北美引進(jìn)泡泡樹(shù)的研究進(jìn)展

胡信坤, 吳麗娟, 賀俊東,2, 申世安,2

1.西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 南充 637009；

2.西華師范大學(xué)生態(tài)研究院，四川 南充 637009

泡泡樹(shù)[Asimina triloba(L.) Dunal]為番荔枝科（Annonaceae）泡泡屬（Asimina）植物，染色體數(shù)為16 條(核型公式：2n = 2x = 16 = 14 sm (2 SAT) +2 st)[1]。泡泡樹(shù)是一種生長(zhǎng)于北美洲的多年生落葉喬木，在北緯30°～45°范圍內(nèi)均有分布，是唯一適合溫帶地區(qū)種植的番荔枝科樹(shù)種。泡泡樹(shù)原產(chǎn)美國(guó)印第安納州中部溫帶森林，在美國(guó)南部25 個(gè)州均有分布，范圍大致從佛羅里達(dá)州北部往北到加拿大安大略湖，向西至內(nèi)布拉斯加州東部[2]。

泡泡樹(shù)為落葉闊葉小喬木，分布于高大喬木林下的次林層和灌木層中，常沿河流和小溪生長(zhǎng)，喜排水良好、土層深厚肥沃的沖積河床地，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，略喜微酸性土壤（最適pH 5.5～7）[3-5]。泡泡樹(shù)樹(shù)干筆直，樹(shù)高約5～10 m；樹(shù)冠呈塔型，冠幅約3.7～6.1 m；樹(shù)葉呈倒卵圓形，披垂生長(zhǎng)，葉色深綠，在秋季葉片呈金黃色，觀賞價(jià)值較高，是公園和庭院綠化的優(yōu)良樹(shù)種[6]。泡泡樹(shù)雌雄同花，成熟花朵由內(nèi)、外兩層栗色三裂輪生花瓣組成，并包含3 片萼片。通常其雌蕊較雄蕊先成熟，且自花授粉高度不育，需異花授粉結(jié)實(shí)[7]。在自然條件下，主要依靠蟲媒傳粉，這導(dǎo)致野生泡泡樹(shù)的自然傳粉率偏低，產(chǎn)量較低；而在栽培條件下，通過(guò)人工授粉能很好解決這個(gè)問(wèn)題，可顯著提高其產(chǎn)量。

泡泡樹(shù)果實(shí)為橢圓形或圓柱形漿果，類似芒果。果長(zhǎng)3～15 cm、寬3～10 cm，單果重約200～400 g，最大可達(dá)1 kg。果實(shí)單生或成簇叢生，類似香蕉。果實(shí)成熟后，果肉變軟并散發(fā)一種混合了香蕉、芒果、菠蘿的芳香氣味，香氣濃郁宜人。同時(shí)，果皮顏色由綠變黃并最終變?yōu)楹诤稚?，果皮不可食用；而果肉則由乳白色變?yōu)榱咙S色再到淺橙色[8]。果實(shí)內(nèi)有2 排黑褐色的扁平豆型種子(約10～14 粒)，長(zhǎng)約1.3～3.8 cm。泡泡樹(shù)種植5 年后便可開(kāi)花結(jié)果，通常在5—6 月開(kāi)花，花期6 周，在8 月中旬至10 月成熟，收獲期長(zhǎng)達(dá)數(shù)周[9]。果實(shí)在室溫下可保存3～5 d，而在冷藏條件(0～5 ℃)下可保存25 d 以上[8]。泡泡果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富并兼具一定美容功效，可直接鮮食，亦可提取香料制作果凍和冰淇淋等食品[4]。此外，由于泡泡樹(shù)幼枝、樹(shù)葉和樹(shù)干中均能提取到一種廣泛存在于番荔枝科植物中的天然化合物番荔枝內(nèi)酯，其為一種長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物，結(jié)構(gòu)中通常有一個(gè)末端α, β-不飽和γ-內(nèi)酯環(huán)及1～2 個(gè)4 氫呋喃環(huán)，具有抗癌、殺蟲、殺菌的生物學(xué)活性，也是一種良好的植物源殺蟲劑[10-12]。

在我國(guó)，泡泡樹(shù)沒(méi)有自然分布。為豐富我國(guó)經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種類別和增加果樹(shù)種類，2002 年國(guó)內(nèi)科研單位首次從美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)引進(jìn)該樹(shù)種，并于2007 年通過(guò)國(guó)家林業(yè)局“948”項(xiàng)目管理辦公室專家組的驗(yàn)收[13]。目前，泡泡樹(shù)的引種栽培已初步獲得成功，但仍存在一些技術(shù)瓶頸問(wèn)題，嚴(yán)重制約了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。因此，本文將整理目前泡泡樹(shù)在引種栽培、營(yíng)養(yǎng)成分、繁殖技術(shù)、種植技術(shù)、遺傳多樣性等方面的研究現(xiàn)狀，分析泡泡樹(shù)研究中存在的問(wèn)題并討論對(duì)策，以期為泡泡樹(shù)的后續(xù)研究及推廣種植提供一定參考。

1 泡泡樹(shù)的研究現(xiàn)狀

1.1 引種栽培試驗(yàn)

泡泡樹(shù)具有較高的潛在利用價(jià)值，然而其在我國(guó)自然界中沒(méi)有分布。2002 年，河南省林科院首次從美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)農(nóng)業(yè)中心林野漁學(xué)院引入該樹(shù)種的1 個(gè)實(shí)生苗和4 個(gè)泡泡樹(shù)優(yōu)良品種嫁接苗[13]。2003 年，中國(guó)林科院也從美國(guó)引入了泡泡樹(shù)種子并在陜西省寶雞市開(kāi)展育苗工作，于次年春移栽到大田，并在2007 年開(kāi)花結(jié)果，于8 月上旬陸續(xù)進(jìn)入成熟期，引種獲得初步成功[14]。2005 年，山東泰安引入了泡泡樹(shù)的6 個(gè)實(shí)生苗和13 個(gè)品種嫁接苗，并通過(guò)播種繁殖獲得大部分品種的半同胞家系，目前這些半同胞家系大部分已進(jìn)入開(kāi)花結(jié)實(shí)期[6]。2015 年，上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院從美國(guó)引入21 個(gè)泡泡樹(shù)品種，通過(guò)馴化篩選出5 個(gè)適合觀賞的品種，目前已通過(guò)規(guī)?；瘮U(kuò)繁獲得近2 萬(wàn)余株種苗[6]。

1.2 營(yíng)養(yǎng)成分分析

泡泡果富含多種氨基酸、維生素和礦質(zhì)元素，營(yíng)養(yǎng)十分豐富、均衡，并具有一定的美容功效。王新建[12]等表明泡泡果的能量、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦質(zhì)元素、氨基酸等的含量大多高于蘋果、香蕉、橙子等傳統(tǒng)水果種類，因而無(wú)論鮮食還是深加工，均可作為這些水果的理想替代品。朱延林[3]等對(duì)引種到河南省的5 個(gè)泡泡樹(shù)品種的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，得出它們引種到河南后的營(yíng)養(yǎng)成分與在美國(guó)種植時(shí)的營(yíng)養(yǎng)成分差異不大，其中維生素C 和礦質(zhì)元素含量甚至比在美國(guó)種植時(shí)表現(xiàn)得更好，而其所含的人體必需氨基酸含量也顯著高于蘋果、香蕉、橙子，另指出它們中綜合品質(zhì)表現(xiàn)最好的品種是Seed seeding，其次是Taylor 和Sweet Alice。王念[4]等對(duì)以上5 個(gè)泡泡樹(shù)品種的可溶性糖、礦質(zhì)元素（如Zn、Cu、Fe、Mg、Ca）、維生素A 和C、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分含量再次進(jìn)行測(cè)定，表明泡泡樹(shù)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分豐富，并同樣得出Seed seeding 的綜合品質(zhì)表現(xiàn)最佳。

1.3 繁殖技術(shù)

泡泡樹(shù)的繁殖有利用種子進(jìn)行有性繁殖和無(wú)性繁殖兩種方式。種子繁殖前，先將果皮變軟后的果實(shí)浸泡入水中漂出果肉取出種子，用10%～20%的硫代硫酸鈉溶液對(duì)種子進(jìn)行表面滅菌，并用蒸餾水沖洗干凈，消除細(xì)菌和真菌污染，再將其密封保存于聚乙烯袋中并置于冷庫(kù)保存，袋中可放適量濕潤(rùn)的泥炭苔蘚，防止種子變干[8]。種子不能長(zhǎng)期保存在低溫干燥環(huán)境下，這會(huì)嚴(yán)重破壞休眠狀態(tài)下的種子胚胎，降低種子的發(fā)芽率。如將種子置于室溫下3 d，則發(fā)芽率將降至20%以下[2]。泡泡樹(shù)的種子發(fā)芽出苗非常困難，需要在低溫、潮濕環(huán)境下經(jīng)過(guò)70～100 d低溫沙藏處理才能打破種子休眠，其種子才能發(fā)芽。通常在4 月中旬左右對(duì)種子進(jìn)行沙藏，到7、8 月時(shí)種子開(kāi)始發(fā)芽。育苗時(shí)最好選擇微酸性到中性的沙壤土，這種土壤透氣較好，種子易于出苗[14]。在正常狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)生苗長(zhǎng)到182.88 cm 高時(shí)便開(kāi)花結(jié)果，這個(gè)過(guò)程大概需要5～8 年。

泡泡樹(shù)的實(shí)生苗通常生長(zhǎng)緩慢，故對(duì)其進(jìn)行規(guī)模繁殖主要依靠無(wú)性繁殖方式。同時(shí)，由于實(shí)生苗的父母本不清楚，通過(guò)種子繁殖方式形成的實(shí)生苗分化很大，果實(shí)大小不均，風(fēng)味也存在差異，因此其果實(shí)品質(zhì)得不到保障，這也決定了泡泡樹(shù)需要采用無(wú)性繁殖方式進(jìn)行繁殖。前人對(duì)泡泡樹(shù)進(jìn)行了組織培養(yǎng)研究，發(fā)現(xiàn)以不同成熟度的自根苗和實(shí)生苗枝條為外植體時(shí)，60%的實(shí)生苗的帶節(jié)外植體能夠萌芽，且外植體越成熟越難萌芽并容易褐化[15]；以3 年生泡泡樹(shù)的枝條為外植體進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，也能正常增殖并形成不定芽[16]；以幼葉和芽為外植體時(shí)，80%的材料能夠萌芽，并成功建立泡泡樹(shù)種的離體保存體系[17]。然而，盡管利用組培技術(shù)能夠使外植體萌芽，但這些不定芽卻難以成苗[9]。此外，前人表明其他無(wú)性繁殖技術(shù)，如根插、硬枝和嫩枝扦插等也難以獲得成功[18]。目前，利用嫁接技術(shù)已成功實(shí)現(xiàn)對(duì)泡泡樹(shù)的無(wú)性繁殖，嫁接方法包括劈接、皮接和芽接，其中芽接方法最好，選用大芽作接穗成功率更高，而花芽則不適合作接穗，同時(shí)芽接不能采用T 形芽接，因其繁殖成活率較低[2]。嫁接前需要選取直徑達(dá)到鉛筆粗細(xì)的苗木作砧木，并盡量保證砧木與接穗的直徑相匹配，將芽接在砧木節(jié)間光滑的一邊[12]。泡泡樹(shù)在9 月份嫁接時(shí)成活率最高，最適時(shí)間為9 月中旬[8]。實(shí)生苗通常一年便可銷售，而嫁接苗則需要兩年才能出圃，且嫁接苗直接遺傳母本的優(yōu)良性狀，能保障果實(shí)的質(zhì)量，因此售價(jià)要比實(shí)生苗更貴。同時(shí)，嫁接苗種植3 年便能掛果，5～6 年便可達(dá)到盛果期，因此其掛果時(shí)間要比實(shí)生苗更早[2]。

1.4 種植技術(shù)

泡泡樹(shù)春秋兩季均可栽種，但春季種植比秋季種植更易存活，因?yàn)榇杭痉N植時(shí)泡泡樹(shù)已經(jīng)歷了低溫鍛煉，能迅速打破休眠，進(jìn)入生長(zhǎng)狀態(tài)。泡泡樹(shù)喜肥沃微酸性土壤(pH 5.5～7.0)，且要求土壤的土層深厚、排水良好。種植后需要立即澆透水，且在幼樹(shù)生長(zhǎng)的頭兩年內(nèi)要及時(shí)澆水，既要保證樹(shù)苗得到足夠的水分，又要避免根部?jī)?nèi)澇[12]。造林時(shí)，株行距一般采用2.5 m × 2.5 m[1]；也有研究認(rèn)為株行距為2.0 m × 5.5 m，即每公頃種約900 株較為合適[9]。通過(guò)對(duì)泡泡樹(shù)不同造林密度的早期豐產(chǎn)模式研究后，得出密度為2.0 m × 2.0 m、2.0 m× 2.2 m 和2.0 m ×2.4 m 時(shí)的單株產(chǎn)量較高，分別為14.74 kg/株、17.02 kg/株和17.29 kg/株[12,20]。泡泡樹(shù)對(duì)肥料利用率較高，應(yīng)結(jié)合土壤和植株的情況，按需及時(shí)施肥[9]。

由于泡泡樹(shù)幼苗具有既不耐高溫又不耐高強(qiáng)度光照的屬性，因此必須對(duì)其一年生的實(shí)生苗進(jìn)行遮蔭保護(hù)，以防止被太陽(yáng)灼傷[8]。研究表明，在50%的透光率下，泡泡樹(shù)生長(zhǎng)較快，株高和干徑的增長(zhǎng)也較快，其葉片中的總?cè)~綠素含量和葉綠素a 含量最高，最適宜幼苗的生長(zhǎng)；而在全光照處理下，幼苗的水分損失較多，不利于其生長(zhǎng)[5]。當(dāng)對(duì)泡泡樹(shù)遮蔭達(dá)到55%時(shí)，其生物量仍不會(huì)明顯減少，但隨著蔭蔽度的增加其葉片和側(cè)根數(shù)會(huì)隨之減少，當(dāng)遮蔭達(dá)到80%～95%時(shí)，植株發(fā)育遲緩，生長(zhǎng)明顯受到抑制[19]。在溫室內(nèi)，通過(guò)設(shè)置光照強(qiáng)度不超過(guò)全光照強(qiáng)度的50%，并延長(zhǎng)光周期，提高士溫和施肥等措施，可促進(jìn)實(shí)生苗的生長(zhǎng)，其一季內(nèi)便可長(zhǎng)到1.5 m，即可進(jìn)行移栽或嫁接[9]。

1.5 遺傳多樣性研究

泡泡樹(shù)大部分種群為異花授粉結(jié)實(shí)，少數(shù)為自花授粉，這造成了泡泡樹(shù)種群系譜的混亂，但這也豐富了其遺傳多樣性。目前，前人利用生化標(biāo)記和分子標(biāo)記對(duì)泡泡樹(shù)的遺傳多樣性進(jìn)行了大量研究，并取得一定進(jìn)展。在泡泡樹(shù)的生化標(biāo)記研究方面，Huang 等[21]利用23 個(gè)同工酶對(duì)32 個(gè)泡泡樹(shù)品種及優(yōu)良選系的無(wú)性系進(jìn)行遺傳多樣性分析，發(fā)現(xiàn)7 個(gè)同工酶具有多態(tài)性，并鑒定出9 個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)。這9 個(gè)位點(diǎn)在32 個(gè)無(wú)性系之間可形成28 個(gè)多位點(diǎn)同工酶表型，可用于泡泡樹(shù)品種的鑒定，并可專一性鑒定其中的24 個(gè)無(wú)性系。UPGMA 聚類分析也支持將32 個(gè)無(wú)性系分為7 個(gè)類群。隨后，Huang 等[22]又利用同工酶標(biāo)記研究了從9 個(gè)州收集來(lái)的泡泡樹(shù)種質(zhì)的遺傳多樣性和種群間地理差異，指出它們之間的等位酶多樣性較高，并發(fā)現(xiàn)在9 個(gè)類群中，平均有4.8 個(gè)位點(diǎn)明顯偏離了哈迪-溫伯格平衡?？傮w而言，觀察到的雜合性高于預(yù)期。遺傳多樣性分析顯示，88.2%的種群仍保留在同一群體內(nèi)。UPGMA 聚類分析除了將最南部喬治亞州和最西部伊利諾伊州的種群?jiǎn)为?dú)劃出來(lái)外，同樣支持將大部分種群劃分到同一類群。PCA 主成分分析結(jié)果與聚類分析類似，除了將最北端紐約州的種群從主要類群中分離出來(lái)。

在泡泡樹(shù)的分子標(biāo)記研究方面，Rogstad 等[23]利用M13“指紋”探針研究了不同地理分布的泡泡樹(shù)可變DNA 位點(diǎn)的遺傳變異，指出不同地點(diǎn)泡泡樹(shù)有不同的DNA 片段，且在不同地理范圍內(nèi)的兩個(gè)個(gè)體具有相同DNA 片段模式的概率約為1/1 700。泡泡樹(shù)在局部范圍內(nèi)的變異水平與較大地理分布范圍內(nèi)的變異水平有很大不同。種群內(nèi)的變異范圍從中度變異到無(wú)變異。同時(shí)，表明無(wú)性繁殖和近親繁殖導(dǎo)致在一些泡泡樹(shù)群體中缺乏遺傳變異。Huang 等[24]利用RAPD 標(biāo)記對(duì)PPFl-5 [Asimina triloba(L.) Dunal] ×RET（Asimina reticulateShuttlew）的種間雜交后代遺傳多樣性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)12 個(gè)10 堿基探針共能擴(kuò)增出20 個(gè)明顯且易于識(shí)別的多態(tài)性條帶，并指出所有條帶均遺傳自親本PPFl-5，且其中19 條帶符合1∶1 或1∶3 的分離比。利用這些探針對(duì)搜集自喬治亞、伊利諾斯、印第安納、馬里蘭、紐約和西弗吉利亞六州的泡泡樹(shù)野生種質(zhì)的遺傳多樣性進(jìn)行評(píng)估，得出種群內(nèi)每個(gè)位點(diǎn)平均等位基因數(shù)A 為1.64，多態(tài)性位點(diǎn)百分率P 為64，期望雜合度He 為0.25，并指出種群間的多態(tài)性指數(shù)無(wú)顯著差異。同時(shí)，得出種群間和種群內(nèi)的平均遺傳多樣性分別為0.26[H(s)]和0.10 [D(st)]，分別占總遺傳多樣性的72%和28%。Nei's 遺傳相似性和遺傳距離分析顯示種群間的平均遺傳相似性較高，為0.86。UPGMA 聚類分析將6 個(gè)種群分為兩組，一組由喬治亞、馬里蘭和紐約三州組成，另一組由伊利諾斯、印第安納和西弗吉尼亞三州組成，而喬治亞和印第安納又分別與各自所在組進(jìn)一步分離。研究結(jié)果表明對(duì)泡泡樹(shù)野生邊緣種群的搜集有助于獲取稀有的有地方特色的等位基因，有利于泡泡樹(shù)的遺傳改良。另外，Huang等[25]利用71 對(duì)RAPD 標(biāo)記對(duì)34 個(gè)泡泡樹(shù)品種和優(yōu)良選系的遺傳多樣性進(jìn)行調(diào)查，并評(píng)估遺傳相似性，結(jié)果其中8 對(duì)引物產(chǎn)生的14 個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)能專一性地鑒別34 個(gè)泡泡樹(shù)品種。Nei's 遺傳多樣性分析表明，現(xiàn)有栽培泡泡樹(shù)基因庫(kù)的遺傳多樣性（He=0.28）與野生種群（He=0.25）的相似。UPGMA 聚類分析將34 個(gè)品種及選系分為兩個(gè)類群，類群一為泡泡樹(shù)基金會(huì)（PPF）的選系，類群二包含大部分現(xiàn)有的選育自野生品種及其衍生系的品種。研究結(jié)果為泡泡樹(shù)的種質(zhì)搜集、管理和育種親本的選擇提供了參考。Wang 等[26]對(duì)PPFl-5 [Asimina triloba(L.)Dunal] × RET（Asimina reticulateShuttlew）的種間雜交群體進(jìn)行遺傳連鎖分析，共鑒定出6 個(gè)連鎖群，覆蓋基因組長(zhǎng)度206 cM。利用134 個(gè)AFLPs 標(biāo)記（37 個(gè)多態(tài)標(biāo)記和97 個(gè)單態(tài)標(biāo)記）分析了8 個(gè)野生種群和31 個(gè)品種及優(yōu)良選系的遺傳多樣性，結(jié)果顯示野生種群的多態(tài)位點(diǎn)百分率P 為28.1%，Nei's 遺傳多樣性指數(shù)He 為0.077，品種或優(yōu)良選系遺傳多樣性與野生種的類似（He 為0.071）。當(dāng)只用多態(tài)顯性AFLPs 標(biāo)記進(jìn)行評(píng)估時(shí)，P 值和He 值分別為79%和0.245。此外，得出種群內(nèi)遺傳多樣性占總遺傳多樣性的81.3%。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)利用9 個(gè)多態(tài)顯性位點(diǎn)即可鑒定出全部31 個(gè)品種或優(yōu)良選系。研究結(jié)果表明，對(duì)遺傳多樣性評(píng)估起重要作用的是采樣基因組區(qū)域的數(shù)量，而非標(biāo)記數(shù)量。

除M13 探針、RAPD 和AFLPs 標(biāo)記外，前人還利用ⅠSSR 和SSR 標(biāo)記對(duì)泡泡樹(shù)的遺傳多樣性進(jìn)行分析。如，Pomper 等[27]利用英屬哥倫比亞大學(xué)開(kāi)發(fā)的微衛(wèi)星標(biāo)記引物#9 對(duì)1-7-1 × 2-54 互交的34 個(gè)后代及其親本進(jìn)行ⅠSSR 分析，其中7 對(duì)引物可得到11 個(gè)分離比為3∶1 或1∶1 的孟德?tīng)枠?biāo)記，并經(jīng)卡方檢驗(yàn)予以證實(shí)。隨后，利用其中10 個(gè)ⅠSSR 標(biāo)記研究了19 個(gè)泡泡樹(shù)品種的遺傳多樣性，結(jié)果顯示多態(tài)性位點(diǎn)百分率P 為80%，Nei's 遺傳多樣性指數(shù)He 為0.358，顯示它們具有中到高水平的遺傳多樣性。研究結(jié)果表明，在分析泡泡樹(shù)遺傳多樣性時(shí)，ⅠSSR 標(biāo)記比同工酶標(biāo)記或RAPD 標(biāo)記的遺傳多樣性檢測(cè)能力更強(qiáng)，得到的遺傳多樣性水平也更高。隨后，Pomper 等[28]使用兩對(duì)ⅠSSR-PCR 標(biāo)記引物對(duì)肯塔基州中部三個(gè)縣的六個(gè)泡泡樹(shù)原生地塊的泡泡樹(shù)葉片DNA 樣品進(jìn)行分析，共獲得3 個(gè)多態(tài)性標(biāo)記和6 個(gè)單態(tài)性標(biāo)記，其中3 個(gè)原生地塊的每個(gè)地塊中沒(méi)有顯示任何多態(tài)性標(biāo)記，表明它們是無(wú)性繁殖的。然而，另外3 個(gè)原生地塊的每個(gè)地塊中顯示了多態(tài)性標(biāo)記，表明它們不是無(wú)性繁殖的，并且在每個(gè)地塊中至少包含兩種基因型的泡泡樹(shù)。該研究表明，需要采用更密集的采樣策略來(lái)評(píng)估泡泡樹(shù)原生地塊或本地種群的遺傳多樣性。有祥亮等[29]從100 個(gè)ⅠSSR 引物中篩選出6 個(gè)多態(tài)性高、重復(fù)性好的引物，用于對(duì)48 個(gè)泡泡樹(shù)樣品做遺傳多樣性分析，結(jié)果獲得1930 條多態(tài)性條帶，多態(tài)性比率達(dá)82.6%。UPGMA 聚類分析顯示所有材料的遺傳相似系數(shù)介于0.59～0.99 之間，并在系數(shù)為0.91 處將13 個(gè)品種及其半胞家系和種源5、6 分別聚為不同類群。研究結(jié)果為泡泡樹(shù)育種的親本的選擇及雜種鑒定提供了理論依據(jù)。Lowe 等[30]以泡泡樹(shù)品種“Sunflower”為材料進(jìn)行SSR 標(biāo)記開(kāi)發(fā)，共獲得34 對(duì)SSR 標(biāo)記引物。利用這些引物對(duì)5 個(gè)泡泡樹(shù)品種（“Sunflower”、“ Mitchell”、“ Sweet Alice”、“ Overleese” 和“Prolific”）進(jìn)行初步篩選后，發(fā)現(xiàn)4 對(duì)引物沒(méi)有任何擴(kuò)增產(chǎn)物，12 對(duì)引物是單態(tài)性的，18 對(duì)引物是多態(tài)性的。隨后，通過(guò)對(duì)其他11 個(gè)品種進(jìn)行篩選，得到大量多態(tài)性產(chǎn)物，這些多態(tài)產(chǎn)物將用于檢測(cè)泡泡樹(shù)品種間的遺傳變異。Lu 等[31]采用SSR 標(biāo)記對(duì)9 個(gè)泡泡樹(shù)老品種與6 個(gè)PPF 釋放的新品種以及9 個(gè)肯塔基州立大學(xué)的優(yōu)良選系之間的遺傳多樣性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)以GA 和CA 為基序的二核苷酸SSR 標(biāo)記位點(diǎn)比以ATG 和AAT 為基序的三核苷酸SSR 標(biāo)記位點(diǎn)的多態(tài)性更高，并表明與老品種相比PPF 品種和KSU 優(yōu)良選系的遺傳關(guān)系更緊密，而較老品種的遺傳多樣性(H = 0.69)最高，且較老的品種和PPF品種之間的遺傳基礎(chǔ)也似乎具有多樣性。此外，發(fā)現(xiàn)KSU 優(yōu)良選系中包含一些可增強(qiáng)現(xiàn)有泡泡樹(shù)品種遺傳基礎(chǔ)的種質(zhì)[32]。

2 問(wèn)題與思考

泡泡樹(shù)是北美洲的原生果樹(shù)，在我國(guó)沒(méi)有自然分布，我國(guó)科學(xué)家為豐富國(guó)家經(jīng)濟(jì)林栽培樹(shù)種而引入了該樹(shù)，并在湖北武漢、山東泰安、陜西寶雞、上海崇明等地引種成功，目前均已經(jīng)入盛果期。前人對(duì)其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定后，得出其營(yíng)養(yǎng)十分豐富、均衡，并有一定美容效果[3,4]。泡泡樹(shù)雖然具有較廣闊的市場(chǎng)前景，但目前對(duì)其開(kāi)發(fā)利用仍不夠充分，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值還未得到充分體現(xiàn)，尤其是在藥用、園林應(yīng)用和遺傳育種方面的研究還非常欠缺，有必要在推進(jìn)現(xiàn)有研究領(lǐng)域的同時(shí)開(kāi)展新的研究方向，為充分挖掘泡泡樹(shù)的潛在價(jià)值打下基礎(chǔ)。

2.1 化學(xué)成分分析與藥理學(xué)研究

前人研究表明，泡泡樹(shù)的枝葉和樹(shù)干中存在一種天然化合物番荔枝內(nèi)酯，具有抗癌、殺蟲、殺菌等生物學(xué)活性[10-12]，這也是泡泡樹(shù)的病蟲害相對(duì)較少的主要原因。目前，該天然產(chǎn)物已作為一種良好的植物源殺蟲劑應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。然而，有關(guān)其抗癌活性的藥理學(xué)研究方面卻鮮有報(bào)道，也不清楚它是否還具有其他的一些藥理作用或副作用。此外，前人表明在自然環(huán)境下，野鹿通常只吃掉在地上的泡泡樹(shù)果實(shí)，而不吃樹(shù)葉和嫩枝，且在冬天時(shí)母鹿經(jīng)常用鹿角去摩擦樹(shù)體，造成樹(shù)體損傷[2]。這是否說(shuō)明泡泡樹(shù)枝葉中還含有其他化學(xué)成分，這些成分可以避免其被野鹿采食，同時(shí)它們可能對(duì)野鹿角上的某些寄生蟲或病菌有一定防治作用。這些可能性都需要對(duì)泡泡樹(shù)做更廣泛深入的研究來(lái)予以確認(rèn)。深入挖掘泡泡樹(shù)的特殊藥用價(jià)值，將對(duì)其大規(guī)模商業(yè)化種植產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。

2.2 園林應(yīng)用價(jià)值研究

泡泡樹(shù)是唯一適合溫帶種植的番荔枝科樹(shù)種。泡泡樹(shù)樹(shù)形優(yōu)美，枝繁葉茂，樹(shù)干挺直，花色艷麗，葉色深綠，深秋時(shí)節(jié)葉片金黃，是庭院綠化的優(yōu)良樹(shù)種。目前，國(guó)外的一些林業(yè)愛(ài)好者和種植者已開(kāi)始將其作為一種景觀綠化樹(shù)種種植。在我國(guó)，一些科研單位也嘗試把泡泡樹(shù)作為一種綠化植物進(jìn)行馴化，如上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院于2015 年從美國(guó)引入21 個(gè)泡泡樹(shù)品種，并從中篩選出5 個(gè)適生觀賞性品種進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)繁[6]。此外，在中國(guó)科學(xué)院武漢植物園觀果園中也發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)觀賞效果較好的泡泡樹(shù)品種。泡泡樹(shù)的花、果、葉均具有較高的觀賞性，非常適合居家庭院和公園綠地的景觀綠化配置。然而，目前對(duì)其綠化配置應(yīng)用還較少，其主要受到以下幾方面因素的限制。其一是泡泡樹(shù)的種苗數(shù)量還較少，盡管研究者已對(duì)其進(jìn)行了大規(guī)模擴(kuò)繁，并已獲得數(shù)萬(wàn)株的優(yōu)良種苗，但這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)對(duì)其的需求。另外，由于實(shí)生苗的生長(zhǎng)周期太長(zhǎng)，而嫁接苗當(dāng)前的售價(jià)又偏高，這些因素都不利于其在綠化方面的應(yīng)用。其二是泡泡樹(shù)具有喜蔭和耐水濕的特性，對(duì)光照敏感，全光照會(huì)導(dǎo)致幼苗的水分損失較多，甚至導(dǎo)致幼苗死亡，所以苗期階段要求對(duì)其進(jìn)行遮蔭保護(hù)[8]。因此，不適宜將泡泡樹(shù)暴露在全光照下。在做綠化應(yīng)用時(shí)，可將其種植在高大喬木下或河道溪畔，形成復(fù)層喬木結(jié)構(gòu)配置。其三是泡泡樹(shù)的果實(shí)保鮮期較短，成熟后很快便會(huì)脫落并腐爛，會(huì)在一定程度影響其景觀綠化價(jià)值，因此需要篩選或培育果實(shí)保鮮期較長(zhǎng)的品種，或安排管護(hù)人員對(duì)其精心養(yǎng)護(hù)，及時(shí)清理掉落腐爛的果實(shí)。綜上可知，泡泡樹(shù)的潛在園林應(yīng)用價(jià)值是非常高的，但限制其應(yīng)用的因素也較多，因此還需要對(duì)其進(jìn)行深入研究才能將其充分應(yīng)用到城市園林綠化配置中去。

2.3 泡泡樹(shù)的遺傳育種研究

前人已對(duì)泡泡樹(shù)種質(zhì)資源的遺傳多樣性進(jìn)行了大量研究，并取得了一定進(jìn)展[23-32]。這些種質(zhì)也為泡泡樹(shù)的遺傳改良奠定了基礎(chǔ)。目前，泡泡樹(shù)的新品種選育主要利用雜交和馴化等方法，但其育種周期長(zhǎng)、品種較單一，且實(shí)生苗木生長(zhǎng)緩慢。因此，研究者主要采用無(wú)性繁殖技術(shù)對(duì)泡泡樹(shù)優(yōu)良品種進(jìn)行擴(kuò)繁。然而，泡泡樹(shù)的離體培養(yǎng)體系尚不完善，而利用嫁接技術(shù)繁殖苗木的繁殖系數(shù)也較低，這些都是阻礙泡泡樹(shù)優(yōu)良品種推廣利用的因素。另外，泡泡果實(shí)成熟后會(huì)很快脫落，而熟透的果實(shí)會(huì)快速腐爛，且果實(shí)成熟期較短。這些因素都極易造成泡泡果實(shí)因集中上市而積壓，嚴(yán)重影響其市場(chǎng)售價(jià)，同時(shí)其不易保存的缺點(diǎn)也會(huì)給種植者和經(jīng)銷商造成嚴(yán)重?fù)p失。此外，泡泡果實(shí)內(nèi)有2 排黑褐色的大種子，不僅會(huì)影響顧客對(duì)其食用，也會(huì)影響其生產(chǎn)加工。因此，研究者需結(jié)合諸如誘變育種、倍性育種、分子設(shè)計(jì)育種、基因編輯育種等現(xiàn)代遺傳育種技術(shù)，對(duì)泡泡樹(shù)進(jìn)行遺傳改良，培育出無(wú)籽或少籽的品種，并延長(zhǎng)其成熟期和保存期[9]。同時(shí)，還需開(kāi)展廣泛深入研究，克服其無(wú)性繁殖障礙，實(shí)現(xiàn)對(duì)泡泡樹(shù)優(yōu)良品種的規(guī)?；焖俜敝场?/p>

綜上所述，目前國(guó)內(nèi)外研究者已對(duì)泡泡樹(shù)的遺傳多樣性進(jìn)行了廣泛研究，并收集了大量種質(zhì)資源。國(guó)內(nèi)一些科研單位也從國(guó)外引種栽培了許多泡泡樹(shù)品種，并獲得了成功。然而，目前對(duì)泡泡樹(shù)的研究仍面臨著許多問(wèn)題，如泡泡樹(shù)的栽培技術(shù)還有待進(jìn)一步優(yōu)化，其所含有效化學(xué)成分和藥理學(xué)效應(yīng)還有待深度研究，泡泡樹(shù)品種也急需進(jìn)行遺傳改良和更新?lián)Q代，其果實(shí)的儲(chǔ)存保鮮技術(shù)也需要完善。另外，泡泡樹(shù)的園林應(yīng)用研究領(lǐng)域還幾乎處于空白狀態(tài)，急需加大科研投入，以便將其推廣應(yīng)用到城市綠化配制上去。在未來(lái)研究中，研究者可以考慮在這些問(wèn)題上著手，努力尋找解決辦法，并積極推動(dòng)泡泡果行業(yè)的發(fā)展，讓泡泡果在我國(guó)開(kāi)出燦爛的花朵、結(jié)出豐碩的果實(shí)。