軟棗獼猴桃研究進展

盧立媛，劉振盼，孫陽，張永華，尤文忠

（遼寧省經(jīng)濟林研究所，遼寧 大連 116031）

軟棗獼猴桃（Actinidia arguta Planch.）又名軟棗子、奇異莓，屬于獼猴桃科（Actinidiaceae）獼猴桃屬（Actinidia）植物，果實卵圓形，近球狀，葡萄大小，光滑無毛可帶皮食用，被譽為“水果之王”[1]。中國、日本、俄羅斯及朝鮮半島有野生資源分布地[2]。在中國，山東、遼寧、吉林、黑龍江等省份野生資源尤為豐富[3]。19 世紀末軟棗獼猴桃從日本引入美國，20 世紀后半葉開始商業(yè)化栽培[4]。1955 年軟棗獼猴桃引入新西蘭，1980年開始商業(yè)化栽培[3]。目前，軟棗獼猴桃豐產(chǎn)產(chǎn)量15～20 t/hm2，國內(nèi)市場價格為10 元/kg以上，經(jīng)濟效益可觀，市場前景良好[3,5]。鑒于此，筆者對前期國內(nèi)外軟棗獼猴桃研究進展進行綜述，以期為軟棗獼猴桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及相關(guān)后續(xù)研究提供借鑒和指導。

1 新品種選育與繁殖

1.1 國內(nèi)外新品種選育

目前，軟棗獼猴桃品種選育方式主要為野生資源篩選及人工雜交，世界范圍內(nèi)選育品種較多的國家有美國、日本和中國。美國選育出了‘日內(nèi)瓦’（Geneva）、‘米尺苷’（Michigan State）和‘法灣’（Frenchman’s Bay）等 13 個品種，日本培育出了‘伊賽’（Issai）和‘庫庫瓦’（Kokuwa）等16 個優(yōu)良軟棗獼猴桃品種，其中雄性品種3 個[4]。我國從20 世紀60 年代開始軟棗獼猴桃品種選育工作，現(xiàn)已選育出‘魁綠’[6]、‘豐綠’[7]、‘佳綠’[8]、‘馨綠’[9]、‘獼棗2 號’[10]、‘寶貝星’[11]和全紅品種‘天源紅’[12]等10 余個軟棗獼猴桃優(yōu)良品種。通過對世界范圍內(nèi)74 個軟棗獼猴桃主栽品種進行整理和評價后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有品種多為中等甜度，具有香氣，新西蘭與日本育種過程中傾向選擇綠皮綠肉的小果品種[4]。

1.2 現(xiàn)代育種技術(shù)開發(fā)

除常規(guī)選育技術(shù)外，目前國內(nèi)外學者不斷將倍性育種技術(shù)和分子標記輔助選擇技術(shù)等現(xiàn)代育種技術(shù)納入軟棗獼猴桃育種實踐中。一方面，在倍性鑒定和雜交授粉方面取得了較大進展。Kataoka 等[13]對日本127株野生軟棗獼猴桃進行調(diào)查，其中二倍體15 株，四倍體87 株，六倍體22 株，二倍體分布于西南太平洋山區(qū)，六倍體分布本州中北部地區(qū)，具有明顯的地理局限性。Li等[14]研究表明，陜西大別山區(qū)野生軟棗獼猴桃四倍體、六倍體、八倍體和十倍體的比例分別為36%、11%、33%和20%。曹萬萬[15]對延邊境內(nèi)8 個取樣點的野生軟棗獼猴桃進行倍數(shù)性鑒定，結(jié)果均為四倍體。倍性鑒定為后續(xù)軟棗獼猴桃雜交育種和倍性育種研究提供必要參考。研究表明，雄株倍性影響軟棗獼猴桃坐果率及果實品質(zhì)，坐果率六倍體>四倍體>二倍體[16]。另一方面，分子標記的開發(fā)對資源的評價利用以及早期鑒定也起到了推動作用。王佳卉[17]利用開發(fā)的EST-SSR標記對36 份軟棗獼猴桃進行遺傳多樣性分析，將其分為七大類，為分子育種提供重要數(shù)據(jù)支持。早期性別鑒定研究技術(shù)可提前去除多余雄株，加速軟棗獼猴桃育種進程。獼猴桃通用性別鑒定分子標記A001、A002 和A003，SmX 和SmY1 在不同品種軟棗獼猴桃中鑒定率低，郭丹丹等[18-19]通過全基因組重測序技術(shù)，篩選得到的2 對軟棗獼猴桃雄性特異性引物，其標記驗證準確率均高達97%以上。孫世航等[20]通過InDel 標記對雜交子代真實性進行鑒定，在2 組雜交組合中各篩選到4 對用于雜種鑒定引物。

1.3 苗木繁育

目前，軟棗獼猴桃常用的苗木繁育技術(shù)包括扦插和組織培養(yǎng)。研究表明，窖內(nèi)沙藏、洗脫抑制劑及生根粉處理可使野生軟棗獼猴桃休眠枝條在較難生根的季節(jié)生根成苗，成苗率達56.6%[21]。董文光等[22]確定了綠枝扦插存活率最高或時間成本最低試驗所需生根粉濃度及浸泡時間。除扦插技術(shù)外，建立軟棗獼猴桃組織培養(yǎng)快繁體系可保存野生優(yōu)良種質(zhì)，加快育種馴化進程，為工廠化育苗、基因轉(zhuǎn)化和生物技術(shù)育種研究奠定基礎(chǔ)。王廣富等[23]對‘魁綠’和‘佳綠’葉片的愈傷組織誘導培養(yǎng)基、不定芽再生及生根培養(yǎng)基配制進行研究。王禹[24]對軟棗品系雌株 4021、雄株 4023 腋芽萌發(fā)、叢生芽增殖、生根培養(yǎng)基配比及適宜的移栽條件進行了相關(guān)研究。以‘龍成2 號’帶芽幼嫩莖段為外植體的最佳誘導培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基的營養(yǎng)及激素配比也取得了成功[25]。

2 生物學特性與栽培技術(shù)

2.1 生物學特性

軟棗獼猴桃屬陽性植物，不同生長階段對光照需求量不同，幼苗時期需遮陽，成株對光照需求量大，喜中性、偏酸性土壤（pH值在5.5～6.5），對土壤及空氣濕度要求較高，耐嚴寒[26]。軟棗獼猴桃根系淺，實生樹主根長5～15 cm，在主根上發(fā)生1～3 條側(cè)根，人工扦插的自根苗無主根，側(cè)根較發(fā)達[27]。軟棗獼猴桃花芽是混合芽，秋季進行生理分化，次年春季萌芽后進行形態(tài)分化[28]。植株通常為雌雄異株，一般雌花花期5～7 d，雄花花期7～10 d，雌花最佳受粉時期為開放后2 d[27]。果實為呼吸躍變型，貯藏期短，尤其是早熟品種[29]。

2.2 栽培技術(shù)

2.2.1 種植建園與整形修剪 軟棗獼猴桃應(yīng)選擇在土質(zhì)疏松、中性或偏酸性、土壤養(yǎng)分豐富地塊種植建園，一般選擇籬架或棚架栽培，株、行距為1.5 m 2.5 m，雌雄株配比8∶1 左右，栽植第1～2 年培養(yǎng)主蔓定型，第3年培養(yǎng)結(jié)果枝組[5]。炎熱夏季需用遮陽網(wǎng)進行遮陰處理，避免高溫強光照引起日灼對植株造成傷害[30]。夏季修剪通過抹芽、摘心、扭梢及疏枝，改善果樹通風透光條件。疏花疏果，使果樹具有合理負載量[27]。冬季整形修剪以調(diào)整樹體結(jié)構(gòu)為主[28]，應(yīng)選擇在落葉后休眠期進行，避免引起傷流對樹體造成傷害，冬剪春梢適當短截長放；夏梢剪去頂端1/3 左右，留作中長枝；秋梢中、基部耐寒性差，需重剪成短枝[31]。

2.2.2 凍害、病害及相關(guān)防治措施 平地人工建園改變了軟棗獼猴桃原有的生長環(huán)境，在極端天氣條件下極易發(fā)生凍害。2018年遼寧寬甸縣受害面積超過150hm2，經(jīng)濟損失慘重[32]。雖然軟棗獼猴桃在冬季休眠期可耐﹣40 ℃ 低溫，但新梢抽條后耐寒性差，易受凍害。目前可采用的防控措施是在春季寒潮來臨前通過全園灌水抑制新芽萌發(fā)，噴施0.3%磷酸二氫鉀和6%寡糖素2 000 倍液，提高枝條抗寒能力，防范倒春寒危害[33]。此外，適宜濃度的外源褪黑素處理也可顯著增強植株的抗寒性[34]。

莖基腐病是目前軟棗獼猴桃生產(chǎn)過程中危害最大的病害，在積水果園內(nèi)尤為嚴重，嚴重時發(fā)病率可達70%。該病多發(fā)生于初冬和早春，發(fā)病部位為定植1～2年植株的主蔓基部，發(fā)病初期韌皮部變褐，后逐漸擴散至形成層。王東來等[35]通過病原分離初步判斷該病由半知菌亞門的鐮孢菌（Fusarium sp.）、擬莖點霉菌（Phomopsis sp.）和球殼孢菌（Macrophomina sp.）等多種真菌引起。目前該病的主要防治措施有澆灌50%多菌靈可濕性粉劑500 倍液+30% 精甲霜靈·噁霉靈水劑1 000 倍液于發(fā)病位置及病株與健康株間開溝土壤內(nèi)，阻斷病菌傳播，并及時排除園內(nèi)積水[36]。

3 果實特點與加工

3.1 果實特點

軟棗獼猴桃富含豐富的維生素、蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，其醫(yī)療保健作用優(yōu)于美味獼猴桃和其他傳統(tǒng)水果[37-38]。經(jīng)測定軟棗獼猴桃果實中VC 含量可達4.5 g/kg，顯著高于其他水果，除VC 外，軟棗獼猴桃維生素B8、類胡蘿卜素含量也較為豐富。果實中的蛋白質(zhì)含量為1.3%～3.4%，其中游離氨基酸含量約為11.58 g/kg，并含賴氨酸、異亮氨酸等人體必需8 種氨基酸[39]，多酚總含量可達3.6 g/kg，其中果皮中酚類化合物的濃度是果肉的15 倍[40]。果實中多酚含量受品種、基因型及貯藏條件的影響[41-42]。其膳食纖維含量高，可刺激腸道受體，促進腸道蠕動減輕便秘、緩解腹瀉。研究表明，肝癌細胞增殖受軟棗獼猴桃多糖 AAP-3b 的抑制，AAP-3b 具有促進肝癌細胞凋亡、清除自由基、增強機體免疫力的功效[43]。

3.2 果實軟化機制

果實軟化受淀粉降解過程影響，研究表明，淀粉降解相關(guān)基因 AdAMY1、AdAGL3、AdBAM3.1/3L/9 受乙烯顯著誘導，且正調(diào)控果實中淀粉降解[44]。Zhang等[45]通過轉(zhuǎn)錄組分析得到果實成熟期間12 個差異表達的結(jié)構(gòu)基因及14 個轉(zhuǎn)錄因子，其中轉(zhuǎn)錄因子AdDof3 通過正調(diào)控中淀粉酶基因AdBAM3L 的表達，來促進淀粉降解。除淀粉降解外，果實軟化也受果實中原果膠降解過程的影響[46]。羅靜等[47]篩選得到果實常溫貯藏條件下硬度變化關(guān)鍵期表達量發(fā)生明顯上調(diào)的4 個PG 基因，其中Achn071601 基因表達與果實軟化過程密切相關(guān)，推測其為PG 關(guān)鍵基因。-半乳糖苷酶作為一種糖苷水解酶也參與果實軟化過程，其活性及基因Ad gal-1、Ad gal-2 表達水平隨著果實軟化逐漸升高[48]。通過2-DE 凝膠電泳圖譜分析得到軟棗獼猴桃果實在成熟軟化過程中差異表達 2 倍以上的蛋白39個，質(zhì)譜鑒定后獲得5 個確定蛋白，主要為肌球蛋白、胱氨酸蛋白酶、V 型質(zhì)子ATP 酶，推測其與果實軟化存在一定的關(guān)系[39]。

3.3 貯藏與加工

軟棗獼猴桃果實貯藏壽命短，常溫條件下貯藏期一般在7 d 左右，果實的不耐貯性制約軟棗獼猴桃規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展。使用保鮮劑處理、氣調(diào)冷藏、確定采收時間等方法均可延長軟棗獼猴桃果實貯藏期。

3.3.1 保鮮劑處理 1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）、甲殼素、水楊酸等保鮮劑處理在果蔬中已有大量研究，在軟棗獼猴桃果實中開展的相關(guān)研究結(jié)果表明,低溫(1～2 ℃)下，軟棗獼猴桃‘魁綠’‘蘋綠’‘馨綠’果實1-MCP 最適處理濃度分別為1.5、1.0、2.5 g/L，貯藏期分別為49、70、63 d[49]。甲殼素處理可有效抑制果實軟化、失水，增加果實可溶性固形物含量，提高果實的貯藏性[50]。用1 mmol/L水楊酸浸果處理可提高果實的耐貯藏性[51]。

3.3.2 氣調(diào)及冷藏技術(shù) 氣調(diào)和低溫冷藏技術(shù)目前已在軟棗獼猴桃果實貯藏上取得了一些進展。氣調(diào)冷藏可延緩淀粉酶和果膠酶活性上升，推遲果實的軟化進程[52]。CO2和O2體積分數(shù)分別為3%、16%為軟棗獼猴桃果實最適宜的氣調(diào)貯藏環(huán)境，貯藏期達48～64d[53]。低溫貯藏可以抑制果實呼吸過程中相關(guān)代謝酶活性，延長果實貯藏期[39]。

3.3.3 確定采收時間 采收期直接影響果品質(zhì)量及貯藏壽命，采收過早，果實耐貯性好但品質(zhì)差；采收過晚，果實品質(zhì)好但軟化快不耐貯藏[54]。由于軟棗獼猴桃成熟過程中顏色及香氣變化不明顯，因此難以準確判斷果實成熟度及適宜采收期。高雪等[55]根據(jù)果實硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量等6 個果實生理指標建立成熟度綜合值評分模型，將果實分為4 個不同成熟等級，八成熟果實適合長期貯藏及長途運輸，九成熟果實適合鮮食及加工。李書倩[39]根據(jù)果實硬度、可溶性固形物含量、固酸比等指標判斷鮮食果或長期貯藏果適宜采收期。連政等[56]以‘桓優(yōu)一號’軟棗獼猴桃盛花期后第110 天為常規(guī)采收日，測定了采收日前不同采收時期的軟棗果實貯藏期間生理指標變化，結(jié)果表明，長期貯藏及長途運輸?shù)墓麑嵶钸m于采收日前20 d 采收，鮮食果宜于采收日前5 d 采收。

3.3.4 產(chǎn)品加工 近幾年，針對軟棗獼猴桃果汁、果酒、果醬、果脯、果醋、果膠口服液和果凍等果品加工產(chǎn)品的研究均有報道[1]。張寶香等[57]通過試驗確定了‘豐綠’軟棗獼猴桃酒全漿發(fā)酵適宜菌株及最佳工藝條件。噴霧干燥工藝制作軟棗獼猴桃果汁粉能很好地保留果實營養(yǎng)成分，程森耀[58]對該工藝技術(shù)參數(shù)進行了優(yōu)化，并通過試驗得出果汁粉制作過程中果汁粉、葡萄糖、檸檬酸等各成分最佳配比。馬云[59]從軟棗獼猴桃果漿中篩選得到一株產(chǎn)酸量最高的優(yōu)勢菌株，并對該菌株進行鑒定及命名，同時研究得出軟棗獼猴桃飲料最佳發(fā)酵工藝條件。王馨甜[60]研究表明，軟棗獼猴桃果膠相對于蘋果果膠、柑橘果膠具有更好的品質(zhì)及商業(yè)利用價值，并以軟棗獼猴桃果漿為原料，得到果膠提取最佳工藝參數(shù)。

4 問題與展望

4.1 優(yōu)先并長期開展野生軟棗獼猴桃種質(zhì)資源保護及新品種培育

目前軟棗獼猴桃育種方式仍主要為搜尋與開發(fā)野生資源，易出現(xiàn)破壞性開發(fā)狀況，建議加強種質(zhì)資源收集保存，并制定相應(yīng)的法律法規(guī)保護野生軟棗獼猴桃種質(zhì)資源，同時加強院所間交流開發(fā)合作，提高雜交育種與分子輔助育種的比例，加快優(yōu)質(zhì)新品種或新品系（抗寒、抗旱、抗日灼、抗病、果皮食用口感好、耐貯藏）的選育，提高果實質(zhì)量，擴大適生區(qū)域。

4.2 著眼區(qū)域化栽培，注重培育特色經(jīng)濟林產(chǎn)業(yè)

軟棗獼猴桃營養(yǎng)價值豐富，具有極佳的市場發(fā)展前景。然而目前多數(shù)種植者尚處于個體生產(chǎn)，抗風險能力差，建議農(nóng)技部門提供專業(yè)種植技術(shù)指導，大力推廣軟棗獼猴桃高效栽培技術(shù)，重點解決影響產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的凍害及病害的防控問題，有序推進其區(qū)域化、產(chǎn)業(yè)化栽培。注重打造產(chǎn)業(yè)品牌，提高品牌知名度及美譽度，實現(xiàn)完善生產(chǎn)加工銷售環(huán)節(jié)，推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，促進鄉(xiāng)村振興。

4.3 以市場為導向，加強軟棗獼猴桃果實軟化機理及貯藏加工研究

軟棗獼猴桃果實的耐貯性影響其運輸、儲存與銷售等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，是其產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要問題。不同栽培品種（品系）之間的果實耐貯藏性存在差異，目前應(yīng)首先探索不同品種的貯藏保鮮方法，延長其果品貯藏保鮮時間、保持果實生理品質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，研究軟棗獼猴桃軟化相關(guān)機理，并提高軟棗獼猴桃果實耐貯藏性，將開發(fā)相關(guān)加工產(chǎn)品作為軟棗獼猴桃未來開發(fā)利用的重點。