顾文毅,刘小利 *,魏海斌,祁银燕,牛松山
(1 青海大学农林科学院/青海高原林木遗传育种实验室,青海西宁 810016;2 西宁市西山林场 810016)
“黄果梨”为白梨(Pyrus bretschneideri Rehd)系统的地方梨品种,主要分布在青海省黄南州同仁市隆务河流域。因其具有果色金黄、酸甜适度、果味纯正、香气浓郁、皮薄松软、汁液丰富的特点,倍受群众喜爱。近年,随着地方政府加大特色产业的发展,“黄果梨”作为地方特有果树品种,其栽植面积得到逐步扩大,因此优良种质的选择和利用则愈显重要。
“黄果梨”在长期栽培过程中,通过自然选择已成为一个杂合体,个体之间存在一定差异,表现为品质参差不齐,在一定程度上阻碍了“黄果梨”产业的发展和整体水平的提高。本研究旨在资源调查的过程中,按照人们特定的选育目标,在自然选择的基础上经过初选、复选和决选过程,搜集、筛选出优良单株,为黄果梨优良品种选育提供基础性资料,从而为进一步栽培利用和自主品种的开发奠定基础。
同仁市位于青海省东南部,全境由隆务河纵贯南北。县域内海拔2160~4767m。年平均气温5.2℃,最冷月平均气温-7.3℃,最热月平均气温16.2℃,极端最低气温-23.0℃,极端最高气温35.0℃,平均无霜期134d。年平均降水量409.1mm,其中5-10 月降水量355.1mm,占全年88.8%。年平均蒸发量为1397.3mm。全年日照时数2548.7h,占可照时数的57%[1]。隆务河流域的河谷川地是黄果梨的主要分布区。
分布于隆务河流域河谷川地区农家种植20 年生以上、生长健壮的盛果期黄果梨树。
2.2.1 在主产区开展优良单株的选择工作。主要产区蕴藏着重要的优良种源,在此进行优树选择,能迅速获得较高的遗传增益。本研究的选优工作主要在黄南州同仁市隆务河流域的黄果集中分布区开展。
2.2.2 在不同立地条件下开展优良单株的选择工作。优良单株的选择范围要尽量涵盖不同立地类型,避免遗漏优异资源的搜集。
2.2.3 优良单株的选择应在生长健壮的盛产期果树中开展。进入盛产期的果树,经济性状稳定,优良性状完全显现,利于选优。
主要针对生产上黄果梨单果质量偏小、肉粗、偏酸、涩味重的问题,确定选优目标:①果形端直,果面光滑,单果质量>100g;②肉细、石细胞含量<0.2%;③酸甜适度,涩味淡或无。
以《梨种质资源描述规范和数据标准》[2]及《果树种质资源描述符——记载项目及评价标准》[3]作为优株选择的主要评价依据和标准(见表1)。
针对表中果实形状、果面光洁度、果实底色、果肉肉质、风味、香气、涩味、汁液8 个指标,采用专家品尝、评定的方法;采用天平直接称量单果质量;采用冷冻法测定石细胞含量[4];用手持糖度计测定可溶性固形物含量;采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量[5];采用蒽酮法测定可溶性糖含量[5];采用NY/T1600-2008 方法测定可溶性单宁含量[6]。
2.5.1 初选。根据选优目标,采取发动群众报优、科技人员现场调查的方法。在黄南州同仁县隆务河流域一带黄果梨集中分布区,搜集分散在农户中树龄20 年以上,树体生长健壮,果实形状端直均匀、果面平滑,结果量中等以上的黄果梨单株作为初选优株进行标记、编号。
2.5.2 复选。在果实成熟期,随机采集所有初选优株树冠中部外围东、南、西、北4 个方向的果实各10 个,根据表1 分别对果实外观品质和内在品质进行评定(见表2)。将外观品质和内在品质合计总分≥14 的单株选择作为复选优株进一步观测,进行决选。
表1 梨树种质资源记载项目及评价标准
表2 果实外观及内在品质评价指标及标准
2.5.3 决选。依据多维价值理论和合并性原则,采用单因素指标的合理-满意度和合成合理-满意度评价方法[7-8],开展优株决选。对复选优株进行连续2 年果实品质性状观测,并将综合合成合理-满意度连续2 年达到0.6000(不含0.6000)以上的作为决选优株。
(1)单因素指标的合理-满意度计算。合理-满意度是指优良单株所表现出来的特征满足人们需要的合理或满意程度。合理度或满意度用0~1 之间的数值表示,“1”表示优株的某一特性完全符合规律,“0”表示其特性肯定不符合“规律”。若某一性状的满意度为M(bi),最大值为Max(bi),最小值为Min(bi)。对于越大越好的指标,其单因素“合理-满意度”的计算公式为:
对于越小越好的指标,其单因素“合理-满意度”的计算公式为:
选择单果质量、果实形状、果色、果面光洁度4 个外在单因素品质指标和石细胞含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量、可溶性单宁含量5 个内在单因素品质指标共9 个品质指标进行满意度评定。
(2)合成合理-满意度计算。通过上述方法计算结果,得出果实各单因素指标的合理-满意度。采用合理-满意度与多维价值并合规则,将单因素合理度和满意度合并成品质的合理-满意度。在梨品种特性评价的模型中,包括了多个指标。假设它们的变化是各自独立的,对品质特性的总贡献可以近似地看成没有本质差别,则可用加法合并规则计算出各品种品质特性的合成合理-满意度。
式中,Wi表示第i个指标的加权数,满足0<Wi<1,加权数由专家打分给出。Mi表示第i个单因素指标的满意度[7-8]。依据上式,可计算出梨各品种特性的合成合理-满意度。
在群众报优、访问调查和现场核查相结合的基础上,搜集黄南州同仁县隆务河流域一带不同立地条件下分散在农户中果实外观品质相对较好的黄果梨共46 株作为初选优株(见表3)。初选优株分布于黄南州同仁县的5 个乡镇12 个村,海拔2200~2710m。
表3 初选优株基本情况表
对初选的46 个优株的果实外观品质和内在品质进行测定,根据评价标准进行评定(见表4)。
根据表4 各单株总评结果,果实外观品质和内在品质达到中上以上、总评分≥14 的单株共有13 株,确定为复选优株,分别为H2、H4、H7、H10、H28、H29、H30、H31、H33、H34、H39、H41、H43。
表4 初选优株的果实品质及评价
3.3.1 各单因素的“合意度”。根据各初选单株果实外在品质指标测定结果,得出单因素具体的数据值,根据公式(1)、(2)或分级赋值分别求出单果质量、果实形状、果面光洁度3 个果实外在品质指标单因素“合意度”(表5)。其中单果质量以实测值计算“合意度”;果实形状根据人们的满意程度,设果形端直均匀为1,中等为0.5,果形不端,均匀度差为0;果面光洁度根据人们的满意程度,设果面平滑为1,粗糙为0,中等为0.5;果色黄色为1,绿黄为0.66、黄绿为0.33、绿色为0。
表5 复选优株果实外在品质与内在品质及单因素“合意度”表
根据各初选单株果实内在品质指标测定结果,得出单因素具体的数据值,根据公式(1)、(2)分别求出可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、可溶性单宁、石细胞含量5 个内在品质指标单因素“合意度”(表5)。
3.3.2 果实品质合成合理-满意度。为了综合、全面地考虑13 个复选优良单株果实内外在品质,在表5、表6单因素满意度的基础上计算其合成合理-满意度(表6)。其中的加权数采用多名专家的意见后,取其平均数而得出,按照单果质量、果实形状、果色、果面光洁度、石细胞含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、可溶性单宁含量共9 个指标顺序,其加权数W=(0.10,0.05,0.05,0.10,0.15,0.15,0.15,0.15,0.1)。综合合成-合理满意度为各指标合成合理满意度总和,代表某个单株内外在综合品质的满意程度。
表6 复选优株果实品质合成合理-满意度表
表6 复选优株果实品质合成合理-满意度表(续)
从表6 各单株果实品质综合合成-合理满意度看,H10、H29、H39、H41 连续2 年的果实品质综合合成-合理满意度均达到0.6 以上,并从表5 连续2 年各性状指标表现看,果实品质性状基本稳定,果实外观美观、石细胞含量均低于0.2%,可溶性糖均达到10.0%以上,可滴定酸均低于0.5%,单宁含量相对较低,符合外形美观、石细胞少、高糖、低酸、低涩度的选育目标,确定这4 个单株为决选优良单株,并作为本项目最终筛选出的黄果梨优良单株。
在初选的基础上,通过对初选优株果实外在和内在品质的测定分析,并依据多维价值理论和合并性原则,采用单因素指标的合理-满意度和合成合理-满意度评价方法,最终筛选出“黄果梨”优良单株4 株,其优株编号分别为H10、H29、H39、H41。筛选出的优良单株满足外形美观、石细胞少、高糖、低酸、低涩度的选育目标,可在下一步种植推广中加以扩繁利用。
本筛选过程中,从单株果实经济学性状的连续观测结果看,个体间的各项指标均呈现出明显的差异,表明“黄果梨”经过长期栽培,已成为一个复杂的杂合体,对其进行优株筛选是防止品种退化、促进产业发展的必要之需。此外,利用黄果梨外形美观、石细胞较少、高酸度的品种特点,开展新型鲜食加工兼用型新品种的育种研究工作,不失为利用“黄果梨”资源的发展新路子。