薄殼山核桃育種研究進展

3 育種方法
3． 1 引種
    引種是我國目前最普遍的培育美國山核桃良種的方法。張日清等以遺傳變異學說和氣候相似論為理論依據(jù)，對引種地和原產地的氣候、土壤條件以及美國山核桃在原產地和引種地的生長結實表現(xiàn)進行了對比分析，得出了在我國緯度25° ～ 35°、生長季大于230 天、夏季氣溫25 ～ 35℃、晝夜溫差小、≤10℃的寒冷天積溫不低于750℃、降雨量500 ～ 1 500 mm和pH 值6． 0 ～8． 0的河谷沖積土或坡度小于15°的山地砂壤土或黏壤土的廣大地區(qū)適合引種栽培的結論。我國的薄殼山核桃首先是在19 世紀末20 世紀初從美國引進種子，當時只是作為觀賞樹種零星種植。20 世紀20—70 年代，以城市綠化、獲取木材和堅果為目的，多次從美國引入種子、苗木，并先后在江蘇南京、浙江杭州、江西九江、福建莆田、北京、安徽合肥等地小面積種植。20 世紀70 年代以來，才以獲取堅果為主要目的大規(guī)模、系統(tǒng)地引進無性系品種，建立了美國山核桃基因庫、良種采穗圃、品種園和豐產示范園。迄今，已引進優(yōu)良品種近40 個，優(yōu)良無性系40 多個，優(yōu)良家系20 余個，引種地區(qū)已涉及22 個省區(qū)市，但主要集中在亞熱帶東部和長江流域。云南省于1974 年開始引種美國山核桃，云南省林業(yè)科學院1999 年從美國引進41 個品種的接穗，嫁接成活33 個品種，至今云南已先后從國內和美國原產地引入并保存了54 個品種。1996—1999 年，中南林學院主持了“薄殼山核桃新品種及栽培經(jīng)營技術引進”項目，從美國引進了主栽品種的種子和穗條，共引進品種30 個，保存了27 個，篩選出無性系36個。關于世界其他國家和地區(qū)引種美國山核桃情況的文獻報道不多，現(xiàn)有的研究基本上是以Brison FR 的《美國山核桃栽培》為依據(jù)。
3．2 選擇育種。
優(yōu)株是指整體性狀或某些主要性狀遠超過立地條件周圍的同種同齡單株。在自然繁殖或人工繁殖情況下，往往會有優(yōu)良單株出現(xiàn)，通過評選、繁殖和對比試驗可產生新品系。浙江省科學院亞熱帶作物研究所對美國山核桃制定的選優(yōu)標準為: ( 1) 結果早，產量穩(wěn)定; ( 2) 堅果殼薄，種仁飽滿，出仁率在40%以上; ( 3) 種仁品質好，味香甜，含油量在70%以上; ( 4)樹勢健壯，生長旺盛，樹冠開張，少或無病蟲害。
1979 年，浙江亞熱帶作物研究所對11 株大樹進行評估，有8 株初步入選。1982—1986 年浙江省亞熱帶作物研究所對初選出的70 個單株進行優(yōu)良性狀的觀察研究，篩選出了長林13 號、紹興1 號、山站2號和金華1 號4 個優(yōu)良單株。李永榮等通過對55 ～ 60 年樹齡的249 株薄殼山核桃實生后代的果實性狀調查，根據(jù)果實質量、出仁率、綜合性狀指數(shù)和突出單項指標等4 方面進行統(tǒng)計與分析，共計選出49株實生優(yōu)株。安徽省黃山林科所自引種開始連續(xù)15 年調查，篩選出優(yōu)良單株———黃山1 號。2000—2003 年安徽農業(yè)大學對引進美國山核桃的25 個品種進行播種、栽培試驗，以及與國內以前引進并經(jīng)多年馴化得品種進行比較試驗，分別從黃山、南京引栽少量苗木進行比較，初步篩選出適引品種4 個。
結果表明AFLP 很容易鑒別培養(yǎng)系之間的差別，單個培養(yǎng)系產生的體細胞胚一般具有相同的譜帶，來源于相同培養(yǎng)系的胚在進化樹中一般聚為一類; 但有一些體細胞胚表現(xiàn)出更高水平的多態(tài)性，與同一來源的其他再生個體不能聚為一類，這些差異對于基因型變化的影響還有待研究。王正加以薄殼山核桃為父本，山核桃為母本雜交，利用AFLP 技術對F1 代進行分析，結果表明，父本與母本和子代之間有明顯的差異，但母本與子代之間沒有存在任何差異，說明子代完全沒有父本的遺傳信息，結合親本的花粉檢測，推測山核桃種間雜交存在花粉直感現(xiàn)象。Robert D等用同工酶標記技術對美國山核桃的12 個組織結構進行了檢測，發(fā)現(xiàn)根據(jù)子葉的不同性狀表現(xiàn)可以確定出未成熟種子的基因型，并且根據(jù)形成層和根部的同工酶標記可以確定砧木的基因型，這為美國山核桃多方面的遺傳研究和生產應用奠定了基礎。改良的核桃轉基因技術已成功應用到美國山核桃的研究中，Gale H M 等將目的基因導入體細胞胚獲得轉基因胚胎，并通過微繁技術獲得大量亞克隆，最終培養(yǎng)成轉基因植株。DNA 分子標記技術可應用于抗性基因的標記，這樣不僅能容易地鑒別后代苗期的抗性，還能將多個抗性基因集中到一個品種上。為了使分子標記輔助選擇應用到美國山核桃育種工作中，美國農業(yè)部下屬的美國山核桃種質資源庫已經(jīng)利用成熟的SSR 標記技術來進行美國山核桃的評估注冊。張日清等運用RAPD 標記技術對美國山核桃群體遺傳多樣性進行分析，發(fā)現(xiàn)美國山棱桃品種群體遺傳變異明顯，且群體間差異大于群體內差異，我國引種的群體遺傳差異大于原產地美國的群體遺傳差異; 并根據(jù)RAPD 特異分離譜帶確定了各品種的標記基因型，以此可實現(xiàn)對美國山核桃無性系品種DNA 水平上的鑒別。

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