红肉和红皮苹果助力产业振兴和健康中国建设

陈学森 毛志泉 王楠 张宗营 徐月华

苹果是我国落叶果树的第一树种，也是保障13.9亿人口的中国鲜食水果消费市场周年、稳定供应的大宗水果。我国苹果面积、产量均占世界的50%以上，年产总值达2 100亿元，是增加农民收入的支柱产业;“医食同源，吃营养，吃健康”已经成为人们的共识。苹果耐贮性好，供应周期长，果实含有较高比例的、人体比较容易吸收的游离多酚（类黄酮），具有很好的抗氧化、抗肿瘤、预防心脑血管疾病及保肝等作用，营养保健价值高，有“一天一苹果，医生远离我”的美誉 ;因此，笔者团队为进一步发挥苹果产业在助力乡村振兴、健康中国建设中的作用，以红富士和新疆红肉苹果评价挖掘与创新利用为重点，以高类黄酮（红肉和红皮）为主线，坚持“理论与技术创新并重及良种良法配套”的研究思路，在育种技术创新、新品种培育及配套技术研发方面取得了系统创新成果，现介绍如下。

1 红肉苹果育种技术及新品种

新疆野苹果及其红肉变型是世界栽培苹果的祖先种，其中新疆红肉苹果MsMYB10转录因子具有组成型表达特性，没有时空特异性，但为乙烯敏感型，不耐贮藏（红、绵肉），而红富士属乙烯迟钝型，耐贮藏（白、脆肉）。为此，笔者团队率先构建了新疆红肉苹果与红富士苹果品种杂种F1分离群体，揭示了苹果高类黄酮形成的分子机制，创制出高类黄酮苹果优异种质CSR6R6;发明了以CSR6R6为关键杂交亲本的“果树多种源品质育种法”，实现了红肉、脆肉、高类黄酮等多个品质性状（基因）的快速聚合;发明了“三选两早一促苹果育种法”，育种年限缩短5年;创建了苹果优质高效育种技术体系。

利用创建的苹果优质高效育种技术体系及F2群体，杂交育成了幸红、福红、美红和满红4个高类黄酮苹果新品种，填补了我国红肉苹果品种的空白（图1）。

1.1 幸红

从嘎拉×红脆1号（寒富×新疆红肉苹果）F2分离群体选育而来，品种权号及良种编号分别为CNA20180157.7和鲁S-SV-MD-010-2019。果实近圆形，高桩，平均单果质量149.3克，纵径6.2厘米，横径6.9厘米，果形指数0.9;在不套袋的情况下，果面着红彩色，果面光洁、光亮，可免套袋;果肉略带粉红色，肉质细脆，酸甜适口，果肉硬度10.9千克/厘米2，可溶性固形物含量13.6%，果肉花青苷含量10.3毫克/千克，鲜食及营养品质优良;在山东冠县8月下旬成熟，果实发育期140天左右，是鲜食型高类黄酮苹果新品种（图1）。

1.2 福红

从红富士×CSR6R6（红富士×新疆红肉苹果）F2分离群体选育而来，品种权号及良种编号分别为CNA20180156.8和鲁S-SV-MD-008-2018。果实近圆形，平均单果质量171.9克，纵径5.6厘米，横径6.7厘米，果形指数0.83;底色黄绿，着色类型片红，着色程度在100%以上，全果面鮮红色，果面光洁、光亮。果点小、中疏、平。萼片闭合，萼洼深宽。果梗中粗，梗洼深广、无锈。果肉红色，肉质细脆，酸甜可口，果肉硬度11.6 千克/厘米2，可溶性固形物含量13.7%，果肉花青苷含量28.2毫克/千克，鲜食及营养品质优良;在山东冠县9月下旬成熟，果实发育期170天左右，是鲜食型高类黄酮苹果新品种（图1）。

1.3 美红

从嘎拉×CSR6R6（嘎拉×新疆红肉苹果）F2分离群体选育而来，品种权号及良种编号分别为CNA20180160.2和鲁S-SV-MD-010-2018。果实近圆形，平均单果质量89.2克，纵径5.4厘米，横径6.6厘米，果形指数0.82;在不套袋的情况下，全果面鲜红色，果面光洁、光亮，可免套袋;全果肉鲜红色，肉质细脆，酸甜适口，果肉硬度9.7千克/厘米2，可溶性固形物含量12.6%，果肉花青苷含量76.6毫克/千克，鲜食及营养品质优良;在山东聊城冠县8月下旬成熟，果实发育期140天左右，是鲜食型高类黄酮苹果新品种（图1）。

1.4 满红

原编号为红心16号，是从嘎拉×CSR6R6（嘎拉×新疆红肉苹果）新疆红肉苹果杂种F2分离群体选育而来，品种权号及良种编号分别为CNA20180159.5和鲁S-SV-MD-009-2018。果实近圆形，平均单果质量78.8克，果形指数0.88;在不套袋的情况下，全果面鲜红色，果面光洁、光亮，可免套袋;全果肉鲜红色，肉质细脆，涩味略重，果肉硬度12.2千克/厘米2，可溶性固形物含量12.1%，果肉花青苷含量157.4毫克/千克，可用于高类黄酮苹果酒、汁加工原料;在山东聊城冠县9月上中旬成熟，果实发育期150天左右，是鲜食加工兼用型高类黄酮苹果新品种（图1）。

4个品种均易着色，可免套袋。在4个品种中，幸红果肉花青苷含量最低，仅为10.3毫克/千克，但采用同样的测定方法，红富士及嘎拉等白肉苹果品种的果肉花青苷几乎检测不到。因此，4个品种均具有较高的营养保健价值。鲜食型的幸红、福红和美红均肉质细脆，酸甜适口，鲜食品质优良，明显优于瑞士的红色之爱（Redlove）系列品种，尤其是美红，果肉全红，果肉花青苷含量高达76.6毫克/千克，鲜食与营养品质优良，市场前景广阔，对助力健康中国建设有重要作用（图1）。

2 红皮苹果育种技术及新品种

笔者团队研究发现，苹果的红色和短枝芽变均属表观遗传，MdMYB1启动子甲基化水平与果皮花青苷含量呈显著负相关，揭示了苹果红色芽变DNA甲基化差异及花青苷合成的分子机制，提出了基于MYB1启动子甲基化水平检测的苹果红色芽变早期分子鉴定技术，发明了常规技术与分子技术相结合的苹果持续多代芽变选种技术，提高了苹果芽变选种效率和准确度，育种年限缩短2～3年;育成优质红色芽变苹果新品种5个，其中短枝型龙富易成花，易着色，品质优，易成枝，不易早衰;元富红果实宝石红色，全红果比率在98%以上，品质优。二者均已在我国苹果主产区广泛种植，解决了红富士着色差、成花难及短枝型品种易早衰的问题。通过持续多代的芽变选种，红富士的果实着色及生长结果习性等性状得到有效改良，而晚熟和耐贮这2个性状始终没有改变，使优质、晚熟、耐贮的红富士苹果“好看、好吃、好卖、好管”，极大地推动了我国苹果产业的高速发展（图2）。

3 新品种快速应用及其高效建园和拓链增效技术

笔者团队通过研究明确了镰孢菌属是引起我国苹果连作障碍的主要病原菌，发明了以“冬前开沟、捡除残根、穴施菌肥、葱树混作”为核心的苹果重茬障碍绿色防控技术，为特色多样化苹果新品种快速推广应用提供了技术支撑;发明了“三位一体”的宽行高干栽培模式及幼树早果丰产技术，为果园机械化、生草化、无袋化提供了保障;针对红肉和红皮苹果新品种易着色特性，发明了单一性与多样性有机结合的果园生草新模式，创建了行间生草免套袋栽培技术，实现了节本增效;针对加工型红肉苹果新品种高类黄酮特性，发明了高类黄酮苹果酒加工新设备、新工艺和新产品，实现了拓链增效。

采用“集成示范、技术培训、网络媒体和科普文章”等相结合的推广模式，有力推动了新品种、新技术、新模式的大面积推广应用，取得了显著的经济、社会和生态效益。