果树科技面向国家重大需求V：科技支撑水果盘子牢牢端在中国人手中*

陈学森，王 楠，张宗营，毛志泉，姜远茂，胡大刚，李媛媛，姜召涛，徐月华

（1 山东农业大学园艺科学与工程学院，国家苹果工程技术研究中心，山东省苹果技术创新中心，泰安 271018）（2 烟台市果茶工作站）（3 蓬莱市果树工作总站）

确保粮食安全和主要农产品稳定供应，把中国人的饭碗牢牢端在自己手中是国家重大战略需求，要做好、吃好“这碗饭”，需要“粮袋子、菜篮子、果盘子、肉馅子、鱼丸子、油罐子和酒坛子”。为此，明确提出了“把水果盘子牢牢端在中国人手中”的概念，就是不依赖进口的国内自育自产优质果品和市场销售的内循环，首先能够满足14 亿中国人优质水果的周年供应需求，助力健康中国（需求侧）；从而推动农民增收和乡村振兴，保障国家生态安全（供给侧）；实现这一目标，需要苹果、柑橘、梨、桃和葡萄等大宗水果及其产业的优质高效发展[1-2]。把水果盘子牢牢端在中国人手中，其关键是自育自产优质大宗水果的周年供应及其产业的高效发展。优质水果首先要“好吃”，其次是“好看”，货卖一张皮，“好看”让消费者产生购买欲，“好吃”让消费者持续产生购买欲。因此，只有“好吃好看”，才能“好卖”；只有“好卖”（市场繁荣），才能推动产业高效发展和农民增收（产业兴旺），才能产销两旺。因此，优质是产业高效发展的基础。

1 我国冷链技术发展现状及大宗水果实现周年供应的技术途径

1.1 我国冷链技术发展现状

美国和法国等欧美国家依靠从果园到餐桌全程的冷链贮藏保鲜技术与设备，采用金冠和元帅等优质、中熟、不耐贮苹果品种为主的品种结构，实现了新鲜苹果的周年供应。近年来，我国水果分选包装和贮藏保鲜等商品化处理技术和装备得到长足发展，为保障新鲜水果的周年供应提供了重要支撑。但与欧美国家相比差距还比较大，从果园到餐桌的全程冷链贮藏保鲜技术覆盖率还比较低，尤其是占市场份额较大的农村和乡镇，提升空间非常大[3]。

1.2 大宗水果实现周年供应的技术途径

把水果盘子牢牢端在中国人手中，其核心是自育自产的优质大宗水果及其周年供应。在5—10 月的水果生产旺季，各种早熟、中熟品种琳琅满目，能保障市场供应，但如何保障11 月至翌年4 月水果生产淡季优质新鲜水果的市场供应，是端牢水果盘子的关键。因此，针对我国从果园到餐桌全程冷链贮藏保鲜技术覆盖率还比较低的现状及果实特点，可将苹果、柑橘、梨、桃和葡萄等大宗水果实现周年供应的技术途径分成2 类。一是耐贮藏的大宗水果，包括果实属于呼吸跃变型、耐贮藏的温带落叶果树苹果和梨。首先需要培育优质、耐贮、晚熟的主栽品种，即大宗果品中的大宗，并研发配套的贮藏保鲜技术和设备，切实为11 月至翌年4 月水果生产淡季优质新鲜苹果和梨的市场供应提供有力保障；其次是培育特色多样化早熟、中熟品种，以保障5—10 月的水果生产旺季的市场供应。二是不耐贮藏的大宗水果，包括果实属于呼吸跃变型、不耐贮藏的温带落叶果树桃及果实属于非呼吸跃变型、耐贮性一般的亚热带常绿果树柑橘和温带落叶果树葡萄。均需要培育早、中、晚熟期配套品种，并通过生态布局、设施栽培或留树保鲜及物流保鲜等综合技术，以实现优质桃、柑橘和葡萄的周年供应[2]。

2 基因操作及果树育种的技术途径

目前，通过基因编辑对目标性状基因直接操作育成果树新品种的案例十分有限；主要是通过分子标记选择和胚培养等生物技术的研发与应用，全面提升常规育种的育种效率[3]。

按照遗传变异的来源和机理，果树常规育种主要有杂交育种和芽变选种2 个途径。杂交育种主要针对果树产业对新品种的需求，通过亲本选择选配和有性杂交及基因的分离、组合、互作与修饰，选育出综合性状优良、符合育种目标、杂种优势强的新品种，具有一次杂交实现对多个性状同步改良的突出特点；而果树芽变选种是优中选优，具有高效性、重演性、稳定性、多样性、表观遗传特性和实效性等6 个特点，主要针对果树生产上主栽品种在个别性状上存在的问题，利用重演性和表观遗传特性，在主要性状不改变的前提下，对目标性状进行持续多次改良。因此，杂交育种与芽变选种有机结合是解决果树品种问题、培育国家重大需求品种的有效技术途径[2]。

3 我国1G～5G 苹果发展历程及优质、耐贮、晚熟品种为主品种结构的形成和优化

3.1 我国1G～5G 苹果发展历程

依靠科技进步，推动我国苹果产业由1G 的国外品种发展到装上了“中国芯”的2G～5G 自主品种，支撑了水果盘子牢牢端在中国人手中。

3.1.11G 苹果—启动发展

美国传教士于1871 年把西洋苹果从美国引入山东烟台，随后传播到全国各地，从此开创了我国苹果栽培的新纪元。多年的战乱严重影响了苹果发展，直到1949 年中华人民共和国成立之前，我国苹果栽培面积仍十分有限，栽培品种主要是来自美国的青香蕉、元帅、国光、金冠、红玉，以及来自欧洲的白粉皮、伏花皮等。因此，国外品种是1G 苹果的主要特征[4]。

3.1.22G 苹果—高产高效

中华人民共和国成立之后，在党和政府的一系列方针、政策指引下，我国苹果生产得到了较好发展，栽培面积逐年扩大，但总体上供不应求，属于高产高效的“产量效益型”。为此，1957 年，西北农林科技大学以丰产优质的金冠作母本，以结果早、极丰产的鸡冠作父本进行有性杂交，于1967 年育成了果皮较厚韧、鲜食品质一般但早果丰产性极强的苹果新品种秦冠；秦冠的培育和广泛应用，为那个年代的农民增收和市场供应发挥了积极作用，该品种曾于1988 年获国家技术发明二等奖。因此，自主选育的秦冠等苹果新品种是2G 苹果的主要特征[5]。

3.1.33G 苹果—好看好吃

改革开放以来，我国苹果产业发展进入了新的历史时期；1980 年前后从日本引进富士（国光×元帅）的红色芽变长富2 号等着色系富士（红富士），其鲜食品质（好吃）明显优于青香蕉、国光和秦冠等晚熟品种，得到了市场和消费者的普遍认可。针对长富2 号着色差的问题，采用持续多代芽变选种技术，先后育成了龙富和元富红等系列易着色、易成花的红色和短枝芽变新品种，实现了国外品种的国产化。为了进一步改善苹果着色，中央财政于2005 年设立了苹果套袋关键技术示范补贴项目，良种良法配套进一步使红富士“好看、好吃、好管、好卖”，推动了我国苹果产业的优质高效发展。因此，“好看好吃”的自主品种及其配套栽培技术是3G 苹果的主要特征[4,6-7]。

3.1.44G 苹果—好吃好看

多因素叠加导致2016 年山东苹果出现“卖果难”，主要原因之一就是劳动力成本高，即套袋、解袋及清耕除草等劳动力成本占苹果生产成本的80%。套袋和清耕除草不仅增加了劳动力成本，而且降低了鲜食品质、土壤有机质含量及土壤品质。因此，近年来，围绕苹果“好吃”，国内不仅选育出鲁丽、秦脆、瑞雪、福星、馨元萃等好吃好看的特色多样化品种，而且以提升龙富等苹果红色芽变品种鲜食品质（好吃）的果园生草化、无袋化、增有机减化肥、适当晚采及优质优价，已逐渐被广大果农接受并形成共识。因此，“好吃好看”的自主品种和配套栽培技术是4G 苹果的主要特征[8-9]。

3.1.55G 苹果—营养好吃

“药食同源，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，果实含有人体比较容易吸收的游离多酚（类黄酮），营养保健价值高。目前，我国苹果产业缺乏高类黄酮（红肉）苹果品种。为此，以新疆红肉苹果资源的评价挖掘和创新利用为重点，2018 年以来，先后自主育成了易着色免套袋且营养好吃的幸红、福红、美红、满红等红肉苹果新品种，填补了我国红肉苹果品种的空白。因此，营养好吃的红肉苹果等自主品种是5G苹果的主要特征[10-11]。

3.2 以优质、耐贮、晚熟品种为主的我国苹果产业品种结构的形成

针对从日本引进的长富2 号等红富士品种着色差的问题，在山东省农业良种工程和现代农业产业技术体系等科研项目支持下，在几代专家的共同努力下，揭示了苹果的表观遗传特性及其相关分子机理，发明了基于MYB1启动子甲基化水平检测的苹果持续多代精准芽变选种技术。在晚熟和耐贮性状始终没有改变的基础上，先后育成了龙富和元富红等系列易着色、易成花的红色和短枝芽变新品种，形成了庞大的芽变品种群，成为产业主栽品种，实现了国外品种的再创新和国产化，极大地推动了我国苹果产业的优质高效发展。构建了以优质、耐贮、晚熟红富士芽变品种群为主（70%）的我国苹果产业品种结构，这也是符合我国国情、保障14 亿中国人新鲜苹果周年供应最经济有效的技术途径[12-16]。

3.3 我国苹果产业品种结构的优化调整

受国家耕地政策制约，我国东部渤海湾和西部黄土高原两个苹果主产区做增量很困难，进一步做好现有存量是关键，即“一优三提”，优化品种结构，提高单产，提高品质，提高效益。因此，目前我国苹果产业70%是优质、耐贮、晚熟红富士芽变品种群，虽然为保障14 亿中国人新鲜苹果的周年供应及推动农民增收作出了积极贡献，但70%的比率过高，应从70%调整到50%，留出20%的空间发展“幸福美满”红肉苹果（新疆红肉苹果与龙富和嘎拉等苹果品种杂交后代）、威海金（金冠实生后代）、鲁丽（藤牧一号×嘎拉）、秦脆（富士×蜜脆）、瑞雪（秦富1 号×粉红女士）、福星（新世界×粉红女士）、八仙早富（红将军短枝型芽变）和馨元萃（信浓黄×津轻）等特色多样化品种，以满足市场的多样化需求，推动农民持续增收和乡村振兴。

4 梨的三大特点及我国梨产业的品种结构和优化调整

4.1 梨的三大特点

（1）抗盐树种。在苹果、梨、桃、葡萄、枣和杏等北方落叶果树中，梨是抗盐碱能力最强的树种之一。因此，梨是黄河流域高质量发展及盐碱地高效利用首选的果树树种。

（2）大宗果品。梨是我国落叶果树的第二大树种，栽培面积和产量均占世界的60%以上，是保障14 亿中国人优质水果周年供应的大宗果品。

（3）健康果品。梨生津润燥、止咳化痰，是药食同源的健康果品；在秋燥和春燥感冒易发生时节（10 月至翌年5 月），市场和消费者需要更多优质大梨的稳定供应。

4.2 我国梨产业的品种结构

目前我国约1/3 的梨主栽品种仍然是砀山酥梨及鸭梨等传统地方名产品种，不仅果农和经销商的盈利空间有限，而且不能满足高端市场的消费需求，严重影响了我国梨产业的高效发展。

4.3 优质、耐贮、极晚熟、抗氧化梨新品种山农酥及我国梨产业品种结构优化调整

利用“果树多种源品质育种法”等苹果育种技术，以遗传背景复杂、含有新疆库尔勒香梨血缘的新梨7 号为母本，以砀山酥梨为父本，历经15 年的初选、复选和决选，自主育成了优质、耐贮、极晚熟、抗氧化梨新品种山农酥，解决了砀山酥梨等主栽品种晚熟而不优质的问题，已经成为更新换代品种，受到市场和消费者的普遍欢迎，发展势头强劲，经济效益突出。该品种已在山东聊城、菏泽、济南、泰安，以及江苏、河北和安徽等省推广0.33 万hm2，成为鲁西一带主栽品种，推动了我国梨产业优质高效发展，为构建以优质、耐贮、晚熟梨新品种为主的中国梨产业品种结构，保障14 亿中国人优质大梨的周年供应提供了品种支撑[11,16]。

山农酥梨育种案例充分说明“果树多种源品质育种法”等苹果育种技术具有普适性。