蘋果抗病育種研究進展

田永強山西省太谷農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所·030815

蘋果抗病育種研究進展

田永強
山西省太谷農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所·030815

蘋果病害是制約蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，抗病育種作為提高蘋果抗病性的有效途徑，其研究日益受到蘋果育種和果樹病理工作者們的重視。本文綜述了蘋果抗病育種的意義和方法、我國蘋果抗病育種中存在的問題以及今后的工作方向。

1　蘋果抗病育種研究的意義

蘋果的栽培面積和產(chǎn)量都居我國水果生產(chǎn)的首位，是我國乃至世界最重要的果樹樹種之一。但是蘋果生產(chǎn)受到各種病害如蘋果樹腐爛病、蘋果輪紋病和早期落葉病等的侵襲，輕則樹勢衰弱、果實產(chǎn)量低、品質(zhì)差，重則缺枝少干、整株枯死，甚至是毀園，給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的威脅。目前，用于蘋果病害防治的費用在蘋果生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比例，以施用化學(xué)農(nóng)藥為主的防治措施容易引起病原菌的抗藥性，還會造成農(nóng)藥殘留，對我們的生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響。因此，越來越多的植保和園藝工作者致力于抗病蘋果品種的選育。蘋果抗病育種在抑制菌源數(shù)量、減輕病原危害、提高防治效果的同時，還能夠減少因化學(xué)藥劑的濫用而造成的環(huán)境污染和人、畜中毒，這對于我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品安全有著極其重要的意義。

2　蘋果抗病育種的現(xiàn)狀與存在的問題

2.1傳統(tǒng)的蘋果育種方法包括實生選種、芽變選種、雜交育種和誘變育種。實生選種是最簡單、原始的育種方法，我國原產(chǎn)的果樹品種絕大多數(shù)源于自然實生，其不足之處是要求保持原有的優(yōu)良特性，變異范圍小，類型少；芽變選種是通過芽分生組織細(xì)胞的變異進而培育新品種的方法，生產(chǎn)中人們通過該途徑選育出不少優(yōu)良新品種；雜交育種是獲得具有雙親優(yōu)良特性的新品種的最有效方法；自然變異特別是優(yōu)變較少，為獲得大量優(yōu)秀的目標(biāo)性狀，常采用人工誘變方法。

傳統(tǒng)的蘋果育種方法中有關(guān)抗病育種的報道很少，選育目標(biāo)大多為果實風(fēng)味、果個大小、果面顏色、成熟期等經(jīng)濟性狀，不排除選育成功的部分新品種具有抗病性狀，但也并沒有將其做為主要的選育目標(biāo)。

2.2生物技術(shù)抗病育種生物技術(shù)育種包括胚胎培養(yǎng)育種、胚乳培養(yǎng)育種、花培育種、離體誘變育種、原生質(zhì)體培養(yǎng)育種與細(xì)胞融合育種、基因工程育種等等，它彌補了傳統(tǒng)育種的不足，給蘋果育種開辟了一條全新的道路，也成為蘋果抗病育種的主要手段。

在生物技術(shù)抗病育種中，基因工程育種的發(fā)展最為迅速。應(yīng)用基因工程和組織培養(yǎng)技術(shù)，單個目標(biāo)抗病基因可以直接轉(zhuǎn)到品質(zhì)優(yōu)良的蘋果品種中，大大縮短育種時間。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的逐漸成熟，各種抗病性基因的導(dǎo)入研究必將越來越多地應(yīng)用于蘋果抗性育種中。

1989年James等首次實現(xiàn)蘋果轉(zhuǎn)基因以來，已有多個蘋果品種成功轉(zhuǎn)化，并表現(xiàn)出良好的抗病性。例如，通過導(dǎo)入抗菌肽基因或與抗病相關(guān)的信號肽attacin E基因均可有效地增強蘋果對火疫病的抗性，Norelli等將幾丁質(zhì)酶基因?qū)敫吕O果，發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)酶基因的表達水平與抗瘡痂病的能力成正相關(guān)。

2.3蘋果抗病育種中存在的問題雖然蘋果抗病育種的研究日益受到蘋果育種和果樹病理工作者的重視，并取得了一定進展，但是我國蘋果抗病育種的研究還只能算是起步階段。目前，我國的蘋果品種雖然已經(jīng)有800多個，但是集優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆于一身的優(yōu)良品種少之又少。原因是蘋果高度雜合，且多數(shù)性狀為多基因控制的數(shù)量性狀，雜交后代廣泛分離；蘋果資源中抗性基因相對缺乏；蘋果童期長，且每年只能雜交1次，育種周期長。

3　今后的工作方向

蘋果抗病育種的工作任重而道遠，解決蘋果病害危害的難題要靠分子生物學(xué)、植物病理學(xué)、遺傳育種等多學(xué)科的深入研究和緊密合作。今后我們應(yīng)當(dāng)從以下兩方面努力：加強各國種質(zhì)資源收集、保存和篩選，重視育種實踐；以常規(guī)育種為基礎(chǔ)，通過不斷完善細(xì)胞工程和基因工程育種技術(shù)實現(xiàn)蘋果抗病育種方法的改進，做到優(yōu)勢互補、密切結(jié)合。