美国国家草莓种质资源圃介绍*

常琳琳，王桂霞，孙 瑞，董 静，张运涛

（北京市林业果树科学研究院，北京市草莓工程技术研究中心，农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，100093）

草莓是美国重要的经济作物，作为全世界草莓生产第二大国，美国的草莓产量占世界草莓总产量的17%[1]。美国的草莓生产90%集中在加利福尼亚州，其次是佛罗里达州，佛罗里达州以生产冬草莓为主[2-3]。

美国国家草莓种质资源圃位于美国农业部农业研究中心、俄勒冈州科瓦利斯市，保存草莓资源1 951 份，主要的保存方式是在隔离网室内保存盆栽草莓，并在1 951 份资源中确定约40 份资源为核心资源，主要为原产于美洲的八倍体，这些资源可直接作为育种材料。笔者主要介绍美国国家草莓种质资源圃在草莓资源保存、鉴定和分发利用等方面的方式方法，旨在为我国草莓资源保存利用工作提供借鉴。

1 草莓资源的保存

美国国家草莓种质资源圃针对草莓资源的保存主要有4 种方式：隔离网室保存、组培离体保存、低温保存和超低温保存，共保存资源1 951 份，其中隔离网室保存（图1）和低温保存是主要的保存方式，组培离体保存（图2）和超低温保存属于复份保存。隔离网室中保存有草莓品种资源500 余份，野生资源1 000 余份，主要采用大花盆盆栽（以防资源混杂），每盆3 株，一般品种资源保存2 盆，野生资源保存1 盆，采用滴灌的方式灌溉。为防止昆虫等飞入，隔离网室设计双层门。每3 年移栽1次，每次移栽前对植株进行病毒检测和品种纯度鉴定，采用低成本的ELISA 方法检测6 种病毒：苹果花叶病毒（ApMV）、树莓环斑病毒（RpRSV）、草莓潜隐环斑病毒（SLRSV）、草莓轻型黄边病毒（SMYEV）、草莓坏死休克病毒（SNSV）和番茄环斑病毒（ToRSV）。品种基因型鉴定采用SSR 分子标记。通过病毒检测及品种纯度鉴定的资源进行移栽，如果植株携带病毒，就需要接取匍匐茎茎尖进行脱毒或用脱毒的组培苗替换。病毒主要通过蚜虫和线虫传播，通过土壤消毒基本可以杜绝线虫；蚜虫可通过喷药控制，因此隔离网室中病毒病的传播并不严重。1 951 份资源中，共确定出40 份核心资源，主要是智利草莓和弗州草莓，这些资源拥有良好的性状，可以直接用于育种。每年春夏季节，隔离网室中最重要的一项工作就是去掉所有资源的花和果，如果果实成熟，种子会掉入花盆，一旦萌发就会混杂原有资源。低温保存主要是保存一些草莓种子资源，置于冰箱中冷冻，保存温度是-20 ℃，可以保存长达几年或十几年。组培离体保存主要采用STAR*PAC 组培袋保存，培养基中不添加任何植物生长调节剂，置于人工培养箱中［4 ℃，微弱光照（12 h 光照、12 h 黑暗）］可保存1～2 年，但需每3 个月检查1 次植株是否健康。若发现隔离网室中植株感染病毒，可组培STAR*PAC 中保存的资源予以替换。超低温保存是一种长期保存资源的方式，将植株放在装有培养基的保存管中，套在一个圆筒里，可以一直保存在液氮中。

种子的制备方法与国内使用的方法类似，都是采用榨汁机进行操作，但有2 点不同：第一，榨汁机的刀头采用专门的胶粘住，这样降低了锋利程度，减小了对种皮的破坏度；第二，使用榨汁机处理前，在自封袋中加入0.002 g/mL 的果胶酶，将草莓按碎，加入少量水，放置3～4 d。此操作可以去掉种子上残留的草莓果肉，使制备的种子更干净。制备完成后的种子，用种子计数机（图3）数清数量，将资源名称、制备时间、数量信息标记在纸袋上，放置于塑料袋中，于冰箱中保存。

图1 隔离网室中保存的草莓资源

图2 STAR＊PAC 组培袋中离体保存的草莓资源

图3 种子计数机正在记录种子数量

2 草莓资源的脱毒

在隔离网室中，若发现草莓植株感染病毒，先对植株进行标记（插上彩色旗子），将其转移至感染网室中，等待抽生匍匐茎，剪取茎尖。剪取茎尖时，每剪取1 份资源的茎尖，使用的剪子就要在消毒液中清洗1 次，以防把病毒等传播给其他资源。在体式显微镜下剪取0.2 mm 大小的茎尖，置于一种24 孔的组培盒（图4）中，这种组培盒可以隔离污染，同时减少培养基的用量。茎尖分化成苗后，转移到指形管中培养，之后转移到方形盒中培养，分化培养基和增殖培养基组分与国内所用培养基组分类似。剪取组培苗的叶片进行病毒检测，确定脱除病毒后用脱毒苗替换感染病毒的植株。

图4 用于培养草莓茎尖的24 孔组培盒

3 草莓资源的鉴定

保存在隔离网室中的资源不允许开花结果，因此如计划鉴定植株的植物学和生物学性状特征，需将资源定植在露地进行调查。调查的性状包括：开花时间、匍匐茎抽生时间及数量、果实成熟时间、果实重量、果柄长度、果形、果实颜色、花冠直径、植株高度、花朵总数、花序位置、萼片直径、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、花青素含量及总酚含量。与国内鉴定不同的是，开花时间、果实成熟时间等与日期相关的性状，一般采用罗马儒略历进行记录；果实颜色、果形等性状采用数字代码进行记录（与DUS 测试指南行业标准类似）。记录资源感染草莓病害的情况，病害包括：炭疽病、白粉病、叶枯病、叶斑病、红中柱根腐病，根据发病程度，赋予相应的数值。

4 草莓资源的分发利用

美国国家草莓种质资源圃有专职人员负责资源的分发，可以提供匍匐茎、组培苗、花粉、花朵和种子，匍匐茎只在7 月中旬提供，组培苗和种子任何时间都可提供。申请人可以发邮件下订单，联系需要的资源和材料类型，负责人按照订单进行准备，快递给需要的单位或个人，所有资源免费提供，但这些资源不允许用于商业目的。如果需要国际快递，邮费由申请人承担。

从1981 年到2013 年5 月，美国国家草莓种质资源圃共提供资源材料1.5 万份，其中凤梨草莓约7 600 份，需求量最大的10 份资源是‘马歇尔’（Marshall）、‘费尔法克斯’（Fairfax）、择捉草莓（F.iturupensis）、‘魏瑟阿纳萨’（Weisse Anasa）、麝香草莓（F.moschata）‘Capron’、麝香草莓（F.moschata）‘Profumata di Tortuna’、‘早光’（Earliglow）、‘全明星’（Allstar）、森林草莓（F.vesca）‘Yellow Wonder’和‘布莱克莫尔’（Blakemore）[4]。一些研究病理的科研人员还会索取一些携带病毒的植株进行科学研究。如果中国拟引进草莓资源，必须提供引种许可证明。

5 我国草莓资源的保存现状及建议

目前，我国共收集保存各类草莓种质资源超过1 000 份，其中品种资源400 余份、野生资源600余份（22 个种），保存方式多以田间种植为主，同时进行了离体保存。品种资源和部分野生资源主要保存在北京市林业果树科学研究院和江苏省农业科学院2 个国家草莓种质资源圃，野生资源主要保存在沈阳农业大学，其他一些科研单位、高校和私人公司也保存着草莓资源。保存的草莓资源主要用于国内交换和利用。

针对我国草莓资源的保存和利用现状提出几点建议：草莓资源的保存数量有待进一步增加，近些年，与国外的交流日渐频繁，可通过各种途径从国外引进优新的草莓品种和野生资源；完善草莓资源的保存体系，加强对草莓资源的保存力度，学习美国在草莓资源方面的保存方式，力求保存和分发利用洁净的草莓苗木；丰富分发利用的材料类型，目前，提供的资源类型主要是苗木，以后也可为有需要的单位和团体提供花粉、花朵和种子进行研究利用。