●苑克俊 孫瑞紅 王培久 葛福榮 牛慶霖 苑芳余
(1.山東省果樹研究所 山東 泰安 271000;2.山東省莒縣沙溝社區(qū) 山東 日照 276500)
肥城桃又叫肥桃、佛桃,是馳名中外的山東地方品種,栽培歷史悠久,有‘紅里肥城桃’和‘白里肥城桃’兩種類型,具有果個(gè)大、酸甜適口、香氣濃郁等優(yōu)良性狀,但也具有成熟期過于集中的缺點(diǎn),給生產(chǎn)銷售帶來困難。為培育不同成熟期的肥城桃新品種,提高市場競爭力,科研工作者進(jìn)行了研究和雜交育種工作。研究發(fā)現(xiàn),用肥城桃作為母本、不同成熟期的優(yōu)質(zhì)紅色桃作為父本,雜種后代種胚干癟、發(fā)育不正常[1]。為此,當(dāng)?shù)亻_展組織培養(yǎng)種胚技術(shù)研究,利用種胚組培技術(shù)培育雜種胚,成功培育出雜交后代植株,并篩選出一些保持肥城桃主要優(yōu)良性狀的雜交后代和品種,包括‘白里肥城桃’‘京春’的后代‘肥城桃6 號(hào)’、‘紅里肥城桃’‘紫桃’的后代‘肥城桃8 號(hào)’、‘紅里肥桃’‘寒露蜜’的后代‘肥城桃9號(hào)’[1]、‘京春’‘紅里肥城桃’的后代‘肥城桃 2 號(hào)’、‘紅里肥城桃’‘中華壽桃’的后代‘肥城桃3 號(hào)’[2]、‘紅里肥城桃’‘甜油桃1號(hào)’的后代‘肥城桃1號(hào)’[2-3],以及通過省良種審定的‘紅里肥城桃’‘臨澤紫桃’的后代‘肥桃王子’[4]。
雖然獲得了一些肥城桃的優(yōu)良雜交后代和品種,但都不是通過種子直接播種獲得的,而是借助組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的。以肥城桃作母本通過授粉獲得正常果實(shí)和種子進(jìn)行常規(guī)雜交育種培育后代植株的研究未見報(bào)道。我們?cè)谶@方面進(jìn)行了研究,獲得了理想結(jié)果。
以‘白里肥城桃’作母本、‘曙光油桃’作父本進(jìn)行常規(guī)雜交育種。2003 年在泰安市采集曙光油桃處于鈴鐺花期的花朵制備花粉,在肥城市對(duì)白里肥城桃一個(gè)大枝上的鈴鐺花進(jìn)行授粉,共授粉一個(gè)大枝155 朵花,并將該大枝上開放的花朵全部去除,然后用細(xì)紗網(wǎng)罩住整個(gè)大枝。果實(shí)成熟期采收果實(shí),獲得種子,在4℃冰箱中沙藏處理種子。4 月1 日將種子播撒在盆內(nèi)土壤中育苗,獲得F1 代種苗。2004年開始,取其接芽或接穗嫁接植株,在莒縣、泰安市岱岳區(qū)和山東省果樹研究所基地果園進(jìn)行栽植試驗(yàn)。2019 年選擇F1 代嫁接樹調(diào)查果實(shí)性狀。
2009 年取F1代果實(shí)種子播種,獲得F2代種苗植株,在山東省果樹研究所果園進(jìn)行栽植試驗(yàn)。2019年選擇F2 代嫁接樹調(diào)查果實(shí)性狀。
雜交桃樹授粉155 朵花,果實(shí)成熟期采收果實(shí),獲得29 粒種子,按此計(jì)算坐果率為18.7%達(dá)到正常水平。種子冷藏處理后盆栽育苗,獲得7 株F1 代種苗,其中1 株得立枯病死亡,其余6 株F1 代種苗成活。當(dāng)年肥城桃F1 代植株生長情況,見表1。
表1 肥城桃F1 代植株生長情況
2004 年夏季在莒縣小樹上芽接的F1 代植株,2006 年 1-1 號(hào)、1-3 號(hào)、1-4 號(hào)、1-5 號(hào)和 1-6 號(hào)開花,其中 1-1 號(hào)和 1-4 號(hào)結(jié)果;2008 年測定 1-1 號(hào)、1-4號(hào)和1-6 號(hào)果實(shí),1-2 號(hào)和1-3 號(hào)果實(shí)因未及時(shí)采收僅獲得種子;2010 年測定1-5 號(hào)果實(shí),結(jié)果見表2。2007 年春季在岱岳區(qū)小樹上枝接的1-4 號(hào)F1 代植株,2008 年結(jié)果,株產(chǎn)5.6kg。F1代果實(shí)指標(biāo),見表2。
2009 年在山東省果樹研究所果園播種的1-1 號(hào)、1-2 號(hào)、1-3 號(hào)、1-4 號(hào)和 1-6 號(hào)F1 代果實(shí)種子,播種后獲得12 株F2 代植株,其中出現(xiàn)5 株無毛油桃,對(duì)這些F2 代植株也進(jìn)行了高接試驗(yàn)。由于2010 年之后作者有一段時(shí)間從事其他研究,近年再研究時(shí)有些F1 代和F2 代植株弄混,我們重新給這些植株編號(hào)為x-1 號(hào)、x-2 號(hào)、x-3 號(hào)等。
F1 代植株保持了肥城桃香氣濃郁和有毛的性狀,其中1-2 號(hào)保持了肥城桃果個(gè)大、酸甜適口、香氣濃郁的優(yōu)良性狀,選為優(yōu)株和優(yōu)系。F2代中的2-1 號(hào)和2-2 號(hào)植株果實(shí)成熟期與肥城桃相近,但果實(shí)無毛、酸味強(qiáng),沒有保持肥城桃的風(fēng)味。后代x-1 號(hào)和x-2 號(hào)也保持了肥城桃果個(gè)大、酸甜適口、香氣濃郁的優(yōu)良性狀,x-3 號(hào)也具有香氣濃郁、口感好的優(yōu)良性狀,但果實(shí)呈深紫紅色,外觀較差。綜合考慮上述果實(shí)性狀及外觀,將x-1號(hào)和x-2號(hào)選為優(yōu)株和優(yōu)系,其中x-1 號(hào)果實(shí)可溶性固形物含量高,x-2 號(hào)果實(shí)成熟期較晚。肥城桃F1 代、F2 代植株果實(shí)性狀,見表3。另外,F(xiàn)2 代植株果實(shí)均表現(xiàn)出父本‘曙光油桃’的黃色果肉性狀。
表2 肥城桃F1 代果實(shí)指標(biāo)情況
表3 肥城桃后代植株果實(shí)性狀
以‘京春’‘紫桃’‘寒露蜜’作父本與肥城桃雜交獲得的肥城桃后代種胚干癟、發(fā)育不正常[1],已報(bào)道的以肥城桃作母本與‘京春’‘紫桃’‘寒露蜜’‘中華壽桃’和‘甜油桃1 號(hào)’雜交獲得的肥桃后代和品種都是采用種胚培養(yǎng)技術(shù)獲得的[1-4];近年來有研究表明,肥城桃的受粉具有特異性,‘紅里肥城桃’和‘白里肥城桃’可自花受粉結(jié)實(shí)和相互受粉結(jié)實(shí),用肥城桃作父本給‘新川中島’受粉能獲得正常果實(shí),但用‘霜紅蜜’‘中華壽桃’‘寒露蜜’‘中油桃4 號(hào)’‘超紅’和‘黃金蜜蟠’6 個(gè)品種給肥城桃受粉均不結(jié)實(shí)[5]。所有這些結(jié)果及本研究說明,能夠給肥城桃受粉的品種占比小,以肥城桃作母本通過受粉獲得正常果實(shí)和種子進(jìn)行常規(guī)雜交育種培育后代植株存在困難,需要找到合適的受粉父本。
幸運(yùn)的是,我們?cè)谶@方面獲得了突破,找出了以肥城桃作母本的雜交組合,通過常規(guī)雜交育種獲得正常果實(shí)和種子,經(jīng)過常規(guī)的播種育苗培育植株和篩選,培育出保持肥城桃果個(gè)大、酸甜適口、香氣濃郁等主要優(yōu)良性狀、成熟期提早到7~8 月的肥城桃雜交后代優(yōu)株,從而建立起通過常規(guī)雜交育種對(duì)肥城桃進(jìn)行改良的一種育種方法。
此前利用組織培養(yǎng)技術(shù)培育的肥城桃后代植株,其果實(shí)也能保持肥城桃酸甜適口、香氣濃郁等主要優(yōu)良性狀[1-4],不足之處是需要配備組織培養(yǎng)設(shè)備,培養(yǎng)過程復(fù)雜,耗費(fèi)較多的人力和物力。本研究利用常規(guī)雜交育種培育肥城桃后代植株,技術(shù)簡單易行,效果好,比此前利用組織培養(yǎng)技術(shù)培育肥城桃后代植株的方法顯著降低成本,為在桃育種工作中利用肥城桃的優(yōu)良特性開辟了一條新的技術(shù)途徑,有助于推動(dòng)肥城桃育種改良工作的開展。
需要注意的是,肥城桃F1 代植株果實(shí)大多保持酸甜適口、香氣濃郁和有毛性狀,說明這些性狀相關(guān)的主效基因是顯性的;F2 代油桃植株果實(shí)無毛、酸味強(qiáng),沒有保持肥城桃的風(fēng)味,說明F2代油桃植株中這些性狀相關(guān)的基因是隱性的。要培育果實(shí)無毛、保持肥城桃風(fēng)味的后代油桃,應(yīng)該利用肥城桃F1代植株,不能利用F2 代油桃植株。鑒于F2 代出現(xiàn)8~9 月成熟的油桃植株,說明肥城桃F1 代植株中含有晚熟基因,利用肥城桃F1 代植株進(jìn)行進(jìn)一步的育種工作,未來應(yīng)該可以培育出不同成熟期、保持肥城桃風(fēng)味的后代,包括后代油桃。
利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)有助于加快肥城桃理想后代品種的培育,目前雖然有一些肥城桃分子生物學(xué)方面的研究工作正在開展[6-12],但直接從育種工作著眼的研究未見報(bào)道,不能滿足分子輔助育種和分子設(shè)計(jì)育種的需要,今后應(yīng)該加強(qiáng)這方面的研究。
以往肥城桃主要是在肥城市縣域范圍內(nèi)栽培,栽植地土層深厚?,F(xiàn)在培育的肥城桃后代優(yōu)株,在莒縣、泰安市岱岳區(qū)和泰山區(qū)異地栽培,其優(yōu)株果實(shí)保持了肥城桃果個(gè)大、酸甜適口、香氣濃郁等主要優(yōu)良性狀,這對(duì)于未來的肥城桃后代新品種在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用具有重要意義。