湖南省桑樹(shù)種質(zhì)資源鑒定與育種研究概述

何 君 李章寶 唐匯清 談順友 王 明 李麗蓉

(湖南省蠶桑科學(xué)研究所，湖南長(zhǎng)沙 410127)

蠶桑種質(zhì)資源是蠶絲業(yè)最寶貴的財(cái)富。21世紀(jì)生物技術(shù)的發(fā)展及分子育種工作的開(kāi)展，將主要依賴(lài)動(dòng)植物基因資源作為物質(zhì)基礎(chǔ);因此，它是21世紀(jì)我國(guó)蠶業(yè)持續(xù)發(fā)展的最基本保證。湖南省桑樹(shù)種質(zhì)資源豐富，目前已考察收集到的95份野生桑種質(zhì)資源，經(jīng)鑒定有6個(gè)桑種1個(gè)變種［1］;艾均文等［2］對(duì)30份桑種質(zhì)資源的染色體倍數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)，其中有28份為二倍體，2份為三倍體;李章寶等［3］對(duì)40份桑種質(zhì)資源的桑黃化型萎縮病的抗性進(jìn)行了鑒定，其中有高抗種質(zhì)資源5份。湖南省通過(guò)種質(zhì)資源的收集、保存、鑒定與評(píng)價(jià)，充分利用這些種質(zhì)資源，先后采用地方品種選拔、雜交育種和多倍體育種技術(shù)，培育了6個(gè)桑樹(shù)新品種，為促進(jìn)湖南桑樹(shù)種質(zhì)資源利用和創(chuàng)新作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1 桑樹(shù)種質(zhì)資源的種類(lèi)與分布

湖南省位于云貴高原至東南山丘和南嶺山地到江漢平原之間的交錯(cuò)地帶，具有山丘、丘陵、平原、盆地、崗地等多種地貌類(lèi)型。湘、資、沅、澧四水由南而北或自西向東注入洞庭湖。湖南省屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，南北分別兼有向亞熱帶和北亞熱帶過(guò)渡的特征，熱量充足，雨量豐沛，季節(jié)分明，無(wú)霜期長(zhǎng)，嚴(yán)寒期短，光能潛力大。由于自然條件的復(fù)雜性，形成了湖南省桑樹(shù)種質(zhì)資源的多樣性。

1982—1986 年湖南省蠶?？茖W(xué)研究所任長(zhǎng)銳等［1］分別對(duì)懷化、溆浦、辰溪、瀘溪、麻陽(yáng)、花恒、鳳凰、龍山、永定、桑植、岳陽(yáng)、華容、平江、攸縣、炎陵、湘潭、衡山、澧縣等 20個(gè)縣(市、區(qū))的 75個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，以及張家界國(guó)家森林公園、南岳樹(shù)木園、石林溪林場(chǎng)3個(gè)林區(qū)進(jìn)行了桑樹(shù)種質(zhì)資源的實(shí)地考察，共收集到野生桑樹(shù)種質(zhì)資源95份。

湖南省各地均有桑種分布，其中，白桑、魯桑多分布在洞庭湖平原、湘東丘陵和湘、資、沅、澧四水流域蠶區(qū)，以及湘、資、沅、澧四水兩岸的淤積平原，道路兩旁，山麓村莊;白桑尤以攸縣、衡山、澧縣最多，魯桑以辰溪、麻陽(yáng)較多。長(zhǎng)穗桑較少，主要分布在保靖縣普戎鄉(xiāng)一帶。華桑分布較廣，溆浦、辰溪、花恒、鳳凰、永定、龍山、桑植、炎陵、新晃等縣山區(qū)均有分布。雞桑主要分布在溆浦、辰溪、花恒、桑植、江華等縣山區(qū)。蒙桑多分布于溆浦、永定區(qū)。鬼桑是蒙桑的變種，一般與蒙桑伴生。各桑種生長(zhǎng)分布的海拔高度據(jù)考察結(jié)果顯示，白桑、魯桑一般分布在海拔35～550 m的地區(qū)，長(zhǎng)穗桑一般分布在630～800 m的地區(qū)，蒙桑、鬼桑一般分布在400～700 m的地區(qū)，雞桑、華桑一般分布在400～1 400 m的地區(qū)。

2 桑樹(shù)種質(zhì)資源的鑒定與評(píng)價(jià)

2.1 桑樹(shù)種質(zhì)資源的保存與分類(lèi)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖南省蠶?？茖W(xué)研究所在長(zhǎng)沙試驗(yàn)基地共收集、保存桑種質(zhì)資源381份，其中野生桑種質(zhì)資源95份、地方桑品種12份、創(chuàng)新材料20份、育成桑品種6份、引進(jìn)桑品種資源248份。收集的95份野生桑種質(zhì)資源中，經(jīng)鑒定有6個(gè)桑種1個(gè)變種，其中白桑(Morus albaLinn.)25份，魯桑(Morus multicaulisPeer.)2 份，長(zhǎng)穗桑(Morus wittiorumHand-Mazz.)3 份，華桑(Morus cathayanaHemsl.)26 份，雞桑(Morus australisPoir.)14 份，蒙桑(Morus mongolicaSchneid.)8 份，鬼桑(Morus mongolicavar.dabolica Koidz.)17 份［1］(表1)。

表1 湖南省收集的95份野生桑樹(shù)種質(zhì)資源的分類(lèi)

2.2 桑樹(shù)種質(zhì)資源的染色體倍數(shù)檢測(cè)

1998年艾均文等［2］采用桑樹(shù)酸解去壁低滲法，對(duì)湖南省湘7920等30份桑種質(zhì)資源進(jìn)行了染色體倍數(shù)性檢測(cè)，其中有28份桑種質(zhì)資源是二倍體，有2份桑種質(zhì)資源是三倍體(表2)。

表2 30份桑樹(shù)種質(zhì)資源染色體倍數(shù)性檢測(cè)結(jié)果

2.3 桑樹(shù)種質(zhì)資源抗性鑒定

1991—1993 年李章寶等［3］采用病穗套管芽接接種鑒定法，對(duì)湖南省抗選1號(hào)等40份桑樹(shù)種質(zhì)資源進(jìn)行了桑黃化型萎縮病的抗性鑒定，篩選出對(duì)桑黃花型萎縮病高抗種質(zhì)資源5份，類(lèi)菌原體(Mycoplasma like organism，MLO)病株率在0～8%;中抗種質(zhì)資源14份，MLO病株率在12% ～28%;感病種質(zhì)資源7份，MLO病株率在32% ～44%;易感種質(zhì)資源1份，MLO病株率為56%(表3)。

表3 40份桑樹(shù)種質(zhì)資源對(duì)桑黃花型萎縮病的抗性鑒定

2.4 桑樹(shù)種質(zhì)資源鑒定與評(píng)價(jià)

采用田間系統(tǒng)調(diào)查與農(nóng)村區(qū)試、養(yǎng)蠶實(shí)驗(yàn)與比對(duì)、生物測(cè)定與檢測(cè)、抗性鑒定與調(diào)查等方法，對(duì)湖南省部分地方品種和育成品種早生桑1號(hào)、葫蘆桑、湘牛耳桑、湘壓桑、澧花桑、小葉桑、大葉桑、仙眠早桑、湘白條桑、澧落化桑、澧桑24、漂葉桑、一葉桑、湘7920、湘456、湘雜桑1號(hào)、澧州7號(hào)、湘桑6號(hào)等部分桑樹(shù)品種資源的枝條、葉片、冬芽等形態(tài)特征，發(fā)芽期、開(kāi)葉期、成熟期、硬化期、落葉期、發(fā)芽率、生長(zhǎng)芽率等生物學(xué)特性，公斤葉片數(shù)、米條產(chǎn)葉量、667 m2桑園產(chǎn)葉量，葉質(zhì)粗蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量等營(yíng)養(yǎng)成分，萬(wàn)頭產(chǎn)繭量、萬(wàn)頭繭層量、百公斤桑葉產(chǎn)繭量等養(yǎng)蠶成績(jī)，抗病、抗寒等抗逆性及栽培技術(shù)等進(jìn)行了鑒定與評(píng)價(jià)。通過(guò)鑒定已在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的6個(gè)推廣桑品種的主要特征、特性調(diào)查詳見(jiàn)表4［4－6］。

表4 6個(gè)推廣桑品種的主要特征、特性調(diào)查

3 桑樹(shù)種質(zhì)資源的創(chuàng)新與育種研究

3.1 桑樹(shù)育種研究的現(xiàn)狀

桑樹(shù)種質(zhì)資源的收集、整理、鑒定的目的是為了弄清其特性，以便更好地創(chuàng)新與利用。湖南省蠶?？茖W(xué)研究所利用本地的桑樹(shù)種質(zhì)資源，采取地方品種選拔、雜交育種和多倍體育種技術(shù)，開(kāi)展桑樹(shù)新品種選育研究，先后育成了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)桑樹(shù)新品種早生桑1號(hào)、澧桑24號(hào)、湘7920、澧州7號(hào)、湘桑6號(hào)及雜交組合湘雜桑1號(hào)等(表4、圖1)，已廣泛應(yīng)用于蠶桑生產(chǎn)，為加快湖南省桑樹(shù)品種優(yōu)良化發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。其中早生桑1號(hào)獲1978年湖南省科學(xué)技術(shù)大會(huì)獎(jiǎng);湘7920參加全國(guó)桑品種區(qū)域性鑒定，全年產(chǎn)葉量比對(duì)照品種湖桑32號(hào)高26.2%，667 m2桑園產(chǎn)繭量比對(duì)照高19.14%［7］，該品種于1996年通過(guò)全國(guó)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，獲1997年湖南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng);湘雜桑1號(hào)1998年通過(guò)湖南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，667 m2桑園產(chǎn)葉量比對(duì)照品種湖桑32號(hào)增產(chǎn)21.0%～34.3%，養(yǎng)蠶成績(jī)與對(duì)照種相仿［4］，同年獲湖南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng);湘桑6號(hào)2007年通過(guò)湖南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)登記，小區(qū)試驗(yàn)和農(nóng)村多點(diǎn)鑒定，比對(duì)照品種湖桑32號(hào)增產(chǎn)30.5%，絲繭育萬(wàn)頭產(chǎn)繭量、萬(wàn)頭繭層量分別比對(duì)照增產(chǎn)6.5%、6.2%，百公斤桑葉產(chǎn)繭量增加6.5%，種繭育克蟻制種提高9.7%［8］，該品種于2010年獲全國(guó)農(nóng)牧漁業(yè)豐收二等獎(jiǎng)，2011年又獲湖南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

圖1 湖南省桑樹(shù)種質(zhì)資源創(chuàng)新與桑品種選育路徑

3.2 桑樹(shù)育種的體會(huì)

回顧湖南省近半個(gè)世紀(jì)的育種實(shí)踐，我們初步體會(huì)到:第一，豐富的地方種質(zhì)資源，是選擇地方品種的基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代至20世紀(jì)60年代初期，湖南省蠶?？茖W(xué)研究所先后從地方品種中選拔出早生一號(hào)、澧桑24號(hào)2個(gè)優(yōu)良的地方桑品種。第二，雜交育種選擇廣東桑或帶廣東血統(tǒng)的桑品種作為親本雜交，輕易獲得新的優(yōu)良個(gè)體或新的優(yōu)良群體。20世紀(jì)80年代以來(lái)湖南省蠶桑科學(xué)研究所育成的湘7920、澧州7號(hào)、湘雜桑1號(hào)、湘桑6號(hào)4個(gè)桑品種，其親本材料均有廣東?；驇в袕V東桑血統(tǒng)的桑品種。第三，本地地方品種或帶有本地地方品種血統(tǒng)的桑品種作為雜交親本，也易獲得新的優(yōu)良個(gè)體。第四，多倍體桑品種品質(zhì)優(yōu)良。湘7920是一個(gè)特高產(chǎn)桑品種，但桑葉葉質(zhì)較差，湘7920與廣東桑誘導(dǎo)的四倍體“誘59”雜交后，獲得優(yōu)良的單株系“湘桑6號(hào)”三倍體桑品種，既保持了湘7920的高產(chǎn)特性，養(yǎng)蠶、制種成績(jī)又明顯優(yōu)于湘7920。

4 桑樹(shù)種質(zhì)資源鑒定與育種研究展望

4.1 桑樹(shù)種質(zhì)資源的廣泛收集與妥善保存

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快及基本建設(shè)用地的增加，許多種質(zhì)資源都可能受到侵害;因此，必須及時(shí)對(duì)這些地區(qū)的桑樹(shù)種質(zhì)資源加以收集、保存，以避免種質(zhì)資源的丟失而造成不可挽回的重大損失。

4.2 桑樹(shù)種質(zhì)資源的多樣性鑒定與綜合評(píng)價(jià)

隨著蠶桑生產(chǎn)的發(fā)展，桑樹(shù)育種及生產(chǎn)對(duì)種質(zhì)的需求呈現(xiàn)多元化。如優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病桑種質(zhì)、果用桑種質(zhì)、觀賞用桑種質(zhì)以及育種所需的優(yōu)質(zhì)源、抗源(抗病、抗蟲(chóng)、抗旱、抗寒、抗鹽、抗瘠)、特異源(果用、藥用、飼料用、綠化用、觀賞用)等，必須加強(qiáng)對(duì)桑樹(shù)種質(zhì)資源的多樣性的鑒定與綜合評(píng)價(jià)的研究。

4.3 創(chuàng)新育種方法

創(chuàng)新育種方法是加快桑樹(shù)新品種選育的原動(dòng)力。桑樹(shù)新品種選育的重點(diǎn)是“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病桑樹(shù)新品種的選育、多倍體桑品種的選育、一代雜交種的選育、適應(yīng)省力化機(jī)械化操作的桑品種的選育以及‘果用、觀賞用、藥用、飼料用、綠化用等新品種的選育’”［9］。要以傳統(tǒng)的育種方法為基礎(chǔ)，結(jié)合基因工程、細(xì)胞工程及分子標(biāo)記輔助育種等生物技術(shù)，充分利用“中國(guó)桑樹(shù)基因組計(jì)劃”項(xiàng)目的研究成果，促進(jìn)傳統(tǒng)育種向現(xiàn)代化育種的轉(zhuǎn)變。

［1］任長(zhǎng)銳，汪福希，李云樓，等.湖南省桑樹(shù)品種資源考察總結(jié)［J］.湖南蠶桑，1986，(4):16 －20.

［2］艾均文，唐匯清，姚德球，等.桑樹(shù)資源染色體倍數(shù)性研究［J］.蠶絲科技，1999，(1):23.

［3］李章寶，雷國(guó)新，談順友，等.桑樹(shù)種質(zhì)資源對(duì)黃化型萎縮病抗性鑒定研究［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996，(4):33 －35.

［4］中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所.中國(guó)桑樹(shù)品種志［M］.北京:農(nóng)業(yè)出版社，1993.

［5］唐匯清，李云樓.桑樹(shù)新品種澧桑24×苗33一代雜交種的育成報(bào)告［J］.湖南蠶桑，1988，(4):9 －12.

［6］唐匯清，李云樓，符保軍，等.桑樹(shù)新品種澧州7號(hào)育成報(bào)告［J］.蠶業(yè)科學(xué)，1997，23(4):230 －231.

［7］唐匯清.改革開(kāi)放以來(lái)我所桑樹(shù)育種研究進(jìn)展與實(shí)踐體會(huì)［J］.蠶絲科技，1997，(1):2 －4.

［8］李章寶，唐匯清，唐翠明，等.人工三倍體桑樹(shù)新品種湘桑6號(hào)的育成［J］.蠶業(yè)科學(xué)，2007，33(3):341 －344.

［9］潘一樂(lè)，劉利，張林，等.我國(guó)桑樹(shù)種質(zhì)資源及育種研究［J］.廣東蠶業(yè)，2006，40(1):20 －26.