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摘要:人们生活品质的不断提高对水果品质的需求也逐步向着多元化方向发展,果树果实作为人们常见的水果供应类别,其产业的转型与果实品质的改良、增效研究不是一蹴而就的,需要相关的技术人员、研究人员不断进行深入研究。果实良种的培育是提升水果品质的重要遗传改良方向,为了合理推動水果产业的发展与转型,面向水果市场提供营养价值更高、口味更佳的水果,应从育种阶段出发引进遗传因子更多样的果树样本基因,发挥水果良种基因的经济效益与社会效益。
关键词:野生资源;生物改良;基因背景
当前阶段,我国部分果树生产产业存在育种技术不科学、遗传基因背景受限、生物工程改良基因背景狭窄等方面的问题,使得果树产业的发展面临一定的困难。针对该种情况国家为更好地提升果实的遗传品质,逐步加强了育种、培育等研究产业的资金投入,水果新品种的开发取得了一定的成果,丰富了水果市场的供应品类,为水果产业的稳定、高效发展提供了相应的技术支持。
1 果实品质的主要品质遗传优化、改良技术
1.1 重视野生资源遗传价值,平衡开发与保护的关系
生态系统中野生资源的遗传基因具有多样性、可变性特征,是农业可持续性健康发展的基础所在,同时也是保证生态环境安全的重要保障。果树中的野生品种遗传因子更为多样,而且在长期的自然选择与生存抗争的过程中逐渐形成了一些优良特性,是品质与抗逆育种的珍贵基因库,但现阶段由于农田开垦、环境污染、乱砍滥伐等原因,使得野生果树的种类与数量大幅度减少,果树基因遗传多样性被影响。因此在利用野生资源的过程中应采取对应的保护机制,如建圃保存、对原环境进行针对性的保护、建立离体器官库等,将野生资源中的多样遗传样本有效的保护起来,选育出能产业化应用的新品种,达到种质保存的目的,野生资源品种化是利用野生资源进行果实品质改良的重要方式之一。
1.2 育种改良技术
常规育种是保留变异、野生、原果树遗传基因的重要环节,根据基因的实际变异来源,育种改良技术可以分为两种类型,一是通过基因重组技术创制新品种,如营养性杂交与人工杂交、自然杂交等;二是以基因突变的样本为基础,对研究对象进行改良,如芽变选种等。经过几十年的研究广大果树育种工作者根据生产、市场和消费者的需求,综合采用杂交、实生和芽变选种技术,取长补短,优势互补,不断选育出新品种,使得常见的水果种类(苹果、梨与桃子等)在果实外观、味道、营养价值、贮藏能力等方面都有所提升,为水果产业的发展、转型奠定了基础。
1.3 生物遗传基因改良技术
生物遗传基因改良技术是基于基因组测序技术上的研究成果,现阶段在果树生物基因改良的过程中陆续完成了葡萄、苹果、草莓、甜橙、梨和桃子等多种果树的基因组测序,为进一步利用分子生物学及生物工程技术手段研究基因的功能、解析重要农艺性状提供了良好的基因组数据平台,便于技术与研究人员优选高产、抗病、高品质等遗传基因进行新品种培育。其中Dennis对以基因组测序为基础的葡萄精密育种技术(Precision breeding of grapevine)进行了更深入的研究,对包含基因插入、启动子挖掘、分子标记筛选、胁迫抗(耐)基因鉴定(生物及非生物)等内容取得了良好的理论与实践成果,具有广泛的发展前景。
2 遗传改良果树品种的提升实践
2.1 苹果品质改良
现阶段苹果品质遗传基因改良技术已经取得了一些实践成果,以“华冠”苹果为例,由于综合品质较高被认定为具有广泛推广价值的苹果品种。“华冠”的亲本组合是由“金冠”与“富士”构成的。其中,“富士”的亲本是“国光”与“元帅”,而新西兰经由品质改良的“太平洋玫瑰”(Pacific Rose)属于综合性状较为优良的中晚熟改良品种,属于世界五大苹果品种之列,亲本组合包括“嘎拉”与“华丽”,其中,“嘎拉”的是由“红基橙”与 “金冠”组成;“华丽”的亲本由“金冠”与“惠”组成,因此遗传背景更多样。为了有效拓宽苹果改良的遗传基础,在上世纪末新西兰在开放授粉的环境下,采用实生选种代替有控制的杂交育种,其供选群体是来自遗传背景差别大、具有多个不同血统的350个品种或类型自然授粉的实生后代。
2.2 梨品质改良
在梨品种的遗传改良方面,白梨系统(Pyrus bretschneideri Rehd.)中的“莱阳慈”梨与“砀山酥”梨作为著名的地方特产水果,在培育的过程中存在一定的问题。针对该种情况,以“新梨7号”与“莱阳慈”为亲本的新慈香、“新梨7号”与“砀山酥梨”为亲本的山农酥被开发出来,综合形状优良且具备较高的经济价值。其中由“苹果梨”与西洋梨、白梨的杂交品种“身不知”是“早酥梨”的亲本,而“早酥梨”与“库尔勒香梨”共同作为“新梨7号”的亲本。因此两种改良品种存在西洋梨、白梨、新疆梨、沙梨四种遗传背景,由此可见遗传背景范围与基因的多样性是进行杂交遗传品质改良的关键所在。
2.3 桃品质改良
桃类水果作为常见的水果品种,在育种改良方面经过长期的研究与实践,其品种外观、食用品质与营养价值方面均有着显著的提升,培育类型向着多样化发展。但从整体形势来看与育种强国间仍存在较大的差距,面临诸多严峻挑战,其中中国育成品种的亲本品种是‘白花’‘大久保’‘早生黄金’和‘兴津油桃’,而这4个品种均来自上海水蜜,遗传背景受到限制,育种技术难以实现有效突破。农业技术研发过程中,应将引进多样化遗传基因与拓展遗传背景作为主要的改良技术研究方向。
3 结语
为进一步推动果树种植产业的高产、增效、高品质发展,技术与研究人员应从现有的改良技术应用现状出发,合理利用野生资源生物遗传基因的多样化特质,在深入研究基因遗传背景的基础上优化育种技术,对亲本品种优势基因进行筛选,拓宽苹果、梨、桃、葡萄等常见水果的基因基础,融合生物技术与常规育种技术,建立起现代改良技术研究与应用体系。
参考文献:
[1] 曲诚怀,曲在亮,刘海华,etal.海岛素对提高苹果树的抗病性和果实品质的试验[J].落叶果树,2018(04).
[2] 王富荣,黎刚,龚林忠,etal.疏果对“中桃红玉”果实品质的影响及效益分析[J].中国南方果树,2018(05).
[3] 周思泓,成果,郭荣荣,etal.果实套袋对避雨栽培“阳光玫瑰”葡萄果实品质的影响[J].中国南方果树,2019(02).
(作者单位:平邑县农业农村局)
关键词:野生资源;生物改良;基因背景
当前阶段,我国部分果树生产产业存在育种技术不科学、遗传基因背景受限、生物工程改良基因背景狭窄等方面的问题,使得果树产业的发展面临一定的困难。针对该种情况国家为更好地提升果实的遗传品质,逐步加强了育种、培育等研究产业的资金投入,水果新品种的开发取得了一定的成果,丰富了水果市场的供应品类,为水果产业的稳定、高效发展提供了相应的技术支持。
1 果实品质的主要品质遗传优化、改良技术
1.1 重视野生资源遗传价值,平衡开发与保护的关系
生态系统中野生资源的遗传基因具有多样性、可变性特征,是农业可持续性健康发展的基础所在,同时也是保证生态环境安全的重要保障。果树中的野生品种遗传因子更为多样,而且在长期的自然选择与生存抗争的过程中逐渐形成了一些优良特性,是品质与抗逆育种的珍贵基因库,但现阶段由于农田开垦、环境污染、乱砍滥伐等原因,使得野生果树的种类与数量大幅度减少,果树基因遗传多样性被影响。因此在利用野生资源的过程中应采取对应的保护机制,如建圃保存、对原环境进行针对性的保护、建立离体器官库等,将野生资源中的多样遗传样本有效的保护起来,选育出能产业化应用的新品种,达到种质保存的目的,野生资源品种化是利用野生资源进行果实品质改良的重要方式之一。
1.2 育种改良技术
常规育种是保留变异、野生、原果树遗传基因的重要环节,根据基因的实际变异来源,育种改良技术可以分为两种类型,一是通过基因重组技术创制新品种,如营养性杂交与人工杂交、自然杂交等;二是以基因突变的样本为基础,对研究对象进行改良,如芽变选种等。经过几十年的研究广大果树育种工作者根据生产、市场和消费者的需求,综合采用杂交、实生和芽变选种技术,取长补短,优势互补,不断选育出新品种,使得常见的水果种类(苹果、梨与桃子等)在果实外观、味道、营养价值、贮藏能力等方面都有所提升,为水果产业的发展、转型奠定了基础。
1.3 生物遗传基因改良技术
生物遗传基因改良技术是基于基因组测序技术上的研究成果,现阶段在果树生物基因改良的过程中陆续完成了葡萄、苹果、草莓、甜橙、梨和桃子等多种果树的基因组测序,为进一步利用分子生物学及生物工程技术手段研究基因的功能、解析重要农艺性状提供了良好的基因组数据平台,便于技术与研究人员优选高产、抗病、高品质等遗传基因进行新品种培育。其中Dennis对以基因组测序为基础的葡萄精密育种技术(Precision breeding of grapevine)进行了更深入的研究,对包含基因插入、启动子挖掘、分子标记筛选、胁迫抗(耐)基因鉴定(生物及非生物)等内容取得了良好的理论与实践成果,具有广泛的发展前景。
2 遗传改良果树品种的提升实践
2.1 苹果品质改良
现阶段苹果品质遗传基因改良技术已经取得了一些实践成果,以“华冠”苹果为例,由于综合品质较高被认定为具有广泛推广价值的苹果品种。“华冠”的亲本组合是由“金冠”与“富士”构成的。其中,“富士”的亲本是“国光”与“元帅”,而新西兰经由品质改良的“太平洋玫瑰”(Pacific Rose)属于综合性状较为优良的中晚熟改良品种,属于世界五大苹果品种之列,亲本组合包括“嘎拉”与“华丽”,其中,“嘎拉”的是由“红基橙”与 “金冠”组成;“华丽”的亲本由“金冠”与“惠”组成,因此遗传背景更多样。为了有效拓宽苹果改良的遗传基础,在上世纪末新西兰在开放授粉的环境下,采用实生选种代替有控制的杂交育种,其供选群体是来自遗传背景差别大、具有多个不同血统的350个品种或类型自然授粉的实生后代。
2.2 梨品质改良
在梨品种的遗传改良方面,白梨系统(Pyrus bretschneideri Rehd.)中的“莱阳慈”梨与“砀山酥”梨作为著名的地方特产水果,在培育的过程中存在一定的问题。针对该种情况,以“新梨7号”与“莱阳慈”为亲本的新慈香、“新梨7号”与“砀山酥梨”为亲本的山农酥被开发出来,综合形状优良且具备较高的经济价值。其中由“苹果梨”与西洋梨、白梨的杂交品种“身不知”是“早酥梨”的亲本,而“早酥梨”与“库尔勒香梨”共同作为“新梨7号”的亲本。因此两种改良品种存在西洋梨、白梨、新疆梨、沙梨四种遗传背景,由此可见遗传背景范围与基因的多样性是进行杂交遗传品质改良的关键所在。
2.3 桃品质改良
桃类水果作为常见的水果品种,在育种改良方面经过长期的研究与实践,其品种外观、食用品质与营养价值方面均有着显著的提升,培育类型向着多样化发展。但从整体形势来看与育种强国间仍存在较大的差距,面临诸多严峻挑战,其中中国育成品种的亲本品种是‘白花’‘大久保’‘早生黄金’和‘兴津油桃’,而这4个品种均来自上海水蜜,遗传背景受到限制,育种技术难以实现有效突破。农业技术研发过程中,应将引进多样化遗传基因与拓展遗传背景作为主要的改良技术研究方向。
3 结语
为进一步推动果树种植产业的高产、增效、高品质发展,技术与研究人员应从现有的改良技术应用现状出发,合理利用野生资源生物遗传基因的多样化特质,在深入研究基因遗传背景的基础上优化育种技术,对亲本品种优势基因进行筛选,拓宽苹果、梨、桃、葡萄等常见水果的基因基础,融合生物技术与常规育种技术,建立起现代改良技术研究与应用体系。
参考文献:
[1] 曲诚怀,曲在亮,刘海华,etal.海岛素对提高苹果树的抗病性和果实品质的试验[J].落叶果树,2018(04).
[2] 王富荣,黎刚,龚林忠,etal.疏果对“中桃红玉”果实品质的影响及效益分析[J].中国南方果树,2018(05).
[3] 周思泓,成果,郭荣荣,etal.果实套袋对避雨栽培“阳光玫瑰”葡萄果实品质的影响[J].中国南方果树,2019(02).
(作者单位:平邑县农业农村局)