問調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)核查相結(jié)合的基礎(chǔ)上,搜集黃南州同仁縣隆務(wù)河流域一帶不同立地條件下分散在農(nóng)戶中果實(shí)外觀品質(zhì)相對(duì)較好的黃果梨共46 株作為初選優(yōu)株(見表3)。初選優(yōu)株分布于黃南州同仁縣的5 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)12 個(gè)村,海拔2200~2710m。
表3 初選優(yōu)株基本情況表
對(duì)初選的46 個(gè)優(yōu)株的果實(shí)外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定(見表4)。
根據(jù)表4 各單株總評(píng)結(jié)果,果實(shí)外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)達(dá)到中上以上、總評(píng)分≥14 的單株共有13 株,確定為復(fù)選優(yōu)株,分別為H2、H4、H7、H10、H28、H29、H30、H31、H33、H34、H39、H41、H43。
表4 初選優(yōu)株的果實(shí)品質(zhì)及評(píng)價(jià)
3.3.1 各單因素的“合意度”。根據(jù)各初選單株果實(shí)外在品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果,得出單因素具體的數(shù)據(jù)值,根據(jù)公式(1)、(2)或分級(jí)賦值分別求出單果質(zhì)量、果實(shí)形狀、果面光潔度3 個(gè)果實(shí)外在品質(zhì)指標(biāo)單因素“合意度”(表5)。其中單果質(zhì)量以實(shí)測(cè)值計(jì)算“合意度”;果實(shí)形狀根據(jù)人們的滿意程度,設(shè)果形端直均勻?yàn)?,中等為0.5,果形不端,均勻度差為0;果面光潔度根據(jù)人們的滿意程度,設(shè)果面平滑為1,粗糙為0,中等為0.5;果色黃色為1,綠黃為0.66、黃綠為0.33、綠色為0。
表5 復(fù)選優(yōu)株果實(shí)外在品質(zhì)與內(nèi)在品質(zhì)及單因素“合意度”表
根據(jù)各初選單株果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果,得出單因素具體的數(shù)據(jù)值,根據(jù)公式(1)、(2)分別求出可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、可溶性單寧、石細(xì)胞含量5 個(gè)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)單因素“合意度”(表5)。
3.3.2 果實(shí)品質(zhì)合成合理-滿意度。為了綜合、全面地考慮13 個(gè)復(fù)選優(yōu)良單株果實(shí)內(nèi)外在品質(zhì),在表5、表6單因素滿意度的基礎(chǔ)上計(jì)算其合成合理-滿意度(表6)。其中的加權(quán)數(shù)采用多名專家的意見后,取其平均數(shù)而得出,按照單果質(zhì)量、果實(shí)形狀、果色、果面光潔度、石細(xì)胞含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、可溶性單寧含量共9 個(gè)指標(biāo)順序,其加權(quán)數(shù)W=(0.10,0.05,0.05,0.10,0.15,0.15,0.15,0.15,0.1)。綜合合成-合理滿意度為各指標(biāo)合成合理滿意度總和,代表某個(gè)單株內(nèi)外在綜合品質(zhì)的滿意程度。
表6 復(fù)選優(yōu)株果實(shí)品質(zhì)合成合理-滿意度表
表6 復(fù)選優(yōu)株果實(shí)品質(zhì)合成合理-滿意度表(續(xù))
從表6 各單株果實(shí)品質(zhì)綜合合成-合理滿意度看,H10、H29、H39、H41 連續(xù)2 年的果實(shí)品質(zhì)綜合合成-合理滿意度均達(dá)到0.6 以上,并從表5 連續(xù)2 年各性狀指標(biāo)表現(xiàn)看,果實(shí)品質(zhì)性狀基本穩(wěn)定,果實(shí)外觀美觀、石細(xì)胞含量均低于0.2%,可溶性糖均達(dá)到10.0%以上,可滴定酸均低于0.5%,單寧含量相對(duì)較低,符合外形美觀、石細(xì)胞少、高糖、低酸、低澀度的選育目標(biāo),確定這4 個(gè)單株為決選優(yōu)良單株,并作為本項(xiàng)目最終篩選出的黃果梨優(yōu)良單株。
在初選的基礎(chǔ)上,通過對(duì)初選優(yōu)株果實(shí)外在和內(nèi)在品質(zhì)的測(cè)定分析,并依據(jù)多維價(jià)值理論和合并性原則,采用單因素指標(biāo)的合理-滿意度和合成合理-滿意度評(píng)價(jià)方法,最終篩選出“黃果梨”優(yōu)良單株4 株,其優(yōu)株編號(hào)分別為H10、H29、H39、H41。篩選出的優(yōu)良單株滿足外形美觀、石細(xì)胞少、高糖、低酸、低澀度的選育目標(biāo),可在下一步種植推廣中加以擴(kuò)繁利用。
本篩選過程中,從單株果實(shí)經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀的連續(xù)觀測(cè)結(jié)果看,個(gè)體間的各項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn)出明顯的差異,表明“黃果梨”經(jīng)過長(zhǎng)期栽培,已成為一個(gè)復(fù)雜的雜合體,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)株篩選是防止品種退化、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要之需。此外,利用黃果梨外形美觀、石細(xì)胞較少、高酸度的品種特點(diǎn),開展新型鮮食加工兼用型新品種的育種研究工作,不失為利用“黃果梨”資源的發(fā)展新路子。