桑树品种选育研究展望

2020-08-28 04:22杨枝林
广东蚕业 2020年4期
关键词:桑树品种资源

杨枝林

桑树品种选育研究展望

杨枝林

(永州市林木种苗管理站湖南永州425000)

文章在确立桑树品种选育目标的基础上,对桑树选育过程中诸如杂交育种、化学诱变育种、航天诱变育种甚至生物技术育种等多类型品种选育方法进行概括与梳理,探讨了桑树品种选育的现状及未来趋势,旨在为桑树品种选育水平的提升提供启迪与思考。

桑树;品种选育;现状;趋势

桑树作为蚕业生产的重要生产资源,属于异花授粉类多年生的落叶类植物品种,具备较为广泛的地理生产和垂直高度分布。就全世界而言,总共有30个桑树品种和10个桑树变种,我国作为蚕桑业发展快速且聚集的重要产业园区,桑树品质的好坏直接关系到蚕桑产业的发展速度,而桑树品种好坏更直接影响着桑叶实际产量和质量。另一方面,我国传统农耕生活及小农经济社会,使我国具备较为悠久的桑树品种选育历史和桑蚕业养殖历史。与此同时,由于我国幅员辽阔,自然生态环境较为复杂,桑树能在截然不同的自然生产条件下生长,而经过各地区地理气候条件的自然选择和人工选择,形成了形态多样且产值能力较强的品种资源,具备较丰富的遗传多样性和地区适应性。因此,对我国桑树选育方法的探讨与研究及其未来发展趋势进行展望,有其重要理论价值和现实意义。

1 品种选育目标

众所周知,高产、优质和抗性是农作物品种选育过程中的基本主题。就桑树品种选育问题而言,桑树品种选育目标即产量较高、品质较好和桑树抗病性较强。首先,果桑桑树品种优良,桑葚实际产量就高,而作为蚕桑产业主力支撑的农桑种植,只有桑叶产量足够高才能保证蚕桑产业稳步发展,才能具备良好的生产效益。在桑树选育过程中,可通过调查桑树果径、单果重量等参数信息,作为果树品种选育的基本参考,以此确定桑树实际产量,初步判断桑树选育品种的产果能力。此时,应尽可能地筛选果粒较大、坐果率较高的果桑品种。其次,就品质影响桑树品种选育而言,桑树品质能为桑葚产业化发展及蚕桑产业的快速进步提供支撑,新鲜桑果作为商业加工原材料,直接关系到后续产品质量,因此,选用高品质的优良桑葚能具备较强的市场竞争力。而蚕桑产业桑叶品质较高,就意味着具备较优良的单位面积生产效率,也就能确保蚕桑产业的快速发展。最后是桑树的抗病毒性,不论是果桑品种还是农桑品种,抗病毒性均是桑树种植的重要考察内容。选育抗病毒性较强的桑树品种,能减少桑树发育生长过程中的农药残留问题,能充分发挥其强大的适应性和抗病毒性,使其具备优良的经济效益。

2 桑树品种选育方法

2.1 资源收集筛选

资源收集筛选是桑树品种选育的重要方法之一,丰富的基础资源是桑树新品种选育的重要基础,只有广泛地收集可能存在的桑树品种资源,才可能从大量的基础数据中筛选出更加实用的桑树品种。在此过程中,品种选育者可经过目标考察和调研,从大量桑树品种资源中对比筛选出更加实用的桑树品种,确保桑树产业品质、抗病性等符合区域生产要求。

2.2 杂交育种

杂交育种是将桑树相互分组,并以组为单位匹配进行杂交组合,从不同杂交组合后代中选取单株品质优良且产量较高的桑树品种。在此过程中,桑树母本选择应尽可能地选择品质优良、抗病性较高和产量较高的桑树树种资源,有目的、有计划、有组织地采用分组配合和杂交方式或是利用多个雄性桑树树种资源任其自然授粉,从桑树杂交后代中选取产果量较大、品质优良且抗病毒性更好的单株桑树进一步选育,不断循环,最终选择到预期目标桑树品种资源,图1即为桑树杂交育种的基本图解示意。实践研究证明,部分桑树选育者利用该方法成功从桑树后代中选育到一批挂果率极高的桑树资源,从而利用桑树四倍体资源作为桑树杂交育种的基本亲本,从其后代中筛选出桑树三倍体单株,大幅度提高了桑树种植产量。

图1 桑树杂交育种示意

2.3 化学诱变

桑树品种选育过程中的化学诱变育种是采用秋水仙素对现有的桑树树种资源进行芽诱变,或是对其进行有目的的组合杂交,获得分配后代比例较高的组合后进行诱变,以此确保桑树实际生产幼苗获得四倍体果桑桑树品种。广东省某农科院产业研究所利用化学诱变方法成功获得了四倍体果桑资源,并进一步将其应用于实际果桑产业生产种植并取得了较大成就。

2.4 航天诱变

桑树品种选育的航天诱变是指将作为选育母本的桑树种子,利用卫星航天搭载器飞行,将其送到宇宙空间,使其受到外在宇宙空间多种因素的综合影响而发生化学生物变异,从而获得桑树品种的全新材料,经过后续培育获得全新的桑树品种。目前,我国已有部分水稻、辣椒甚至莲藕等基本农作物通过航天诱变方式选育出了全新品种,并在实际生产和工业生活中取得了较大应用。广东省某农科院研究所早在2003年就借助广东省空间技术研究院,利用航天诱变方式获得了10个杂交品种选育后的桑树种子,并在返回地面后进行相关试验筛选,最终获得了一大批植株变异且性能优良的桑树品种。另一方面,其他专家学者的桑树品种航天诱变选育也证明,航天诱变方式下所产生的杂交诱变是完全可行的,能利用其后代植株中比例较高的植株杂交,在选育后获得一定总量,不断提高航天诱变变异材料产生的机会,但该类桑树品种选育方法费用较高,成本较大。

2.5 生物技术

生物技术也是桑树品种选育过程中的重要方法之一,尽管目前桑树品种选育过程中生物技术的应用并未取得重大突破,但生物技术和常规育种方法的结合是现代农业生产发展和育种的重要研究方向。就桑树品种选育问题而言,借助生物技术的应用发展不断改善桑树品种的内在品质的的确确是理论可行的。例如,通常情况下而言,广东地区的部分桑树品种往往具备较高的实际参果量,但该类桑树品种产果往往糖度较低,而其他桑树品种的鲜果却具备较高的糖度,能否进一步借助生物技术改变桑树品种中的相关糖分基因,从而不断提高桑树品种的产果糖度是广东地区部分产果量较高的桑树品种的重要研究方向。

3 相关展望

3.1 继续深入开展种质资源的引进、开发与利用的研究

在未来,继续深入探讨研究桑树品种资源的引进、开发与利用,是桑树品种选育过程的重要研究方向。21世纪以来,我国经济社会的快速发展和科学技术的不断进步,生物科学技术理论体系快速腾飞,而生物科学理论发展最重要的是品种资源,桑树品种选育过程仍旧如此。想要获得高产优质且抗病性较强的桑树优质品种,就必须进一步扩大基本收集量,不断引进和创新,不断丰富现有桑树品种的资源和桑树品种数目,不断加强对现有桑树品种资源的深度研究与应用,以期在较大的基数范围内获得优良的桑树品种资源。另一方面,随着我国近代桑蚕产业的快速发展,桑树品种选育及产业化发展对桑树品种资源的需求逐步多样化,不同的气候地理条件和区域产业发展倾向都在较大程度上加强了对桑树品种资源引进、开发和利用的研究。因此,不断加强对桑树品种资源的鉴定评价,考虑桑树品种资源的育种过程和实际生产需要,广泛开展桑树田间试验,在不断探讨现有桑树品种田间性状及经济性状后,出具完整系统的鉴定报告和评价,研究桑树品种的重要性状和实际遗传规律,从而借助化学诱变或生物技术等多样化方法,最大化地利用优质桑树品种资源,以满足产业化发展需要。

3.2 充分利用多倍体诱变育种技术

在桑树的品种选育过程中,充分利用多倍体诱变育种技术将是未来较长时间内桑树品种选育的重要方法。在其他常规选育技术应用的同时,进一步强化对多倍体诱变育种技术的探讨与研究是培育桑树优良品种的重要途径之一,多倍体诱变技术及染色体加倍技术具备实际操作简单和变异效果多种多样等诸多特质,除秋水仙素这一重要诱变剂外,更可探索其他不同类别的诱变剂甚至不同原理支撑的诱变方法,从而确保多倍体诱变育种技术在桑树育种、选种方面取得较大成绩。

3.3 创新育种方法

创新桑树育种方法是桑树优质品种选育的重要途径。近年来,以基础育种方法理论为技术支撑,进一步结合细胞工程、基因技术甚至分子标记辅助技术等多样化生物技术方法,不断辅助桑树育种选育过程,培养出全新的桑树品种以促进传统桑树品种选育,是现代桑树育种方式的重要转变。

4 小结

桑树品种的选育过程受制于遗传变异特性较为复杂这一基本要素,在一定程度上减缓了桑树品种选育过程的快速发展,不断剖析桑树的遗传变异特点,强化对桑树选种、育种过程中诸多要素的理解和分析,利用资源收集筛选技术、杂交育种技术、化学诱变技术等基本育种方法,在结合现代社会航天诱变和生物技术选种等多样化方式的基础上,不断强化对桑树品种资源的引进、开发与利用,不断完善多倍体桑树选种技术的发展,强化对桑树品种多倍甚至混倍现象的理解与认知,使桑树品种的选育过程更加顺利。

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S888.3

A

2095-1205(2020)04-03-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.04.02

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