秦子禹,李上云,王晨,房經貴,項殿芳*
(1. 河北科技師范學院園藝科技學院,河北昌黎 066600;2. 南京農業大學園藝學院,江蘇南京 210095)
目前全世界鮮食葡萄育種仍以美國、日本和以色列等國為主導[1]。雜交育種、營養系選種、芽變選種等傳統方法仍是葡萄新品種選育的主要途徑,同時胚挽救育種、生物技術應用等育種手段在育種工作中也得到了廣泛應用[2]。我國的葡萄育種工作從無到有,逐漸發展,推出了一系列新品種[3-5]。目前國內的葡萄育種還是以鮮食品種為主,加工和砧木品種也開始受到重視,大粒、抗病、早熟、耐貯運、無核和具有香味是我國目前鮮食葡萄的主要育種方向[6-7]。
河北屬溫帶大陸性氣候區,1月平均氣溫3 ℃以下,7月平均氣溫18~27 ℃,四季分明。年日照時數2355~3062 h,年無霜期120~204 d;年均降水量為484.5 mm,降水東南多西北少[8]。河北省處于葡萄栽培的埋土防寒邊緣地帶[9],是我國最古老的葡萄種植區之一,栽培歷史悠久,因其優異的品質及深厚的葡萄文化底蘊,廣受人們的青睞,尤以宣化“葡萄城”和昌黎“中國釀酒葡萄之鄉”的葡萄更是中外聞名[10]。河北省葡萄的育種工作起步相對較晚,大約從20世紀70年代初開始。而目前河北省葡萄栽培面積和產量居全國前列[8],雖然選育出的品種較多,但因品種配套技術不完善,造成推廣栽培的面積不大。
在一千多年的葡萄栽培歷程中,經過自然淘汰和人為選擇,篩選出許多適于當地栽培的優良品種,鮮食品種如:‘牛奶’‘藤稔’‘夏至紅’‘夏黑’‘紅地球’等;釀酒品種如:‘赤霞珠’‘佳利釀’‘法國藍’‘新玫瑰’等;兼用品種如:‘玫瑰香’‘龍眼’[11]。
到2016年,葡萄栽培面積達到8.8萬 hm2,產量170.7萬 t,分別占全國面積、產量的10.9%、12.42%,均位居全國第二位[12]。目前河北省栽培的鮮食品種主要有:‘巨峰’‘紅地球’‘玫瑰香’‘維多利亞’‘白牛奶’和‘龍眼’等;加工品種主要有:‘赤霞珠’‘品麗珠’‘美樂’和‘西拉’等[13]。河北省葡萄栽培主要分為三大產區,冀西北產區主栽品種為:‘紅地球’‘龍眼’‘美人指’‘牛奶’‘維多利亞’‘赤霞珠’‘蛇龍珠’‘霞多麗’‘美樂’‘馬瑟蘭’‘小芒森’;冀東北葡萄產區主栽品種為:‘巨峰’‘紅地球’‘玫瑰香’‘龍眼’‘克瑞森無核’‘赤霞珠’和‘蛇龍珠’;冀中南葡萄產區主栽品種為:‘巨峰’‘藤稔’‘紅地球’‘克瑞森無核’‘玫瑰香’[7]。
河北省葡萄生產主要以露天栽培為主,但近年來設施栽培發展迅速,在灤縣和饒陽等地,設施面積已達1300 hm2,有“中國設施葡萄之鄉”之稱[14]。設施栽培的葡萄品種主要有:‘維多利亞’‘無核白雞心’‘藤稔’‘無核早紅’‘矢富羅莎’‘京蜜’和‘奧古斯特’等[14],這些品種主要以國外品種為主,自主選育品種存在一定局限性,推廣栽培強度小。

表1 常規雜交育種選育的品種Table 1 Breeding through conventional cross breeding
2.1.1 常規雜交育種
雜交育種作為葡萄育種的常規途徑,是國內外葡萄育種最有效且應用最廣泛的方法之一。2000—2010年,河北省葡萄育種工作者共培育了8個鮮食品種,其中無核品種4個(表1);2000年,河北省農林科學院昌黎果樹研究所啟動了“葡萄大規模育種工程”,經過16年的系統選育,于2013年審定了4個鮮食葡萄新品種(表1)。目前,還有4個后備葡萄新品種(品系):‘金光’‘脆光’‘祥光’‘時光’陸續審定。經選育的部分品種已在生產中推廣應用,栽培面積不斷擴大。
2.1.2 實生選種
通過實生育種方法已選育出許多世界著名葡萄品種,如‘早巨選’‘5BB’‘高尾’‘康能玫瑰’‘高墨’‘莎加蜜’等[16]。國內利用實生選種于19世紀從‘巨峰’的后代中選育出‘甜峰’‘峰后’‘京超’和‘申秀’,從‘黑奧林’實生苗中選育出優良品種‘京優’和‘京亞’。河北省利用該方法于1987年從‘康拜爾早生’的后代中選育出‘超康美’;近幾年從‘四倍體玫瑰香’中選育出‘中秋’新品種(表2)。
2.1.3 無性系育種
無性系選種也稱為芽變選種。由于芽變是葡萄生長中較為普遍的一種形式,因此,國內外眾多國家都很重視葡萄芽變選種。如法國從‘黑比諾’的芽變中選出了‘灰比諾’‘早比諾’和‘比諾努阿里安’等多個品種;日本從‘先鋒’葡萄中分別選育出無核芽變‘日光無核’和早熟的‘宮島無核’[17]。芽變選種與雜交育種和實生選種相比較,操作簡易,選育周期短,見效快,新的優良性狀變異即可進行繁育和推廣栽培。目前河北省利用該技術培育出1個品種(表3),已生產中推廣應用。

表2 實生選種選育的品種Table 2 Breeding varieties selected by actual breeding

表3 利用無性系選育的品種Table 3 Breeding using asexual lines
2.2.1 主要以鮮食品種為主,加工鮮食兼用品種為輔
近20年來,中國選育葡萄新品種通過審定或鑒定的約50個,其中河北省通過審定或鑒定的葡萄新品種約15個,占全國的30%。河北省選育的新品種中,鮮食品種14個,鮮食兼加工品種1個。由此可見,河北省選育的品種主要以鮮食為主。由此反襯出,目前國內葡萄育種仍然以鮮食品種為重心,且河北省的葡萄育種工作對全國葡萄育種起著重大作用。河北省鮮食葡萄品種選育成果顯著,但是在加工及砧木選育方面品種較少,應在注重鮮食品種選育的同時,加大對加工品種及砧木品種的選育,在抗性及品質方面取得更好的成果。
2.2.2 品種審定呈井噴式發展
葡萄育種周期相對其他果樹較長,一個新品種(品系)的選育需要幾年甚至幾十年的時間。近年來,國家對葡萄產業及育種領域的政策體系日益完善,加大了支持力度,結合新技術的應用,品種選育及審定速度顯著加快。2007年以來,河北省共有12個品種通過了審定或鑒定,占近20年河北省新品種總數的80%,呈現出井噴式發展趨勢。新品種的審定,對河北省及全國葡萄生產起了重要的促進作用。
2.2.3 主要以豐產、早熟、耐貯運、抗性強、大粒、無核或具有香味為育種目標
從選育所用的親本進行分析,‘玫瑰香’為親本(母本)培育的品種有4個,以‘牛奶’為親本培育的品種有3個。從果實品質來看,肉質脆、可溶性固形物含量高的品種有7個;從成熟期來看,早熟或極早熟品種有7個,中早熟或中晚熟品種2個;品種具有玫瑰香味或其他香味的品種8個,無核品種5個;從果型大小來看,選育的大粒品種有6個;從抗性方面來看,4個品種抗性較強;從2013年審定的品種來看,4個品種均為耐貯運品種。由此可見,豐產、早熟、耐貯運、抗性強、大粒、無核或具有香味是河北省目前葡萄的主要育種方向。
2.2.4 培育設施適栽品種及抗寒抗旱品種成為一種趨勢
在育種方式上,河北省也緊隨國內外葡萄育種腳步,利用生物技術及多親多代的方式,以縮短育種周期和提高育種質量。以省內及全國設施葡萄發展需求為導向,加快培育適宜設施栽培的優良品種,目前選育的設施用品種有‘春光’‘蜜光’‘寶光’。由于河北省處于葡萄栽培的埋土防寒邊緣帶,省內葡萄育種一直以抗寒抗旱為目標,以減少葡萄栽培生產成本,近幾年所育的抗寒抗旱品種有‘月光無核’‘霞光’。由此可看出,河北省葡萄育種隨環境條件及栽培模式出發,培育設施栽培品種及抗寒耐旱品種是河北省目前葡萄育種的發展趨勢。
2.2.5 新品種推廣速率慢,利用率低,配套技術體系不完善
新品種選育出后,迫于國外品種成為國內主流品種的壓力,急于追求推廣,忽略配套技術探索,造成相關的配套技術不完善,致使推廣栽培中遇到各種問題。而種植者又無法承擔由于栽培技術缺失所造成的損失,所以導致新品種推廣受阻,利用率低,一定程度上也打擊了育種工作者的積極性。
河北省是聞名遐邇的葡萄之鄉,之所以享譽全球是由于其葡萄品質優良,且多次獲得國家或國際大獎,因此選育高品質葡萄是河北省葡萄育種的必由之路。河北省處于葡萄埋土防寒邊緣,設施栽培模式、氣候條件及地理位置引導了設施栽培品種及抗寒抗旱品種選育的趨勢。無核、大粒、耐貯運、具有香味的品種目前已成為歐美國家及我國消費者的消費習慣,另外無核、大粒與美觀往往與高品質相關聯,易著色品種的培育是河北省的優勢,由此,易著色品種應是河北葡萄選育的方向。
從2000年開始,國家及河北省政府加大了葡萄選育的支持力度,各科研單位在人力、財力、物力上得到高強度支持,葡萄育種得到大力保障。葡萄新品種選育緊隨潮流,在葡萄品種選育及推廣上,在國內占有一席之位,葡萄育種技術方面已達到國內育種領先水平。
近年來,河北省在葡萄新品種的培育上取得了較為顯著的成績,積累了豐富的經驗,但也清晰的看到,與歐美、日本等發達地區相比,育種水平差距還很大。所以在育種實踐中,應做好育種材料價值的發掘及材料儲備和性狀鑒定,提高育種材料利用率,發揮育種材料最大價值;應完善育種方法,將傳統育種方法與現代生物技術及設施技術相結合,形成育種體系,縮短育種時間和提高育種質量;應科普葡萄育種及栽培知識,加強育種、資源、栽培、植保、農業設備等領域間的合作攻關,形成完善的育種區試驗系統,據品種特性形成相應的配套技術,促進新品種推廣,推動我國葡萄產業發展。