百香果遗传育种及栽培生产研究进展_王翔宇.pdf

接收日期：2022-10-27 接受日期：2022-11-20 基金项目：平潭科技研究院科技创新项目(PT2021003、PT2021007)；广西自然科学基金(2022GXNSFAA035535)；广西农业科学院科技发展基金(桂农科 2021JM10)；广西壮族自助区特聘专家项目*通信作者。E-mail: 百香果遗传育种及栽培生产研究进展百香果遗传育种及栽培生产研究进展 王翔宇1，安 昌2,5，秦 源1,2,3,5，张文斌6，苏伟强4，王小媚4，郑 平2,3*(1.福建农林大学生命科学学院，福建 福州 350000；2.福建农林大学海峡联合研究院，福建 福州 350000；3.福建农林大学平潭科技研究院，福建 福州 350000；4.广西壮族自治区农业科学院园艺研究所，广西 南宁 530000；5.广西大学农学院，广西 南宁 530000；6.龙岩市新罗区良种繁育场，福建 龙岩 364000)摘 要：百香果(Passiflora edulis)是能带动全产业链生产、创造高经济价值的优势特色果树，已成为东南亚各国和我国华南各省区优先发展的热门果树，栽培面积持续增加。文中主要总结并介绍百香果遗传育种、栽培技术、病虫害防治及果实储运等方面的研究进展，并对百香果的研究趋势进行展望，为其优良品种选育、高效栽培技术创新等提供参考。关键词：百香果；遗传育种；栽培技术；病虫害防治 Doi:10.3969/j.issn.1009-7791.2022.06.012 中图分类号：S667 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2022)06-0505-10 Research Progress on the Genetic Breeding and Cultivation of Passion Fruit(Passiflora edulis)WANG Xiang-yu1,AN Chang2,5,QIN Yuan1,2,3,5,ZHANG Wen-bin6,SU Wei-qiang4,WANG Xiao-mei4,ZHENG Ping2,3*(1.College of Life Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350000,Fujian China;2.Haixia Institute of Science and Technology,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350000,Fujian China;3.Pingtan Institute of Science and Technology,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350000,Fujian China;4.Institute of Horticulture,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530000,Guangxi China;5.College of Agriculture,Guangxi University,Nanning 530000,Guangxi China;6.Breeding and Flourishing Field in Xinluo District of Longyan City,Longyan 364000,Fujian China)Abstract:Passion fruit is a variety of advantageous fruit trees that can drive the production of the whole industry chain and create high economic value.It has become a kind of popular fruit tree with priority development in provinces and regions of Southern China and Southeast Asian countries,and the cultivation area continues increasing.This paper mainly summarizes and introduces the relevant research progress on the passion fruit genetic breeding,cultivation technology,pest control,fruit storage and transportation,and looks forward to the future research trend of passion fruit,providing reference information for passion fruit in the future selection of excellent varieties,efficient cultivation technology innovation and modern breeding work.Key words:passion fruit;pest control;cultivation techniques;genetic breeding 百香果(Passiflora edulis)是西番莲科(Passifloraceae)西番莲属(Passiflora)的草质藤本植物。其花色鲜艳，花型大而美丽，极具观赏价值；果实香气浓郁，具有香蕉、草莓等各种水果的清香，含有丰富的有机酸、果胶、类黄酮、氨基酸、生物碱、叶黄素、-胡萝卜素、维生素及微量元素等对人体有益的成分1，可以制作成果汁、果酱等深加工产品，是兼具观赏价值与实用价值的特色经济水果。百香果原产于巴西、阿根廷等南美洲国家，现广泛种植于热带和亚热带地区。我国已有上百年的百香果栽培历 2022,51(6):505514.Subtropical Plant Science 第 51 卷 506史，1901 年台湾从日本引入紫果百香果，后传入大陆，1936 年从夏威夷引进黄果百香果(P.edulis f.flavicarpa)2，1987 年经国务院批准，把百香果列为南方重点开发作物，开始大面积种植，其中福建和广西是百香果的优势产区。百香果果实营养丰富，且能长期挂果，全年可采，具有极高的经济价值。近年来，我国百香果种植规模和产量逐年攀升，已形成一定的产业规模。然而，我国百香果产业依然存在诸多问题，如种质资源相对匮乏、品种单一、重复引种及良种创新少等，严重制约了百香果栽培育种等工作的发展；百香果病毒病和茎基腐病等问题，很大程度上阻碍了百香果产业的可持续发展。鉴于此，本文综述百香果遗传育种、栽培管理技术、病虫害防治及果实储运等方面的研究进展及技术要点，以期为百香果良种选育和栽培技术创新等提供参考。1 遗传育种 目前，作为商业栽培品种的百香果主要有紫果百香果、黄果百香果及其杂交种。紫果百香果具有自交亲和性，而黄果百香果具有自交不亲和性，需外源授粉才能坐果；杂交种性状位于两者之间，自交可育3。此外，百香果遇高温易落花落果，其生长对气候因子要求严格。因此，百香果遗传育种的主要目的是选育出优质(果型大、果汁多、风味好)且高产(抗病、抗逆)的品种，传统育种主要以引种和杂交育种为主，同时，分子标记也用于辅助育种。1.1 选种与杂交育种 目前，许多国家和地区根据育种目标选种或引种百香果的优良单株并进行推广。美国从翅茎西番莲(P.alala)中筛选出的品种Ribeirao Preto具有良好的口感；台湾目前种植的秘鲁圆形种、泛美种和维琪种都是外来黄果品种；在广东地区，从黄果百香果中筛选出较大果形、较高丰产潜能的华扬 1号4；夏玲等5从全国收集了 15 份百香果品种在三亚进行试种，对其植物学性状和果实性状等进行分析，结果表明TNMTX等百香果品种适合生产推广，抗病毒病的MGHH百香果在育种中具有重要作用；从台湾引进的台湾黄金百香果实生苗中筛选出的福建百香果 3 号，具有丰产、耐高温且更抗茎基腐病等特点，但耐寒性差，目前是福建省主栽品种6。杂交育种能够实现组合优良性状的目的，是优质新品种选育的常用方法。近年来，各国积极开展百香果杂交育种，选育新品种。在英国，大果西番莲(P.quadrangularis)与总花西番莲(P.rocemosa)进行杂交，得到 3 倍体植株，外观近似于大果西番莲；在美国，由肉色西番莲(P.incarnata)与红苞西番莲(P.coccinea)杂交育成的新品种抗寒，生长旺盛；在巴西，产量最高的品种为 Gioas-G01，含糖量高且具有橙子的风味；在澳大利亚，从紫、黄杂交种后代中选育出 3 个品种，其中Purple Gold和E-23产量高而耐寒性较差，Lacey长势佳但产量偏低；在 斯 里 兰 卡，从 紫、黄 杂 交 后 代 中 选 育 出Rahanghale Purple，果实出汁率高，是目前斯里兰卡用于西番莲出口创汇的当家品种；在我国台湾，凤山热带园艺分所将紫果百香果与黄果百香果杂交，选育出优良无性系台农 1 号，自交亲和，产量高，品质好，至今仍是我国和东南亚各国的主栽品种4。近年来我国的百香果品种选育工作也有较大进展，以台农 1 号为母本、紫果百香果为父本选育的桂百一号自交亲和性好，开花对温度不敏感，适应性强7；以台农 1 号百香果和黄果百香果作为亲本杂交育成的金都百香 3 号自交亲和性好，单株年平均产果 18.53 kg，且丰产稳定8；以巴西黄果百香果为母本，广州本地黄果或紫果百香果为父本杂交筛选出汁用型大果型黄果和紫果新株系，果实出汁率达 45%以上，且抗逆性强1。1.2 原生质体融合 除杂交育种外，通过原生质体融合以及转化引入新的基因能使百香果获得优良的性状。Dornelas等10证实体细胞杂交植株能适应温室条件，将黄果百香果与其他携带目的基因的品种进行融合再生是可行的。Davey 等11开发了百香果原生质体-植物系统，为西番莲属的生物技术开发奠定了基础。此外，另有研究表明，含氧氟碳能促进原生质体及其融合产物的生长和再生12。而目前原生质体融合在百香果育种中应用较少。第 6 期 王翔宇等：百香果遗传育种及栽培生产研究进展 5071.3 分子标记辅助选择 百香果产业存在良种资源少、品种单一、产业效益低等问题，应用亲本优势、分子标记、杂交后代快速鉴定筛选等技术，选育出一批具有果实品质优良、抗病害和耐贮运等优良性状的新种质具有重要意义。分子标记技术有利于特定农艺性状的选择，有助于百香果育种工作的开展。近年来应用于百香果育种的分子标记技术主要有简单重复序列标记(SSR)、单核苷酸多态性标记(SNP)等。遗传多样性分析及核心种质构建是作物育种的核心。Crochemore 等13利用 PCR-RAPD 标记分析西番莲遗传多样性，对西番莲属 11 种 70 份材料进行遗传分析，结果表明具有较高商业价值的 P.edulis 和 P.edulis f.flavicarpa 种间有明显的分离。SSR 标记在百香果果实中能检测到高水平的DNA多态性14，可用于百香果和其他百香果属植物的遗传分析，对百香果杂交育种具有重要意义。另外，Grisi 等15利用 SSR 标记鉴定遗传育种中有潜力作为亲本的多特异杂交种和野生百香果材料，结果表明，P.hatschbachii 和 P.quadrifaria，P.incarnata 和 P.edulis 野生种质与其杂交获得的种质间有聚类的趋势。吴艳艳等16通过 11 对完全型 SSR 标记对百香果种质进行分析，结果表明 38 个品种的遗传相似系数为 0.050.93，可以划分为 8 个亚群。Sousa 等17通过 20 对 ISSR 标记对百香果种质进行分析