優(yōu)良地方品種肥城桃作母本的雜交育種研究

●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’、‘紅里肥城桃’‘紫桃’的后代‘肥城桃8 號’、‘紅里肥桃’‘寒露蜜’的后代‘肥城桃9號’[1]、‘京春’‘紅里肥城桃’的后代‘肥城桃 2 號’、‘紅里肥城桃’‘中華壽桃’的后代‘肥城桃3 號’[2]、‘紅里肥城桃’‘甜油桃1號’的后代‘肥城桃1號’[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道。我們在這方面進(jìn)行了研究，獲得了理想結(jié)果。

1 材料與方法

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，在肥城市對白里肥城桃一個大枝上的鈴鐺花進(jìn)行授粉，共授粉一個大枝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)罩住整個大枝。果實成熟期采收果實，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。2019 年選擇F1 代嫁接樹調(diào)查果實性狀。

2009 年取F1代果實種子播種，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。2019年選擇F2 代嫁接樹調(diào)查果實性狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交后代

雜交桃樹授粉155 朵花，果實成熟期采收果實，獲得29 粒種子，按此計算坐果率為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、1-3 號、1-4 號、1-5 號和 1-6 號開花，其中 1-1 號和 1-4 號結(jié)果；2008 年測定 1-1 號、1-4號和1-6 號果實，1-2 號和1-3 號果實因未及時采收僅獲得種子；2010 年測定1-5 號果實，結(jié)果見表2。2007 年春季在岱岳區(qū)小樹上枝接的1-4 號F1 代植株，2008 年結(jié)果，株產(chǎn)5.6kg。F1代果實指標(biāo)，見表2。

2009 年在山東省果樹研究所果園播種的1-1 號、1-2 號、1-3 號、1-4 號和 1-6 號F1 代果實種子，播種后獲得12 株F2 代植株，其中出現(xiàn)5 株無毛油桃，對這些F2 代植株也進(jìn)行了高接試驗。由于2010 年之后作者有一段時間從事其他研究，近年再研究時有些F1 代和F2 代植株弄混，我們重新給這些植株編號為x-1 號、x-2 號、x-3 號等。

2.2 后代果實性狀

F1 代植株保持了肥城桃香氣濃郁和有毛的性狀，其中1-2 號保持了肥城桃果個大、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 號和2-2 號植株果實成熟期與肥城桃相近，但果實無毛、酸味強(qiáng)，沒有保持肥城桃的風(fēng)味。后代x-1 號和x-2 號也保持了肥城桃果個大、酸甜適口、香氣濃郁的優(yōu)良性狀，x-3 號也具有香氣濃郁、口感好的優(yōu)良性狀，但果實呈深紫紅色，外觀較差。綜合考慮上述果實性狀及外觀，將x-1號和x-2號選為優(yōu)株和優(yōu)系，其中x-1 號果實可溶性固形物含量高，x-2 號果實成熟期較晚。肥城桃F1 代、F2 代植株果實性狀，見表3。另外，F(xiàn)2 代植株果實均表現(xiàn)出父本‘曙光油桃’的黃色果肉性狀。

表2 肥城桃F1 代果實指標(biāo)情況

表3 肥城桃后代植株果實性狀

3 討論

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’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)實和相互受粉結(jié)實，用肥城桃作父本給‘新川中島’受粉能獲得正常果實，但用‘霜紅蜜’‘中華壽桃’‘寒露蜜’‘中油桃4 號’‘超紅’和‘黃金蜜蟠’6 個品種給肥城桃受粉均不結(jié)實[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，我們在這方面獲得了突破，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道，不能滿足分子輔助育種和分子設(shè)計育種的需要，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)株果實保持了肥城桃果個大、酸甜適口、香氣濃郁等主要優(yōu)良性狀，這對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。