生物技術與我國獼猴桃育種

井趙斌雷玉山李永武

（1.陜西省農村科技開發中心，西安 710054；2.陜西省西安獼猴桃試驗站，西安 710054；3.陜西省漢中獼猴桃研究所，漢中 723500）

生物技術與我國獼猴桃育種

井趙斌1，3雷玉山1，2，3李永武2，3

（1.陜西省農村科技開發中心，西安 710054；2.陜西省西安獼猴桃試驗站，西安 710054；3.陜西省漢中獼猴桃研究所，漢中 723500）

獼猴桃是原產我國的重要果樹之一。隨著現代生物技術的發展，以野生和實生選優為主的傳統獼猴桃育種方法與以基因組學和轉基因為核心的分子育種技術相比，挑戰和機遇并存。與其他果樹相比，獼猴桃生物技術及其轉基因研究較為滯后。就現代生物技術在獼猴桃遺傳育種中的方法、應用及研究進展進行了綜述，并對我國獼猴桃育種現狀進行淺析，旨在為我國獼猴桃育種和產業發展提供方法參考及思路借鑒。

獼猴桃；基因組；轉基因；育種

獼猴桃（Actinidia chinensis Planch）是原產我國的重要果樹資源，以其獨特的風味，富含維生素C、膳食纖維、多種礦物質等營養成分而成為重要的水果之一［1］。獼猴桃隸屬于獼猴桃科（Actinidiaceae）獼猴桃屬（Actinidia Lindl.），已發表的相關文獻表明，該屬共有55種，共約76個分類單元［2］。

以野生和實生表型鑒定、選擇，以芽變和雜交等傳統育種方法培育新品種已有較長的歷史，并將繼續在獼猴桃育種中占居不可替代的地位。目前，以基因組學和轉基因技術為代表的生物技術為獼猴桃育種開辟了新的途徑。本文主要對獼猴桃生物技術研究進展及其在獼猴桃育種和種質資源改良中的應用現狀進行綜述，旨在為我國獼猴桃育種和產業發展提供參考思路。

1 獼猴桃生物技術研究進展

1.1 基因組學在獼猴桃研究中的應用

1.1.1 基因組資源 通過表達序列標簽（EST）測序發掘基因產生了大量的基因組資源。Crowhurst等［3］基于中華獼猴桃（A. chinensis）、軟棗獼猴桃（A. arguta）、毛花獼猴桃（A. eriantha）和美味獼猴桃（A.deliciosa）開發了控制風味、色澤、營養成分和成熟性狀的ESTs序列共132 577條。截止到2015年7月7日，在GenBank數據庫中可以檢索到與獼猴桃相關的ESTs和核苷酸序列共193 221條，這些序列主要是基于中華獼猴桃、刺毛獼猴桃（A. setosa）、美味獼猴桃、毛花獼猴桃、軟棗獼猴桃、長葉獼猴桃（A.hemsleyana）和葛棗獼猴桃（A. polygama）開發的，其中以果實、葉片、花瓣和葉芽組織居多。基于ESTs數據庫開發了許多分子標記，如Zhou等［4］基于中華獼猴桃ESTs數據庫，開發了15個單核苷酸多態性（Single nucleotide polymorphism，SNPs）標記，并利用酶切擴增多態性序列（Cleaved amplified polymorphism sequence，CAPS）方法進行了驗證，結果表明這些標記可用于獼猴桃自然群體的遺傳變異和進化研究。

1.1.2 分子標記 分子標記已被成功的應用于獼猴桃屬物種遺傳學研究中，其主要作用表現在兩個方面：一是在對種間和種內系統進化關系進行分析的基礎上通過系統雜交提高種質資源的利用效率；二是對雜交后代進行輔助選擇育種。目前，已有許多分子標記技術用于獼猴桃研究中，如限制性片段長度多態性（Restriction fragment length polymorphism，RFLP）、 隨 機 擴 增 多 態 性（Random amplified polymorphic，RAPD）、擴增片段長度多態性（Amplified fragment length polymorphism，AFLP）、簡單重復序列間多態性（Inter-simple sequence repeat，ISSR）、簡 單 重 復 序 列（Simple sequence repeat，SSR）、SNP［5-15］。分子標記在獼猴桃研究中的應用主要表現在兩個方面：（1）遺傳多樣性研究。遺傳多樣性分析既是人工選擇進行群體改良的基礎，又是對各種環境條件下最優群體進行分子鑒定的方法，可以為后續雜交親本選擇提供物種遺傳信息［16］。Crowhurst等［5］用RFLP標記分析了4個獼猴桃種的親緣關系，結果表明中華獼猴桃和美味獼猴桃親緣關系最近，而與毛花獼猴桃和闊葉獼猴桃（A.latifolia）關系較遠。Palombi等［17］首次比較了RAPD和SSR標記在微繁美味獼猴桃植株遺傳變異中應用效果。Korkovelos等［18］研究發現僅用一個SSR位點就可以區分13個不同基因型的中華獼猴桃。Zhen等［15］利用9個SSR標記對48個獼猴桃栽培品種進行了遺傳多樣性和親緣關系分析。Korkovelos等［13］利用8個獼猴桃種對SSR標記的有效性進行了評價，發現二核苷酸序列多帶性最高。Mavromatis等［19］利用SSR標記對新選育的獼猴桃新品種進行了分子指紋識別分析。（2）連鎖圖譜構建和基因定位。Testolin等［9］利用SSRs和AFLP標記結合雙假測交作圖策略基于中華獼猴桃和硬齒獼猴桃（A.collosa）種間雜交群體構建了第一張獼猴桃連鎖圖譜。Fraser等［20］利用644個SSRs標記構建了包括29條染色體的中華獼猴桃連鎖圖譜，該圖譜是利用來源于二倍體中華獼猴桃種間雜交的272個個體植株構建的。Novo等［14］基于RAPD和AFLP標記對41株雄花獼猴桃植株花期進行了分析，找到了可用于雄花粉植株選擇育種的特異性標記片段。湯佳樂等［21］以抗壞血酸（AsA）含量變異豐富的野生毛花獼猴桃種群為材料，對其葉片和果實中的AsA含量與SSR標記進行了關聯分析，獲得了5個優異的SSR標記位點。

雖然分子標記用于果樹育種的報道已很多，但與育種實踐尚有很大的差距。分子標記輔助選擇育種是許多研究者對育種工作的設想，但從目前現狀來看，對于獼猴桃育種要付之實踐需要相當長的時間。我國分子育種具體存在兩大問題：一是育種者對分子標記的認識不充分，沒有真正理解其作用；二是標記開發數量少、標記與育種目標不匹配，缺乏為獼猴桃育種服務的分子技術平臺。隨著首個獼猴桃品種紅陽基因組測序的完成，分子標記開發的進程將大大加快，預計會進一步推動獼猴桃新品種選育的步伐。

1.1.3 功能基因組和基因組測序 Richardson等［22］用基因表達分析方法研究獼猴桃Hort16A從開花到果實成熟的整個生長過程，結果表明果實形態和生長與模式水果番茄相似，僅在果實成熟過程中存在很大差別。Varkonyi-Gasic等［23］以“Hort16A”為材料研究了獼猴桃花期基因表達情況，明確了獼猴桃花發育的整個分子機理。黃春輝等［23］利用轉錄組測序技術研究了中華獼猴桃“金豐”的黃肉色澤變化機理，并結合數字基因表達譜（Digital gene expression，DGE）比較分析黃肉獼猴桃在轉色前期、轉色期和后期的基因表達差異性。Huang等［25］以中華獼猴桃“紅陽”為材料，利用IIIumina Hiseq2000高通量測序方法并結合SLAF-seq技術，完成了世界首個獼猴桃基因組測序組裝工作，獲得140X覆蓋度，通過包含4 301個SLAF標記的高密度遺傳圖譜輔助scaffold序列組裝到29個染色體上，獲得基因組大小為616.1 Mb，共有39 040個基因。該測序成果的發表為其他獼猴桃物種的基因組測序提供了參考基因組信息，同時可研究種間變異和開發新的SNPs。

1.2 轉基因技術在獼猴桃育種中的應用

常規育種方法進行獼猴桃育種周期較長，利用轉基因技術培育新品種可以縮短育種時間。獼猴桃轉基因技術研究應用主要集中在組織培養技術、遺傳轉化體系及植株再生等方面。

1.2.1 組織培養技術

1.2.1.1 外植體增殖 Harada等［26］首次報道了利用植物組織培養進行獼猴桃增殖的研究，隨后有許多學者基于不同外植體和基因型也進行了研究［27-29］。最常用的增殖培養基是MS。此外，還有Gamborg B5培養基和N6培養基［27，30］。增殖一般包括3個主要流程：首先是用0.5%-1.5%的次氯酸鈉進行外植體消毒；第二是在MS培養基上利用外植體（如芽、結面和幼葉）進行莖端增殖，MS培養基中包括2%-3%的蔗糖，0.1-1.0 mg/L的玉米素，0.01-0.1 mg/L的萘乙酸（NAA），0.7的瓊脂，pH值為5.8；最后是在包含0.5-1.0 mg/L吲哚乙酸（IBA）的1/2 MS培養基上進行生根。一般條件是在24±2℃培養16 h，光照強度為20-30 μmol/m2/s。研究表明，莖端增殖速率的變化主要取決于物種、外植體類型、植物生長調節劑和培養條件［29］。例如，Kim等［29］利用海沃德800 μm或1 200 μm的橫薄切片外植體經過7周獲得了2.61倍的增值速率，其培養基為包含了3%蔗糖，4.5×10-3μmol/L的2，4-D，4.6×10-1μmol/L玉米素和0.8%瓊脂的1/2 MS培養基，pH值為5.8。

1.2.1.2 原生質體培養和體細胞雜交 雌雄異株和多倍體特性為獼猴桃常規育種帶來不便，體細胞雜交技術為不同遺傳背景或克服種間雜交不親和性提供了可能。體細胞雜交一般通過原生質體融合實現。目前，已有從不同獼猴桃基因型和物種的愈傷組織、懸浮培養液、葉片葉肉和子葉獲得原生質體的報道［31-33］。如Xiao和Han［31］成功獲得中華獼猴桃和美味獼猴桃的原生質體；Zhang等［32］從體外培養毛花獼猴桃幼苗的新生葉片上分離獲得了原生質體；Xiao等［33］報道了分別從中華獼猴桃愈傷組織子葉和狗棗獼猴桃葉肉細胞獲得原生質體的結果。

1.2.1.3 其他培養技術：其他組織培養技術主要包括胚挽救、胚乳培養、體外染色體加倍等［34-37］。例如，Mu等［38］利用胚挽救技術成功將二倍體中華獼猴桃和四倍體黑蕊獼猴桃雜交后代胚轉移到體外培養。Hirsch等［36］進行了不同獼猴桃種和倍性的雜交（包括狗棗獼猴桃（A.lolomikta）×中華獼猴桃、葛棗獼猴桃×對萼獼猴桃（A.valvata）、軟棗獼猴桃×葛棗獼猴桃、狗棗獼猴桃×美味獼猴桃），利用胚挽救技術獲得了這些雜交組合的植株苗。陳緒中等［34］利用胚珠培養技術成功獲得中華獼猴桃×狗棗獼猴桃種間雜交的雜交后代植株苗。Mu等［35］利用胚培養技術從種間雜交（中華獼猴桃×黑蕊獼猴桃（A.melanandra）、軟棗獼猴桃×黑蕊獼猴桃、軟棗獼猴桃×美味獼猴桃）F1和F2代種子胚成功的誘導形成了愈傷組織。低溫保存技術是一種可以長期保存種質資源的技術在獼猴桃中也有報道［39-42］。如徐小彪等［39］將預先經過MS培養基（包括5% 二甲亞砜和5% 蔗糖）培養4 d、然后通過PVP2溶液（30% 甘油、15% 二甲亞砜、15% PEG和13.7% 蔗糖）在0℃脫水40 min的莖尖（該莖尖從一株矮小中華獼猴桃基因型體外培養獲得）轉移到液氮中保存，除霜后成活率達到了56.7%。

1.2.2 遺傳轉化和再生體系 自Matsuta等［43］首次報道了轉基因獼猴桃植株以來，已有許多不同異源基因被轉化到獼猴桃的研究結果發表。這些基因主要包括：大豆β-1，3內切葡聚糖酶基因［44］、水稻OSH1同源框基因［45］、葡萄氏合成酶基因［46］、調節獼猴桃葉黃素和β-胡蘿卜素含量的香葉基焦磷酸合成酶、八氫番茄紅素脫氫酶、β-胡蘿卜素脫氫酶［47］、提高獼猴桃抗病性和抗旱性的擬南芥Na+/H+逆向轉運基因［48］。目前，應用于獼猴桃基因轉化的方法較多，以農桿菌介導法和基因槍法為主。

1.2.2.1 農桿菌介導法 該方法有利于轉基因低拷貝數目整合到植物基因組。目前已有幾個獼猴桃種遺傳轉化體系被報道，包括中華獼猴桃、美味獼猴桃、軟棗獼猴桃、毛花獼猴桃、葛棗獼猴桃和狗棗獼猴桃，這些轉化體系主要用的植物外植體組織包括葉片、莖、葉柄、根、子葉下軸和原生質體［49-52］。用于農桿菌轉化體系的菌株主要包括農桿菌LBA4404、A281、C58、EHA101和EHA105。目前利用農桿菌介導法發表的幾個獼猴桃種轉化體系，見表1。

表1 基于不同獼猴桃種建立的遺傳轉化體系

1.2.2.2 基因槍法 該方法是一種將外源DNA包被在金粉或鎢粉微粒表面，在高壓作用下轟擊受體細胞或組織而達到穩定轉化的方法［16］。Qiu等［62］報道了利用基因槍法成功將CaMV 35S轉錄DHN1基因導入到美味獼猴桃懸浮細胞中。在獼猴桃遺傳轉化中，也有利用PEG介導法的成功報道，朱道圩等［63］成功的利用該方法將綠色熒光蛋白基因（GFP）轉入到了軟棗獼猴桃原生質體中。成功獲得轉基因植株的一個基本條件是選擇的植物細胞類型或者外植體可區分整個植株。研究表明，幼葉、葉柄和莖尖組織已被成功用于獼猴桃轉化中。一般情況下選擇的外植體越幼嫩更容易獲得再生植株，而Han等［51］在軟棗獼猴桃研究中發現，如果選擇太幼嫩的外植體，農桿菌共培養后會出現壞死和褐變現象。因此，有研究者提出要保持獼猴桃外植體在農桿菌共培養條件下的活性和耐性，每3-4周進行體外繼代培養必不可少［60］。MS基礎培養基也被成功的用于獼猴桃愈傷組織誘導和植株再生［28］。植物生長激素和細胞分裂素的使用主要取決于外植體材料。例如，Fraser等［54］研究發現在中華獼猴桃組織再生中，加入0.1 mg/L的噻苯?。═DZ）和10 mg/L的激動素再生效果要明顯優于其他細胞分裂素。Wang等［60］研究發現在加入了2 mg/L玉米素和3 mg/L的BAP培養基中，可以獲得更高的毛花獼猴桃再生芽。Kim等［47］利用包含0.001 mg/L 2，4-D和0.1 mg/L玉米素的1/2MS培養基獲得了美味獼猴桃再生芽。

2 獼猴桃育種進展及其方法

2.1 獼猴桃育種主要進展

據統計，截止到2013年，全球獼猴桃面積約為17萬hm2，產量242.80萬t（數據引自第八屆國際獼猴桃會議資料）。從1978-2013年，我國獼猴桃種植面積從不足1 hm2增加到了11萬hm2，截止到2013年我國獼猴桃年產量達到約123.63萬t。這些數據說明由于育種家的多年努力，獼猴桃主產國的栽培面積和產量在繼續提高。我國獼猴桃育種取得的新進展主要表現在2個方面：（1）主栽區育成一批優良的新品種，實現了國外品種長期主導我國獼猴桃產業的局面。根據相關文獻統計，主要美味獼猴桃品種有（陜西）秦美、（湖南）米良1號、（湖北）金魁、（江蘇）徐香、（貴州）貴長、（陜西）翠香、（河南）華美2號、（陜西）金香、金碩（湖北）、（湖北）鄂獼猴桃4號、（河南）中獼1號、（安徽）皖翠、（陜西）秦翠、（四川）川獼1號、川獼2號、（河南）蜜寶1號。主要中華獼猴桃品種有（湖北）金桃、（四川）紅陽、（陜西）華優、（湖北）金艷、（湖南）翠玉、（湖南）豐悅、（江西）早鮮、（江西）魁蜜、（江西）金豐、（湖南）楚紅、（湖北）武植3號、（四川）金什1號、（湖北）金怡、（湖北）鄂獼猴桃3號、（湖北）金早、（湖北）鄂獼猴桃3號、（湖北）金陽1號、金農1號及（四川）川獼3號和川獼4號。主要雄性授粉品種有（新西蘭）湯姆利、（新西蘭）馬圖阿、（湖北）磨山4號及（湖北）超紅。其他種獼猴桃品種有：毛花獼猴桃品種‘華特’、軟棗獼猴桃新品種‘寶貝星’（四川）、黑蕊獼猴桃新品種‘紅寶石星’（河南）和大籽獼猴桃新品種‘金鈴’（湖北）。在我國大面積栽培的國外品種有海沃德（新西蘭）、布魯諾（新西蘭）、Hort16A（新西蘭）［1，64，65］。自1978年以來我國選育出了近100多個獼猴桃優良品種（品系），實際上大面積推廣栽培的品種很少。截止到2011年，栽培面積占到全國5%的品種僅有紅陽、徐香、秦美和金魁4個［1］?？傮w來說，大面積推廣栽培的品種主要表現是產量和品質較高，而最突出的特點是生態適應性廣。（2）育種目標趨于多元化發展。例如，傳統的獼猴桃以綠肉果實為主，近年來黃肉和紅肉獼猴桃逐漸受到消費者青睞，用中華獼猴桃和毛花獼猴桃雜交育成的黃肉品種‘金艷’已經成功進入歐洲和南美市場；另外，也培育了供觀賞的品種，如‘江山嬌’和‘滿天星’［66］。

獼猴桃育種中還存在許多較為突出的問題。總體上可以概括為：育種單位多，組織形式不合理，缺乏有效協作和必要的合作，材料和信息交流不暢通，嚴重影響了我國獼猴桃大品種和產業的發展水平。具體表現在以下幾個方面：一是育種方法和品種單一。目前我國育成的這100多個新品種（系）中，約有95%以上的品種是通過野生、實生選優方法育成的；另外，這些品種中基本上以美味獼猴桃和中華獼猴桃為主，涉及到其他獼猴桃種的很少。二是生物技術應用慢，針對特定性狀的分子標記很少，分子標記的開發與獼猴桃育種目標結合不緊密，尚未建立起為育種服務的生物技術平臺，標記輔助選擇育種技術沒有真正在新品種培育中發揮作用。三是新品種審定應進一步規范化。近30多年來全國共育成審定品種數量很多，但大多數品種基本上都是處于“曇花一現”的困窘，真正能夠在生產上推廣栽培的品種寥寥無幾；另外，這些審定的品種中對抗病性（特別是抗潰瘍?。┑然旧隙既狈﹁b定結果，直接影響了品種的推廣壽命。

2.2 育種方法和育種路線淺析

現有的獼猴桃育種方法主要有：野生選優、實生選優、芽變選種、雜交育種和漸滲育種等［1］?，F階段，我國獼猴桃育種仍然以野生選優和實生選優為主，利用這些方法培育出的品種為推動獼猴桃產業發展作出了巨大的貢獻，如秦美、金魁和金桃等；通過實生選優培育的品種有海沃德、紅陽、徐香和華優等；也有經過種間雜交育成的品種，如金艷［64］。野生和實生選優存在育種周期長，同時是建立在大量野生資源收集基礎上的。因此，如何將野生和實生選優與分子生物學技術結合起來，加速育種進程和定向性是急需解決的一個問題。另外，種間雜交在獼猴桃育種中應用也較多，該方法可以將感興趣的野生物種農藝性狀通過雜交轉育到栽培品種中［67，68］。目前已有許多獼猴桃實現了種間雜交育種，主要包括中華獼猴桃、軟棗獼猴桃、黑蕊獼猴桃、大籽獼猴桃（A.macrosperma）和狗棗獼猴桃等［36，38，67-75］。某些物種雜交后代雖然由于受精障礙無法獲得可育種子，但在獼猴桃種間雜交中已成功獲得了一些優良性狀，如實現了紅色和黃色果肉、高含量VC、綠色和無毛果皮、高含量的可溶性固形物、花結構和顏色［67，68，70，71］。例如，Hirsch等［36］配置了4個種間雜交組合：狗棗獼猴桃×中華獼猴桃、葛棗獼猴桃×對萼獼猴桃、軟棗獼猴桃×葛棗獼猴桃、狗棗獼猴桃×美味獼猴桃，流式細胞分析檢測結果表明在這些物種間存在廣泛的種間可雜交性。近年來，利用體外染色體加倍技術進行育種的研究也有報道。如Wu等［37］利用秋水仙素離體加倍中華獼猴桃染色體進行育種，這是首次成功的將秋水仙素用于獼猴桃多倍體誘導育種研究中，結果表明加倍效率主要受體外培養基和秋水仙素濃度的相互作用。Wu等［76］報道了自然四倍體和人工誘導四倍體中華獼猴桃染色體減數分裂中的配對行為，指出二倍體種質資源可用于四倍體獼猴桃育種中。也有利用其他方法培育新品種的報道，如Mavromatis等［19］從獼猴桃品種“海沃德”中利用系統的孢子體選擇方法選育出了一個新品種。

合理科學的育種理論和方法對指導獼猴桃育種工作具有重要的意義?；诂F階段相關研究進展，我國獼猴桃的育種方法可以分為：傳統育種和現代育種。（1）傳統育種即選擇具有特定性狀的雜交親本進行人工雜交育種以培育具有某種新性狀的優良品種或者經過野生選優和實生選優培育新品種，如Atkinson等［77］對毛花獼猴桃利于剝皮的這一特性進行了分析，并將其用于常規雜交育種實踐中；（2）現代育種，也可稱為快速育種技術，主要是利用現代生物技術進行標記輔助選擇育種，并借助生物統計學進行親本、后代的有效選擇和評價基因型和環境相互作用的影響，如黃宏文［1］提出的獼猴桃基因漸滲育種就是現代育種技術的一個范例。如在自然資源不具優勢的新西蘭和意大利等獼猴桃主產國，其新品種選育大多采用了大量的人工雜交設計育種程序和分子標記輔助選擇育種［1］。例如，Gill等［8］利用RAPD分子標記開發了用于獼猴桃性別決定鑒定的序列特異性擴增區（Sequence-characterized amplified region，SCAR）標記，這些標記可以用于獼猴桃標記輔助育種選擇中，如對雜交后代在苗期剔除雄株，當作為授粉樹時用于選擇雄株，或者用于確定種植群體的一個合理的雌雄子代比率。

從育種路線上可以分為：抗逆育種、品質育種和砧木選擇育種等。（1）抗逆育種具體包括抗病、抗旱、抗寒和抗熱等育種；（2）品質育種主要包括果實大小和形狀、果面毛被、果肉顏色、果實質地、果實風味和營養成分等。

基于以上育種方法體系，適應于我國獼猴桃產業發展的育種策略和育種目標可以概括描述為：“以獼猴桃野生種質資源收集和評價為中心，通過傳統育種和現代分子生物學技術相結合的方法，培育滿足消費者和市場需求的具有新性狀的優良品種為目標”。 在具體育種實踐中可考慮利用的現代技術包括：染色體重組調控、細胞選擇、原生質體融合、倍性操作和胚胎培養等（www.plantandfood.co.nz）。此外，新一代測序技術如轉錄組測序和SLAF-seq技術對分子生物學的研究發揮了巨大的作用，我國獼猴桃野生資源豐富，利用新一代測序技術進行各種優異資源開發，建立大規模的基因組數據庫，可加速育種進程，為培育轉基因新品種提供豐富的基因資源［78，79］。

3 展望

獼猴桃因其富含豐富的營養，已成為人們青睞的水果。而優質的獼猴桃新品種是實現其高品質的保證。因此，針對重要性狀的多目標育種應是今后相當長時期內獼猴桃產業發展亟需解決的重要任務。

3.1 加強我國野生獼猴桃種質資源的收集、鑒定、評價和利用

野生種質資源中包含著豐富的優異基因，是一個巨大的天然“基因庫”，也是新品種選育的主要材料來源。目前主栽的獼猴桃品種基本上都是利用野生資源選育的，如海沃德和秦美。獼猴桃野生種質資源可以考慮從以下幾個方面著手開展工作：一是加強野外資源調查工作。野生種質資源調查應是育種工作者堅持的一項常規性工作，當前更多的青年研究者熱衷于從事實驗室和分子研究工作，而往往忽視了野生資源的收集與利用；二是加強開展野生資源多目標評價篩選和優異基因的發掘。對野生資源的利用不能僅僅局限于品種選育方面，如在以往的抗逆性資源篩選和轉基因研究中，選擇的研究材料多集中在栽培品種中，將抗逆資源篩選和抗逆基因發掘的重點放在野生植物上更為可行，因為這方面的抗逆資源更為豐富、抗性更強，而且與栽培品種相比，這類野生植株存活需求是第一位的，產量品質是第二位的，生態生理效益在先，只要生存下來，就有機會實現其栽培經濟目標。具體來說，在獼猴桃研究中，可從野生資源中鑒定篩選抗旱、抗寒砧木，利用抗獼猴桃潰瘍病材料進行抗性基因發掘，為培育轉基因品種奠定夯實的材料基礎。

3.2 加強獼猴桃特異資源的種質創新

通過植物基因工程、種間雜交、胚挽救和花藥培養等方法可以實現新種質創新。特別是以獼猴桃野生近緣種為供體，與栽培品種雜交，同時利用“高代回交法”，可以將近緣種中的優異目標基因快速轉移到栽培種中。目前，獼猴桃分子研究的目標性狀多集中在果實風味、香味、成熟和顏色上；另外，由于潰瘍病的大面積爆發，近年來在獼猴桃潰瘍病方面的研究也越來越多，而對抗逆性狀的研究相對較少。另外，獼猴桃雄性授粉品種特異資源的培育也是一個研究重點，利用野生資源進行雄性品種選育需要注意幾個問題：一是選擇樹體健壯，花量大，花母枝開花數量多，每朵花含有的花粉粒多，花粉發芽率高，花期長的資源；二是選擇多種倍性的雄株，以保證與雌性品種的配套，并開展多種雄花與栽培品種的花粉直感效應研究，為生產上栽培品種提供最優的配套雄株；三是在篩選獼猴桃主栽品種專用授粉雄株的基礎上，開發花粉加工專用設備組裝形成生產線，建設花粉生產工廠。如本單位已經研制出了獼猴桃雄株花粉加工專用設備、制定了花粉生產工藝、生產技術標準、輔助授粉器，該項目成果已在生產中進行了廣泛的推廣應用。

3.3 加強基因組學技術在獼猴桃育種中的應用

生物技術育種取得的系列研究進展，特別是中華獼猴桃‘紅陽’基因組測序成果的發表，為實現分子標記輔助選擇和不同獼猴桃種質資源有利性狀的基因滲入培育新品種奠定了基礎，加速了獼猴桃分子育種的進程，給獼猴桃育種提供了新的發展機遇。在獼猴桃基因組學育種實踐中，建議可考慮以下幾方面工作：（1）功能標記是可用于育種工作的一種理想標記，功能標記的開發是以克隆基因序列、標記與特定性狀的關系為前提的，該標記可用于親本鑒定、育種后代材料的基因檢測以及分離世代抗病性和品質性狀的選擇；（2）利用基因標記開展聚合育種，如聚合抗潰瘍病或褐斑病的基因，以增加品種的多抗性和持久性；（3）利用流式細胞儀開展倍性育種，利用不同倍性親本雜交可以提高結實率，不同雜交組合的雜交親和性與親本的基因型有關，特別是母本的基因型，因此在雜交后代進行倍性鑒定開展早期定向選擇育種是非常有意義的。

3.4 加強獼猴桃生態學研究

生態學是一個廣義的概念，而獼猴桃生態學屬于相對狹義的范疇，其可以描述為野生獼猴桃種質資源賴以生存的自然生態環境，以及獼猴桃栽培品種適生的氣候和土壤等生態環境因子共同構成的一個綜合體。隨著獼猴桃品種的多樣化發展，對新培育品種的生態適應性提出了更高的要求；另一方面，隨著全球氣候的變暖，水澇災害時有發生，加上水肥的使用不合理，進一步阻礙了獼猴桃產業的快速發展。因此，提高獼猴桃果園水肥利用效率，實現在現有面積上通過改變果園微生態環境提高其生物學產量是一個亟需研究解決的新課題。

相比于蘋果等大宗果樹而言，獼猴桃科學研究起步相對較晚，研究深度也較淺。今后可考慮從以下6個方面全面、系統、科學的加強獼猴桃基礎研究：（1）種質資源和分類：如野生獼猴桃資源調查及其在雜交育種中的應用、特異資源的遺傳多樣性和種群遺傳結構、多倍性遺傳多樣性及在品種保護中的利用；（2）營養和生理：如微量元素等噴施對獼猴桃品質的影響、土壤障礙因子對果樹產量的影響、果實軟熟期果皮形態特征變化、淀粉累積和糖分代謝特征；（3）遺傳和育種：倍性遺傳與多倍體育種、遠緣雜交育種選育目標性狀新品種、修剪方法對果樹光合和果實特征的影響；（4）采后生物學：如外源激素（乙烯和臭氧）對獼猴桃果實儲藏期及其蛋白質組的影響；（5）抗蟲和抗?。喝绔J猴桃抗潰瘍病、根腐病和病蟲害控制；（6）生產、管理和市場：春季修剪時間對獼猴桃產量和質量的影響；潰瘍病對獼猴桃企業的影響。

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（責任編輯 狄艷紅）

Biotechnology and Kiwifruit Breeding in China

Jing Zhaobin1，2Lei Yushan1，2，3Li Yongwu2，3
（1. Shaanxi Rural Science and Technology Development Center，Xi’an 710054；2. Xi’an Kiwifruit Experiment Station of Shaanxi Province，Xi’an 710054；3.Hanzhong Kiwifruit Research Institute of Shaanxi Province，Hanzhong 723500）

Kiwifruit（Actinidia Lindl.）is an important fruit tree crop in China. With the development of modern biotechnology，traditional breeding of kiwifruit is mainly based on the selection from wilding and seedling，these methods presents coexist situation the challenge and opportunity compared with the application of molecular breeding such as the genomics and transgenesis. Compared with the other fruit trees，the researches for the genomics of kiwifruit are still at a relatively low level. This paper summarized the method，application，and the latest research progress of modern biotechnology in kiwifruit genetic breeding，and discussed the breeding strategy of kiwifruit in China，in order to provide the method and thought reference for kiwifruit conversional and transgenesis breeding in China.

Actinidia；genome； transgene； breeding

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.07.036

2015-01-21

國家科技支撐計劃課題（2014BAD16B05-3），國家國際合作專項項目（S2015ZR1042），陜西省科技統籌創新工程計劃項目（2012KTJD03-01），陜西省自然科學基礎研究計劃項目（2014JM3077），陜西省科技統籌創新工程計劃工程（2015KTZDNY02-03-01）

井趙斌，男，博士，研究方向：獼猴桃育種與生理生態；E-mail：zxxjzb520@gmail.com

雷玉山，男，碩士，研究方向：獼猴桃育種；E-mail：leiyush@163.com