江蘇省蘆筍栽培、育種進(jìn)展及展望

惠林沖，楊海峰，陳微，李威亞，何林玉，郇國磊，繆美華，陳振泰，潘美紅*

(1.連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，江蘇 連云港 222000； 2.江蘇省云臺農(nóng)場有限公司，江蘇 連云港 222000)

蘆筍(Asparagusofficinalis)又名石刁柏，屬單子葉植物百合科天門冬屬，是一種雌雄異株多年生宿根草本植物，原產(chǎn)于歐洲、亞洲大陸及北非草原和河谷地帶，因其營養(yǎng)價(jià)值高、具有抗癌保健功效，素有“蔬菜之王”的美稱[1]。中國蘆筍栽培面積和出口量均居世界首位，但蘆筍是舶來蔬菜，栽培時(shí)間短，品種選育晚，研究團(tuán)隊(duì)少，種子大部分由國外進(jìn)口，價(jià)格昂貴，有些品種產(chǎn)量、抗病性因環(huán)境因素不適應(yīng)本地環(huán)境，經(jīng)濟(jì)效益低，種植戶積極性受影響。針對江蘇省內(nèi)蘆筍栽培和育種現(xiàn)狀，提出蘆筍產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議。

1 蘆筍栽培、育種研究情況

江蘇蘆筍主要產(chǎn)區(qū)集中在徐州豐縣、沛縣，連云港贛榆及南通、鹽城、泰州等地，常年栽培面積約6 700 hm2。蘆筍主要以露天大田栽培為主，設(shè)施栽培為輔，20世紀(jì)90年代主要以白蘆筍為主，用于罐頭加工出口，鮮蘆筍保鮮出口，加工企業(yè)主要集中在連云港、徐州等地農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易公司。近十多年來，隨著消費(fèi)水平提高，綠蘆筍深受消費(fèi)者喜愛，國內(nèi)鮮銷售份額逐步提高。

目前，省內(nèi)蘆筍栽培屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，栽培技術(shù)相對傳統(tǒng)，需要大量勞動(dòng)力，產(chǎn)區(qū)主要集中在蘇北地區(qū)，種植采摘后按等級包裝，主要銷售到蘇南等地區(qū)。生產(chǎn)栽培中很多種植戶年齡偏大，采收蘆筍勞動(dòng)力強(qiáng)，外加市場行情變動(dòng)大，農(nóng)戶種植蘆筍積極性銳減。

江蘇省內(nèi)蘆筍育種單位較少，90年代初開始蘆筍育種技術(shù)研究。以連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院為例，連云港農(nóng)科院從1986年開始指導(dǎo)蘆筍栽培、病蟲害防治等技術(shù)，1990年開始參加蘆筍品種選育工作，至今已從國內(nèi)外引進(jìn)40多份資源，雜交選育優(yōu)質(zhì)抗病材料50余份。其中，1993年連云港農(nóng)科院參加“蘆筍組織培養(yǎng)快繁技術(shù)及其在育種上的應(yīng)用”項(xiàng)目獲中華人民共和國對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作部頒發(fā)的重大成果二等獎(jiǎng)；先后育成優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗病蘆筍新品系96-1、993A、997C、全雄X0812等11份。1996年通過單交組合、無性系擴(kuò)繁選蘆筍新品種系42-1和37-4，1997年進(jìn)入贛榆“省萬畝蘆筍示范園區(qū)示范”種植。2005年選育的993A、997C的產(chǎn)量比當(dāng)?shù)刂髟云贩NUC800提高15%以上，符合出口標(biāo)準(zhǔn)蘆筍率提高10%，且莖枯病發(fā)病率降低25%以上，993A、997C品種獲連云港市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。2013年經(jīng)多年配組雜交，自然篩選出抗病、耐鹽、品質(zhì)優(yōu)良的耐鹽堿蘆筍新品種NY-1，該品種在含0.75%鹽的土壤環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)良，每667 m2產(chǎn)1 321 kg，標(biāo)準(zhǔn)筍率達(dá)82%。

2 蘆筍育種核心技術(shù)

2.1 蘆筍田間選擇育種技術(shù)

通過田間變異株或人工誘導(dǎo)進(jìn)行優(yōu)良株的選擇和繁育，經(jīng)擴(kuò)繁選育出新的品系。如蘆筍蠟粉多，抗莖枯病、抗蟲、出筍早、莖尖松緊度等材料，原始種多采用田間觀察、集團(tuán)選育。

2.2 蘆筍雜交無性系選育技術(shù)

無性系繁殖雜交育種是我國蘆筍育種的主要方法。通過對搜集蘆筍種質(zhì)資源的豐產(chǎn)性、抗病性、熟性、莖尖松緊度及幼莖綜合性狀的系統(tǒng)評價(jià)，根據(jù)育種目標(biāo)篩選出作為雜交親本的雌、雄株，組配雜交組合，進(jìn)行單株配合力測定，篩選出具有最高生產(chǎn)力的組合，結(jié)合組培快繁技術(shù)，擴(kuò)繁2個(gè)親本的單株無性系，利用離體優(yōu)良無性系建立制種田，繁育新品種。蘆筍是雌雄異株植物，異交結(jié)實(shí)，選育周期長，育種難度大。

2.3 全雄株育種技術(shù)

蘆筍為雌雄異株，雄株因不結(jié)實(shí)，消耗養(yǎng)分少，比同條件下雌株產(chǎn)量高20%以上，具備品質(zhì)好、抗性強(qiáng)、壽命長等優(yōu)勢，全雄品種選育是蘆筍育種的重要方向之一。由單基因M控制其分化，雄株為異質(zhì)結(jié)合，基因型為Mm，雌株為同質(zhì)結(jié)合，基因型為mm。獲得超雄株(MM)是蘆筍全雄育種的核心，只有超雄株(MM)與正常雌株(mm)雜交，得到的后代才是全雄株(Mm)。

獲得超雄株主要有2種途徑：(1)花藥培養(yǎng)篩選出單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后獲得雄株(MM)；(2)雄性系兩性株自交產(chǎn)生3/4的雄株，其中1/3為同質(zhì)型，采用測交法把同質(zhì)型雄株與異質(zhì)型雄株區(qū)別開，獲得同質(zhì)型雄株(MM)。

2.4 組織培養(yǎng)技術(shù)

通過誘導(dǎo)蘆筍組織分化形成愈傷組織，愈傷誘導(dǎo)成苗、生根，快速擴(kuò)繁蘆筍品系資源，因蘆筍雜交配組后，急需擴(kuò)大父母本材料，常規(guī)分株栽培速度慢，需組培技術(shù)輔助擴(kuò)繁，能夠在短期內(nèi)得到大量親本材料。

2.5 分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)

目前，分子標(biāo)記輔助技術(shù)正在很多作物中直接應(yīng)用，加快植物品種選育進(jìn)程。蘆筍利用與性別決定基因緊密連鎖的DNA分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，可在苗期鑒定蘆筍性別，有利于蘆筍雜交制種的親本選擇，縮短育種年限。蘆筍耐鹽基因、抗莖枯病基因、品質(zhì)等基因克隆、功能驗(yàn)證等研究，以及轉(zhuǎn)基因和基因編輯技術(shù)的研究都將加快蘆筍育種進(jìn)程[2-4]，尤其近年來基因編輯技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速、精準(zhǔn)輔助選育不同品質(zhì)、類型、熟期的蘆筍，且蘆筍基因組測序完成和蘆筍愈傷體系技術(shù)的成熟更加方便基因編輯技術(shù)在蘆筍中的應(yīng)用。

2.6 蘆筍多倍體育種技術(shù)

蘆筍主要采食幼嫩筍芽，不以果實(shí)為食，所以適宜用染色體加倍方法改良品種。多倍體蘆筍植株健壯，抗病性及抗逆能力強(qiáng)，尤其是三倍體蘆筍不僅具有多倍體優(yōu)勢，而且不結(jié)籽，養(yǎng)分消耗少，其產(chǎn)量與品質(zhì)均優(yōu)于二倍體雄株。

3 蘆筍育種目標(biāo)

3.1 全雄株品種選育

蘆筍雄株的產(chǎn)量比雌株高20%以上，育種中的關(guān)鍵技術(shù)是獲得超雄株。上文已講述超雄株獲得途徑及重要性，各育種單位都在努力篩選超雄株材料，以此作為父本與雌株雜交獲得全雄株，并進(jìn)行配組試驗(yàn)。

3.2 耐鹽品種材料選育

中國是世界上鹽堿地面積最大的國家之一，尤其江蘇的濱海灘涂面積也非常大，而蘆筍的生物學(xué)特性之一就是耐鹽堿能力強(qiáng)，可在含鹽量≤0.3%的土壤中正常生長。利用蘆筍耐鹽堿能力強(qiáng)的特點(diǎn)開展濱海鹽堿地蘆筍種植，對于調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、緩解人多地少矛盾、增加農(nóng)民收入具有重要的戰(zhàn)略意義，為中國濱海鹽堿地的開發(fā)利用開辟了新途徑[5]。同時(shí)，耐鹽機(jī)理研究、分子輔助育種加快了耐鹽蘆筍品種選育和推廣應(yīng)用，江蘇沿海灘涂條件更有利于耐鹽堿蘆筍的品種選育。

3.3 抗莖枯病品種選育

由于原產(chǎn)地氣候冷涼，干燥少雨，蘆筍栽培莖枯病發(fā)生較低，而引入國內(nèi)種植后，南北差異大、雨水多，易發(fā)生莖枯病，且感病株很難存活。開展蘆筍抗莖枯病遺傳育種研究是防治蘆筍莖枯病的根本途徑。第一、廣泛收集抗莖枯病資源，通過雜交對抗源的抗性表現(xiàn)進(jìn)行遺傳分析，進(jìn)而作為育種親本來利用。田間觀察感病較輕的植株，推斷蘆筍中存在莖枯病抗性。不同耐病株間雜交，基因重組有可能獲得基因累加的抗病植株。第二、利用野生蘆筍或文竹、天門冬等蘆筍的近緣植物通過遠(yuǎn)緣雜交使抗性導(dǎo)入栽培蘆筍中來獲得抗源，經(jīng)菌種誘發(fā)篩選、鑒定，較短期內(nèi)育成抗莖枯病的新品種[6-7]。同時(shí)，進(jìn)行分子機(jī)理研究，利用分子輔助技術(shù)進(jìn)行加快抗莖枯病蘆筍選育。

3.4 專用品種的研制

蘆筍專用品種主要包括設(shè)施栽培專用品種和機(jī)械化采收專用品種，機(jī)械化采收又分白蘆筍和綠蘆筍兩種機(jī)械采收方式[8]。為了周年供應(yīng)鮮蘆筍，可采用設(shè)施栽培進(jìn)行“春提前、秋延后”的栽培，要求品種抗寒性強(qiáng)，出筍早、纖維束含量低等特點(diǎn)。創(chuàng)新性的改變栽培模式及套種來減低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。

國外種植蘆筍的國家已基本實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化作業(yè)，我國隨著蘆筍種植面積的不斷擴(kuò)大，且生產(chǎn)管理過程用工多、強(qiáng)度大，年輕勞動(dòng)力緊缺，在發(fā)展機(jī)械化的同時(shí)要與農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合，尤其要有配套的專用化品種。兩者結(jié)合，制定統(tǒng)一的種植模式，統(tǒng)一品種、種植行距、壟寬等條件，有利于機(jī)械化種植、收獲及田間管理機(jī)械化作業(yè)。

4 蘆筍產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

4.1 結(jié)合江蘇省區(qū)域特點(diǎn)規(guī)劃布局蘆筍產(chǎn)業(yè)

江蘇省連云港和徐州等地具有栽培蘆筍時(shí)間長、經(jīng)驗(yàn)豐富、種植戶接受程度高等基礎(chǔ)，同時(shí)連云港、徐州又是蔬菜加工出口企業(yè)集中地區(qū)，更有利于發(fā)展蘆筍產(chǎn)業(yè)；連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院具有20多年的蘆筍育種經(jīng)驗(yàn)，為蘆筍種子繁育和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地建設(shè)提供種子、技術(shù)；蘆筍具有耐鹽堿特點(diǎn)，開發(fā)江蘇沿海灘涂具有重要意義，有利于形成區(qū)域化和規(guī)模化種植，形成蘆筍集研發(fā)、種植、加工、銷售為一體的產(chǎn)業(yè)帶。

4.2 加大蘆筍科研開發(fā)投入、提高科技含量

加強(qiáng)對相關(guān)科研單位資金投入，建立先進(jìn)性、跨學(xué)科、創(chuàng)新性強(qiáng)的蘆筍科研團(tuán)隊(duì)，以市場為導(dǎo)向，經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，創(chuàng)制、引進(jìn)優(yōu)良資源，加強(qiáng)蘆筍病蟲害抗性和耐鹽性機(jī)理等的研究。建立蘆筍資源庫，收集國內(nèi)外資源，因地制宜研究機(jī)械化、現(xiàn)代化栽培技術(shù)，形成良種良法配套、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合、生產(chǎn)生態(tài)協(xié)調(diào)技術(shù)體系，獲得優(yōu)質(zhì)蘆筍品種，保障農(nóng)戶豐產(chǎn)豐收。同時(shí)，替代國外進(jìn)口種子，降低種植戶生產(chǎn)成本。

鼓勵(lì)蘆筍出口企業(yè)蘆筍深加工產(chǎn)品創(chuàng)新性開發(fā)，研制配套加工新技術(shù)，提升加工裝備水平，開發(fā)蘆筍特色產(chǎn)品，如蘆筍即食產(chǎn)品、蘆筍茶、酒、面食等，蘆筍延伸產(chǎn)業(yè)鏈，為蘆筍市場銷售提供保障。

連云港市是著名的“藥港”，鼓勵(lì)藥企研究院研發(fā)蘆筍相關(guān)抗炎、腫瘤等藥物，開發(fā)蘆筍保健品、化妝品等系列產(chǎn)品，提高蘆筍產(chǎn)品科技含金量。

4.3 促進(jìn)市場經(jīng)濟(jì)開放發(fā)展

蘆筍產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開市場經(jīng)濟(jì)的需求，需要產(chǎn)業(yè)鏈各級市場人員的共同發(fā)展，專業(yè)合作社、加工企業(yè)發(fā)展初期均需要政策扶持，對蘆筍龍頭企業(yè)在資金、政策等方面給予扶持，提高在國內(nèi)外市場中的競爭力。同時(shí)，建立長期安全保障檢測監(jiān)督機(jī)制，聯(lián)合相關(guān)部門定期、定點(diǎn)對蘆筍種植、采收、加工等前后產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行安全品質(zhì)檢測，達(dá)到各級深加工需求標(biāo)準(zhǔn)[9]。鼓勵(lì)各單位創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化蘆筍種植、加工示范區(qū)，形成江蘇沿海地區(qū)特色蘆筍種植體系，在國內(nèi)外蘆筍市場經(jīng)濟(jì)中有影響、有地位。