楊枝林

桑樹品種選育研究展望

楊枝林

（永州市林木種苗管理站湖南永州425000）

文章在確立桑樹品種選育目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)桑樹選育過程中諸如雜交育種、化學(xué)誘變育種、航天誘變育種甚至生物技術(shù)育種等多類型品種選育方法進(jìn)行概括與梳理，探討了桑樹品種選育的現(xiàn)狀及未來趨勢，旨在為桑樹品種選育水平的提升提供啟迪與思考。

桑樹；品種選育；現(xiàn)狀；趨勢

桑樹作為蠶業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資源，屬于異花授粉類多年生的落葉類植物品種，具備較為廣泛的地理生產(chǎn)和垂直高度分布。就全世界而言，總共有30個(gè)桑樹品種和10個(gè)桑樹變種，我國作為蠶桑業(yè)發(fā)展快速且聚集的重要產(chǎn)業(yè)園區(qū)，桑樹品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到蠶桑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，而桑樹品種好壞更直接影響著桑葉實(shí)際產(chǎn)量和質(zhì)量。另一方面，我國傳統(tǒng)農(nóng)耕生活及小農(nóng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)，使我國具備較為悠久的桑樹品種選育歷史和桑蠶業(yè)養(yǎng)殖歷史。與此同時(shí)，由于我國幅員遼闊，自然生態(tài)環(huán)境較為復(fù)雜，桑樹能在截然不同的自然生產(chǎn)條件下生長，而經(jīng)過各地區(qū)地理氣候條件的自然選擇和人工選擇，形成了形態(tài)多樣且產(chǎn)值能力較強(qiáng)的品種資源，具備較豐富的遺傳多樣性和地區(qū)適應(yīng)性。因此，對(duì)我國桑樹選育方法的探討與研究及其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行展望，有其重要理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1 品種選育目標(biāo)

眾所周知，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗性是農(nóng)作物品種選育過程中的基本主題。就桑樹品種選育問題而言，桑樹品種選育目標(biāo)即產(chǎn)量較高、品質(zhì)較好和桑樹抗病性較強(qiáng)。首先，果桑桑樹品種優(yōu)良，桑葚實(shí)際產(chǎn)量就高，而作為蠶桑產(chǎn)業(yè)主力支撐的農(nóng)桑種植，只有桑葉產(chǎn)量足夠高才能保證蠶桑產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，才能具備良好的生產(chǎn)效益。在桑樹選育過程中，可通過調(diào)查桑樹果徑、單果重量等參數(shù)信息，作為果樹品種選育的基本參考，以此確定桑樹實(shí)際產(chǎn)量，初步判斷桑樹選育品種的產(chǎn)果能力。此時(shí)，應(yīng)盡可能地篩選果粒較大、坐果率較高的果桑品種。其次，就品質(zhì)影響桑樹品種選育而言，桑樹品質(zhì)能為桑葚產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及蠶桑產(chǎn)業(yè)的快速進(jìn)步提供支撐，新鮮桑果作為商業(yè)加工原材料，直接關(guān)系到后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量，因此，選用高品質(zhì)的優(yōu)良桑葚能具備較強(qiáng)的市場競爭力。而蠶桑產(chǎn)業(yè)桑葉品質(zhì)較高，就意味著具備較優(yōu)良的單位面積生產(chǎn)效率，也就能確保蠶桑產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。最后是桑樹的抗病毒性，不論是果桑品種還是農(nóng)桑品種，抗病毒性均是桑樹種植的重要考察內(nèi)容。選育抗病毒性較強(qiáng)的桑樹品種，能減少桑樹發(fā)育生長過程中的農(nóng)藥殘留問題，能充分發(fā)揮其強(qiáng)大的適應(yīng)性和抗病毒性，使其具備優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)效益。

2 桑樹品種選育方法

2.1 資源收集篩選

資源收集篩選是桑樹品種選育的重要方法之一，豐富的基礎(chǔ)資源是桑樹新品種選育的重要基礎(chǔ)，只有廣泛地收集可能存在的桑樹品種資源，才可能從大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中篩選出更加實(shí)用的桑樹品種。在此過程中，品種選育者可經(jīng)過目標(biāo)考察和調(diào)研，從大量桑樹品種資源中對(duì)比篩選出更加實(shí)用的桑樹品種，確保桑樹產(chǎn)業(yè)品質(zhì)、抗病性等符合區(qū)域生產(chǎn)要求。

2.2 雜交育種

雜交育種是將桑樹相互分組，并以組為單位匹配進(jìn)行雜交組合，從不同雜交組合后代中選取單株品質(zhì)優(yōu)良且產(chǎn)量較高的桑樹品種。在此過程中，桑樹母本選擇應(yīng)盡可能地選擇品質(zhì)優(yōu)良、抗病性較高和產(chǎn)量較高的桑樹樹種資源，有目的、有計(jì)劃、有組織地采用分組配合和雜交方式或是利用多個(gè)雄性桑樹樹種資源任其自然授粉，從桑樹雜交后代中選取產(chǎn)果量較大、品質(zhì)優(yōu)良且抗病毒性更好的單株桑樹進(jìn)一步選育，不斷循環(huán)，最終選擇到預(yù)期目標(biāo)桑樹品種資源，圖1即為桑樹雜交育種的基本圖解示意。實(shí)踐研究證明，部分桑樹選育者利用該方法成功從桑樹后代中選育到一批掛果率極高的桑樹資源，從而利用桑樹四倍體資源作為桑樹雜交育種的基本親本，從其后代中篩選出桑樹三倍體單株，大幅度提高了桑樹種植產(chǎn)量。

圖1　桑樹雜交育種示意

2.3 化學(xué)誘變

桑樹品種選育過程中的化學(xué)誘變育種是采用秋水仙素對(duì)現(xiàn)有的桑樹樹種資源進(jìn)行芽誘變，或是對(duì)其進(jìn)行有目的的組合雜交，獲得分配后代比例較高的組合后進(jìn)行誘變，以此確保桑樹實(shí)際生產(chǎn)幼苗獲得四倍體果桑桑樹品種。廣東省某農(nóng)科院產(chǎn)業(yè)研究所利用化學(xué)誘變方法成功獲得了四倍體果桑資源，并進(jìn)一步將其應(yīng)用于實(shí)際果桑產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)種植并取得了較大成就。

2.4 航天誘變

桑樹品種選育的航天誘變是指將作為選育母本的桑樹種子，利用衛(wèi)星航天搭載器飛行，將其送到宇宙空間，使其受到外在宇宙空間多種因素的綜合影響而發(fā)生化學(xué)生物變異，從而獲得桑樹品種的全新材料，經(jīng)過后續(xù)培育獲得全新的桑樹品種。目前，我國已有部分水稻、辣椒甚至蓮藕等基本農(nóng)作物通過航天誘變方式選育出了全新品種，并在實(shí)際生產(chǎn)和工業(yè)生活中取得了較大應(yīng)用。廣東省某農(nóng)科院研究所早在2003年就借助廣東省空間技術(shù)研究院，利用航天誘變方式獲得了10個(gè)雜交品種選育后的桑樹種子，并在返回地面后進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)篩選，最終獲得了一大批植株變異且性能優(yōu)良的桑樹品種。另一方面，其他專家學(xué)者的桑樹品種航天誘變選育也證明，航天誘變方式下所產(chǎn)生的雜交誘變是完全可行的，能利用其后代植株中比例較高的植株雜交，在選育后獲得一定總量，不斷提高航天誘變變異材料產(chǎn)生的機(jī)會(huì)，但該類桑樹品種選育方法費(fèi)用較高，成本較大。

2.5 生物技術(shù)

生物技術(shù)也是桑樹品種選育過程中的重要方法之一，盡管目前桑樹品種選育過程中生物技術(shù)的應(yīng)用并未取得重大突破，但生物技術(shù)和常規(guī)育種方法的結(jié)合是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和育種的重要研究方向。就桑樹品種選育問題而言，借助生物技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展不斷改善桑樹品種的內(nèi)在品質(zhì)的的確確是理論可行的。例如，通常情況下而言，廣東地區(qū)的部分桑樹品種往往具備較高的實(shí)際參果量，但該類桑樹品種產(chǎn)果往往糖度較低，而其他桑樹品種的鮮果卻具備較高的糖度，能否進(jìn)一步借助生物技術(shù)改變桑樹品種中的相關(guān)糖分基因，從而不斷提高桑樹品種的產(chǎn)果糖度是廣東地區(qū)部分產(chǎn)果量較高的桑樹品種的重要研究方向。

3 相關(guān)展望

3.1 繼續(xù)深入開展種質(zhì)資源的引進(jìn)、開發(fā)與利用的研究

在未來，繼續(xù)深入探討研究桑樹品種資源的引進(jìn)、開發(fā)與利用，是桑樹品種選育過程的重要研究方向。21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，生物科學(xué)技術(shù)理論體系快速騰飛，而生物科學(xué)理論發(fā)展最重要的是品種資源，桑樹品種選育過程仍舊如此。想要獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)且抗病性較強(qiáng)的桑樹優(yōu)質(zhì)品種，就必須進(jìn)一步擴(kuò)大基本收集量，不斷引進(jìn)和創(chuàng)新，不斷豐富現(xiàn)有桑樹品種的資源和桑樹品種數(shù)目，不斷加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有桑樹品種資源的深度研究與應(yīng)用，以期在較大的基數(shù)范圍內(nèi)獲得優(yōu)良的桑樹品種資源。另一方面，隨著我國近代桑蠶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，桑樹品種選育及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對(duì)桑樹品種資源的需求逐步多樣化，不同的氣候地理?xiàng)l件和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展傾向都在較大程度上加強(qiáng)了對(duì)桑樹品種資源引進(jìn)、開發(fā)和利用的研究。因此，不斷加強(qiáng)對(duì)桑樹品種資源的鑒定評(píng)價(jià)，考慮桑樹品種資源的育種過程和實(shí)際生產(chǎn)需要，廣泛開展桑樹田間試驗(yàn)，在不斷探討現(xiàn)有桑樹品種田間性狀及經(jīng)濟(jì)性狀后，出具完整系統(tǒng)的鑒定報(bào)告和評(píng)價(jià)，研究桑樹品種的重要性狀和實(shí)際遺傳規(guī)律，從而借助化學(xué)誘變或生物技術(shù)等多樣化方法，最大化地利用優(yōu)質(zhì)桑樹品種資源，以滿足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要。

3.2 充分利用多倍體誘變育種技術(shù)

在桑樹的品種選育過程中，充分利用多倍體誘變育種技術(shù)將是未來較長時(shí)間內(nèi)桑樹品種選育的重要方法。在其他常規(guī)選育技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)多倍體誘變育種技術(shù)的探討與研究是培育桑樹優(yōu)良品種的重要途徑之一，多倍體誘變技術(shù)及染色體加倍技術(shù)具備實(shí)際操作簡單和變異效果多種多樣等諸多特質(zhì)，除秋水仙素這一重要誘變劑外，更可探索其他不同類別的誘變劑甚至不同原理支撐的誘變方法，從而確保多倍體誘變育種技術(shù)在桑樹育種、選種方面取得較大成績。

3.3 創(chuàng)新育種方法

創(chuàng)新桑樹育種方法是桑樹優(yōu)質(zhì)品種選育的重要途徑。近年來，以基礎(chǔ)育種方法理論為技術(shù)支撐，進(jìn)一步結(jié)合細(xì)胞工程、基因技術(shù)甚至分子標(biāo)記輔助技術(shù)等多樣化生物技術(shù)方法，不斷輔助桑樹育種選育過程，培養(yǎng)出全新的桑樹品種以促進(jìn)傳統(tǒng)桑樹品種選育，是現(xiàn)代桑樹育種方式的重要轉(zhuǎn)變。

4 小結(jié)

桑樹品種的選育過程受制于遺傳變異特性較為復(fù)雜這一基本要素，在一定程度上減緩了桑樹品種選育過程的快速發(fā)展，不斷剖析桑樹的遺傳變異特點(diǎn)，強(qiáng)化對(duì)桑樹選種、育種過程中諸多要素的理解和分析，利用資源收集篩選技術(shù)、雜交育種技術(shù)、化學(xué)誘變技術(shù)等基本育種方法，在結(jié)合現(xiàn)代社會(huì)航天誘變和生物技術(shù)選種等多樣化方式的基礎(chǔ)上，不斷強(qiáng)化對(duì)桑樹品種資源的引進(jìn)、開發(fā)與利用，不斷完善多倍體桑樹選種技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)化對(duì)桑樹品種多倍甚至混倍現(xiàn)象的理解與認(rèn)知，使桑樹品種的選育過程更加順利。

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S888.3

A

2095-1205(2020)04-03-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.04.02