我国蓝莓种质资源研究进展

2014-12-09 16:39刘丽郭俊英
安徽农学通报 2014年22期
关键词:收集种质资源蓝莓

刘丽+郭俊英

摘 要:该文对我国蓝莓种质资源的调查、收集、保存、评价、创新和蓝莓的保健功能进行了综述。分析了研究中存在的问题,并对今后的育种工作进行了展望。

关键词:蓝莓;种质资源;收集;保存;评价

中图分类号 S663.9 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)22-65-03

蓝莓(SemenTrigonellae)属杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium L.)蓝浆果亚属(Cyanococcus)植物,为多年生落叶或常绿灌木或小灌木。蓝莓栽培历史只有100a左右,最早始于美国。自1908年美国考威尔博士选育出第1个蓝莓优株——布鲁克斯(Brooks)以来,荷兰、加拿大、德国、波兰、澳大利亚、新西兰、日本等国竞相引种栽培,并根据自己国家的资源优势和气候特点开展了本土特色的蓝莓研究和栽培工作,蓝莓相继进入商业性栽培和生产阶段[1]。据统计,全球已有30多个国家和地区开始蓝莓产业化栽培,总面积达12万hm2,产量超过30万t,但市场上仍供不应求[2]。蓝莓因其独特的保健营养价值,被联合国粮农组织列为人类五大健康食品之一,堪称“世界第三代水果之王”[3-4]。

1 蓝莓种质资源的调查、收集和保存

越橘属蓝浆果组是园艺学上重要的一个组,也是真正意义上的蓝浆果。我国约有91种,24个变种,2个亚种,主要为越橘组品种[5]。我国自20世纪80年代开始对蓝莓的引种和选育工作,吉林农业大学郝瑞教授最先对长白山地区的野生笃斯蓝莓资源进行了系统调查[6]。1983年吉林农大李亚东教授率先在我国开展了蓝莓引种栽培工作,先后引入兔眼蓝莓、高丛蓝莓、半高丛蓝莓和矮丛蓝莓等4大类,通过收集整理引进品种和本地种质资源,吉林农业大学建立了我国小浆果种质资源圃,收集保存150余份蓝莓种质资源[7,8]。继吉林农大之后,中科院南京植物所于1988年也开始从美国引种蓝莓进行栽培研究,筛选出适合我国南方地区栽培的优良品种[9]。2013年中国农业科学院郑州果树研究所成立小浆果课题开始对蓝莓等小浆果进行研究,并收集和保存了蓝莓种质资源10余份。

2 蓝莓种质资源的评价

刘克宁等于2007-2009年通过对17个蓝莓品种的生长结果习性、物候期以及各品种特性、适应性和抗逆性的观察记录,评价筛选出蓝丰、公爵、北陆和1613-A 4个最适宜烟台地区栽种的蓝莓品种[10]。姜晶对15个越橘品种的感官品质和营养成份进行评价,得出蓝丰、S13、康维尔和爱国者属于大果品种,北村、蓝丰、美登、北空、粉蓝和爱国者披有较厚果粉,果实呈悦目的亮蓝色[11]。林晓露通过对叶片厚度、主脉直径、上表皮厚度和气孔密度等与抗旱相关的叶片解剖结构指标进行隶属函数分析,评价出3种成年株材料的抗旱能力依次为:圆蓝〉达柔〉蓝丰[12]。崔建民等利用SSR分子标记技术,对93份越橘种质资源遗传多样性和亲缘关系进行分析,评价出其遗传关系为:北高丛越橘、矮丛越橘、兔眼越橘亲缘关系依次渐远;笃斯越橘、蔓越橘、兔眼越橘亲缘关系依次渐远[13]。

3 蓝莓种质资源的创新利用

在蓝莓的育种中,鲜食和加工性状成为未来育种的2个主要方向。鲜食品种目标要求:果实大、质地硬,耐储运性能强,鲜食风味佳;加工品种要求具有良好的加工性能,如容易采收、出汁率高、色素含量高、含糖量高等[8]。另外,蓝莓对土壤的pH值要求比较低,大大的限制了其种植范围。所以耐高pH值、抗寒、耐旱、丰产、抗虫、抗病品种的选育也应是其育种目标。

种植资源的创新一般是通过实生选种、芽变选种、杂交育种、诱变育种以及生物技术育种来实现的。我国科研者自2000年开始也陆续对蓝莓进行实生选种,并逐步筛选出表现优良的单株或优系。中国科学院植物研究所对南高丛品种‘南月的实生后代果实的主要特征和经济性状进行评估,筛选出21个‘南月实生后代优良单株[14]。刘肖等用Chippewa、Bluecrop、Darrow、Northland、Duke和Powderblue 6种不同蓝莓栽培品种作为亲本,进行人工杂交授粉试验,并对杂交得到的种子进行幼苗培育,摸索出适宜蓝莓花粉贮藏的条件,提高了实生种子的出苗率,为后期的杂交育种工作奠定基础[15]。石佳利用南高丛二倍体越橘“3#”为材料,用秋水仙素处理诱导四倍体,从诱变效果看,浸渍法效果最佳,以0.1%的秋水仙素茎尖浸泡24h为最佳诱变组合,存活率为70%,变异率为13.33%,四倍体植株率为6.67%。通过形态及细胞染色体数目检测对其进行倍性鉴定,获得了南高丛越橘“3#”四倍体植株[16]。史文君以‘蓝丰、‘康维尔的当年生长健壮的幼嫩茎段为试材,研究得出北高丛蓝莓初代培养的适宜培养基是添加ZT(玉米素)1.0mg/L的改良WPM,诱导腋芽萌发的效果较好,2个品种的萌芽率分别为84.45%和85.55%,且新枝长势好[17]。韩婷婷以矮丛蓝莓‘Blomidon品种的试管苗叶片为外植体,矮丛蓝莓‘Blomidon最适宜培养基为WPM1/2+0.5mg·L-1CPPU+1.0mg·L-1ZT+0.5mg·L-1TDZ,其诱导愈伤率高达100%,诱导愈伤组织50d后转接平均分化芽数最多达10.26个[18]。游来秋以‘北卫为材料研究得出花药愈伤组织诱导适宜用WPM+BA0.5mg/L+2,4-D1.0mg/L固体培养基;盛花期取花冠长宽比为2:1花蕾的花药为最佳培养材料;黑暗条件有助于越橘花药愈伤组织的产生,其花药愈伤组织诱导率可达56.67%[19]。

4 蓝莓保健功能的研究

蓝莓果实酸甜可口,果肉细腻,风味独特,营养价值极高。据报道,100g蓝莓果实中含有水分84g,能量238.6kJ,碳水化合物15g,膳食纤维2.5g,糖10g,钙6mg,钾77mg,维生素C9.7mg,叶酸6μg,维生素B6 52μg。除此之外,蓝莓果实中还富含SOD、花青甙、多种氨基酸、熊果甙、蛋白质、脂肪和食用纤维。在美国农业部(USDA)2001年进行的40种不同水果和蔬菜的对比试验中,蓝莓被认为是含抗氧化物质最多的水果之一[20]。视力是由视网膜上的视网膜紫质产生的,人类的视网膜容易因年龄增长、过度光亮,自由基或者糖尿病受到破坏。蓝莓中的花青素可促进视网膜紫质再生,增进视力,所以蓝莓又称为“美瞳之果”。蓝莓中的花青素可清除自由基,预防癌症和心血管疾病,加强前期糖尿病人群中胰岛素反应,降低患有2型糖尿病的女性志愿者的空腹血糖值并且抑制炎症。蓝莓含有大量生理活性物质,被称为果蔬中“第一号抗氧化剂”,它具有防止功能失调、改善短期记忆、提高老年人的平衡性和协调性等作用[21]。蓝莓还能美容养颜,被称为“口服的皮肤化妆品”。此外,蓝莓还是天然的色素源,可以从蓝莓果汁中提取天然红色色素,用以食品及保健品的着色,既安全又营养[22]。endprint

5 蓝莓种质资源研究存在的问题及展望

我国对蓝莓的研究工作起步较晚,与美国等产地国相比,还有较大差距。目前,国外蓝浆果种质资源研究主要集中在蓝浆果种质资源的收集及评价、果实品质和栽培性状的改良、育种策略及技术的创新与完善,以及品种间杂交趋势和新品种的研究等领域[23]。我国蓝莓种质资源的研究虽然也取得了一定的进展,但自育品种的选育还比较落后,目前还没有自育品种。

蓝莓因其极高的营养价值和保健功能,我国栽培种植面积在逐年大幅增加,科研投入也在不断加大。我国科研者根据自身优势,在引进国外品种的基础上,加强调查收集利用我国丰富的野生种质资源,建立蓝莓种质资源库,正在采用常规杂交育种和现代分子生物育种技术,培育优质丰产的蓝莓新品种。

参考文献

[1]崔建民,刘红霞,邹荣仟,等.越橘种质资源遗传多样性和亲缘关系研究[J].果树学报,2010,27(3):373-378.

[2]郑炳松,张启香,程龙军,等.蓝莓栽培实用技术[M].杭州:浙江大学出版社,2013:2.

[3]顾 姻. 蓝浆果与蔓越桔[M].北京:中国农业出版社,2001.

[4]聂飞,韦吉梅,文光琴,等.蓝莓的经济价值及其在我国产业化发展的前景探讨[J].贵州农业科学,2007,35(1):117-119.

[5]王慧亮,张慧琴,肖金平,等.蓝莓育种研究概况[J].浙江农业科学,2010(3):474-481.

[6]郝瑞.长白山区笃斯越桔资源调查[J].园艺学报,1979,6(2):87- 93.

[7]李亚东,姜惠铁,张志东,等.中国蓝莓产业化发展的前景[J]. 沈阳农业大学学报(社会科学版),2001,3(1):39-42.

[8]李亚东,孙海悦,齐猛,等.我国小浆果选种、育种概况与展望[J].东北农业大学学报,2012,43(10):1-9.

[9]王传永. 兔眼蓝浆果在南京地区的生长和结实情况[J]. 植物资源与环境,1998,7(3):43-45.

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[11]姜晶.越橘等3种小浆果的品质评价及重金属元素分析[D].吉林:吉林农业大学,2008.

[12]林晓露.六株越橘(Vaccinium L.)实生苗染色体核型分析和抗旱能力分析[D].重庆:西南大学,2010.

[13]崔建民,刘红霞,邹荣仟,等.越橘种质资源遗传多样性和亲缘关系研究[J].果树学报2010,27(3):373-378.

[14]南方高丛蓝莓果‘南月实生后代果实特性的变异分析[J].植物资源与环境学报,2008,17(3):44-48.

[15]刘肖,苏淑钗,侯智霞,等.蓝莓人工杂家及幼苗培育技术研究[J].中国农学通报,2012,28(34):263-267.

[16]石佳.南高丛越橘(Vaccinium australe)四倍体诱导及鉴定[D].重庆:西南大学:2012.

[17]史文君,赵永钦,王培培等.北高丛蓝莓茎段离体培养及增殖技术[J].经济林研究,2012,30(2):56-60.

[18]韩婷婷,孙周平.矮丛蓝莓叶片的愈伤组织诱导及植株再生[J].西北植物学报,2010,30(3):0615-0620.

[19]游来秋,李晓艳,张志东.越橘花药愈伤组织诱导的影响因子[J].吉林农业大学学报,2009,31(5):528-531,537.

[20]马艳萍.蓝莓的生物学特性、栽培技术与营养保健功能[J].中国水土保持,2006(2):47-49.

[21]刘欢.“浆果之王”蓝莓的营养保健作用研究[J].中国新技术新产品,2009(19):228.

[22]张广燕,刘云强,徐凌,等.蓝莓加工及贮藏保鲜技术[J].辽宁农业职业技术学院学报,2013,15(2):12-13.

[23]何科佳,曾斌,张力,等.我国蓝莓种质资源利用研究进展[J].湖南农业科学2013,(23):14-17.

(责编:吴祚云)endprint

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