果樹育種工作的開展至今已有50多年，取得了不小的成績，以蘋果育種為例，50多年來育成的蘋果新品種約有190多個。
基本介紹
- 中文名：果樹育種
- 外文名：N. M. Ja
- 原理：遺傳性變異進行選擇
- 目的：育成優良品種
- 時段：50多年
- 蘋果新品種：約有190多個
簡介,發展概況,途徑介紹,育種程式,參考書目,
簡介
對果樹自然發生的或通過人工方法創造的遺傳性變異進行選擇，從而育成優良品種的過程。廣義的果樹育種還包括果樹的良種繁育，即生產供推廣用的良種種苗，提高種性，並防止其退化的程式。
果樹育種的周期長，實生苗開花結果遲、樹體占地廣，且果樹多為雜合體，因此比一年生和二年生作物育種的難度大。但果樹中多數種類可用無性繁殖，新品種優良性狀的固定則比用種子繁殖的作物容易。
果樹育種的周期長，實生苗開花結果遲、樹體占地廣，且果樹多為雜合體，因此比一年生和二年生作物育種的難度大。但果樹中多數種類可用無性繁殖，新品種優良性狀的固定則比用種子繁殖的作物容易。
發展概況
果樹育種的最初階段都採用實生選擇。即從自然雜交後代中進行集團選擇和單株選擇。早期的系統實生選種以比利時人Van.蒙斯對洋梨新品種的選育最為著名。稍後，英國的 T.A奈特在對自然雜種進行選擇和淘汰的同時，注意到了雜交育種。他通過對洋梨、桃、李、櫻桃和草莓等的研究，認為異品種交配（即後來常用的人工雜交）可以得到優良的後代。19世紀進入果樹人工雜交育種時期。美國的L.伯班克和蘇聯的И.Β.米丘林等曾通過雜交育種創造出許多有價值的果樹新品種。與此同時,芽變選種也受到重視,著名蘋果品種“新紅星” 等即用此法選育而成 (見彩圖)。1937年後開始套用化學誘導變異方法。1944年後又開始進行物理誘變育種的研究。 中國果樹選種至少已有3000年以上歷史。現有的果樹良種大多來自實生選種或芽變選種。20世紀50年代初起開始有計畫的果樹雜交育種，已先後育成一批蘋果、梨、葡萄、桃、柑橘和枇杷等果樹的優良品種。
途徑介紹
果樹育種有多種途徑。其實質都是為了獲得符合育種目標的遺傳性變異，增加這種變異的頻率，然後從中選擇並育成優良品種。主要的途徑有：
實生選種 即對用種子繁殖的果樹群體所產生的自然變異進行選擇，以改進群體的遺傳組成，或從中選出優良的品種類型。供選擇的群體也包括無性繁殖的果樹品種因未行人工控制授粉而自然產生的雜種實生樹。實生選種對改進群體遺傳組成的進程雖較緩慢，但由於實生果樹的變異普遍,變異性狀多,選出的新品種類型對當地環境條件有較強的適應能力，因而歷來是套用最廣的一種果樹育種方法。中國不少優良果樹品種如“鴨梨”、“肥城桃”、“金冠”和“元帥”蘋果、“雪柑”等都由實生選種而來。對於一些習慣用種子繁殖的果樹和野生果樹，如板栗、核桃、榛和獼猴桃、越橘等，實生選種也仍是有效的育種途徑。果樹砧木選種也主要採用這種方法。
芽變選種 芽變是體細胞突變的一種，發生在芽的分生組織細胞中的遺傳物質突變。由變異的芽萌發的枝、葉、花或果實的一些性狀，如果實的顏色、大小、成熟期以及對病蟲害和不良環境的抗性等與原類型有異。選擇其中優良的芽變進行營養繁殖以形成新品系的方法稱芽變選種。由於芽變只局限於少數性狀的變異，此法的套用主要是為了在保持原有品種優良性狀的基礎上，針對性地改進其中的某些不足之處。方法簡便，收效較快。如1880年在蘋果實生變異中發現的品種“元帥”，就是通過芽變選擇而先後於20世紀20年代和60年代選出了芽變系“紅星”、“雷帥”和“新紅星”。
雜交育種 即通過遺傳型不同的類型間的配子結合獲得雜種，加以培育選擇而創造出新品種。採用這種方法時，明確育種目標和正確選擇、選配親本是成敗的關鍵。而不育性、雜交不親和性和種子的多胚性，特別是目前對果樹這類多年生木本植物重要性狀的遺傳規律的了解不夠，則使果樹雜交育種的套用受到一定限制。雖然如此,由於有關的性狀遺傳資料已積累較多,許多國家仍通過雜交育種育成了不少有價值的蘋果、 梨、 葡萄、桃、柑橘和香蕉品種。 重要的果樹砧木， 特別是抗寒、抗病蟲砧木的無性系，也多由雜交育種得到。由於果樹為雜合體，不易獲得純系親本，雜種優勢的利用也較困難，只限於少數種類。
雜交也可在種間或屬間進行。遠緣雜交時的雜交不親和性和雜種不育性等障礙，有的可採取種胚離體培養等方法加以克服。
倍數性育種 果樹多倍體有新陳代謝旺盛、器官碩大、抗逆性和適應性強等優點。三倍體的可孕性低，常表現為不結種子或種子皺縮，但因水果的食用部分不是種子，故無子也是一種優良品質。多倍體除自然發生外，可由損傷引起的愈傷組織誘導產生；也可用秋水仙鹼等處理，使細胞不分裂而染色體分裂，從而原來的染色體加倍變成多倍體。利用已有的多倍體品種進行雜交，如用二倍體和四倍體雜交，可育成三倍體。倍數性育種成果主要有三倍體無子香蕉、四倍體葡萄、八倍體草莓和三倍體蘋果等。
誘變育種 即用物理或化學手段誘發有機體產生遺傳性變異，再經後代選擇和鑑定而育成果樹新品種。物理誘變手段有 X射線、γ射線、熱中子和雷射等。化學誘變手段除常用的秋水仙鹼外，有甲基磺酸乙酯和乙烯亞胺等。此法常用於對品種個別性狀的改良，已在改進蘋果色澤、培育櫻桃、蘋果和梨的短枝型以及黑醋栗的直立性等方面取得一些成果。
實生選種 即對用種子繁殖的果樹群體所產生的自然變異進行選擇，以改進群體的遺傳組成，或從中選出優良的品種類型。供選擇的群體也包括無性繁殖的果樹品種因未行人工控制授粉而自然產生的雜種實生樹。實生選種對改進群體遺傳組成的進程雖較緩慢，但由於實生果樹的變異普遍,變異性狀多,選出的新品種類型對當地環境條件有較強的適應能力，因而歷來是套用最廣的一種果樹育種方法。中國不少優良果樹品種如“鴨梨”、“肥城桃”、“金冠”和“元帥”蘋果、“雪柑”等都由實生選種而來。對於一些習慣用種子繁殖的果樹和野生果樹，如板栗、核桃、榛和獼猴桃、越橘等，實生選種也仍是有效的育種途徑。果樹砧木選種也主要採用這種方法。
芽變選種 芽變是體細胞突變的一種，發生在芽的分生組織細胞中的遺傳物質突變。由變異的芽萌發的枝、葉、花或果實的一些性狀，如果實的顏色、大小、成熟期以及對病蟲害和不良環境的抗性等與原類型有異。選擇其中優良的芽變進行營養繁殖以形成新品系的方法稱芽變選種。由於芽變只局限於少數性狀的變異，此法的套用主要是為了在保持原有品種優良性狀的基礎上，針對性地改進其中的某些不足之處。方法簡便，收效較快。如1880年在蘋果實生變異中發現的品種“元帥”，就是通過芽變選擇而先後於20世紀20年代和60年代選出了芽變系“紅星”、“雷帥”和“新紅星”。
雜交育種 即通過遺傳型不同的類型間的配子結合獲得雜種，加以培育選擇而創造出新品種。採用這種方法時，明確育種目標和正確選擇、選配親本是成敗的關鍵。而不育性、雜交不親和性和種子的多胚性，特別是目前對果樹這類多年生木本植物重要性狀的遺傳規律的了解不夠，則使果樹雜交育種的套用受到一定限制。雖然如此,由於有關的性狀遺傳資料已積累較多,許多國家仍通過雜交育種育成了不少有價值的蘋果、 梨、 葡萄、桃、柑橘和香蕉品種。 重要的果樹砧木， 特別是抗寒、抗病蟲砧木的無性系，也多由雜交育種得到。由於果樹為雜合體，不易獲得純系親本，雜種優勢的利用也較困難，只限於少數種類。
雜交也可在種間或屬間進行。遠緣雜交時的雜交不親和性和雜種不育性等障礙，有的可採取種胚離體培養等方法加以克服。
倍數性育種 果樹多倍體有新陳代謝旺盛、器官碩大、抗逆性和適應性強等優點。三倍體的可孕性低，常表現為不結種子或種子皺縮，但因水果的食用部分不是種子，故無子也是一種優良品質。多倍體除自然發生外，可由損傷引起的愈傷組織誘導產生；也可用秋水仙鹼等處理，使細胞不分裂而染色體分裂，從而原來的染色體加倍變成多倍體。利用已有的多倍體品種進行雜交，如用二倍體和四倍體雜交，可育成三倍體。倍數性育種成果主要有三倍體無子香蕉、四倍體葡萄、八倍體草莓和三倍體蘋果等。
誘變育種 即用物理或化學手段誘發有機體產生遺傳性變異，再經後代選擇和鑑定而育成果樹新品種。物理誘變手段有 X射線、γ射線、熱中子和雷射等。化學誘變手段除常用的秋水仙鹼外，有甲基磺酸乙酯和乙烯亞胺等。此法常用於對品種個別性狀的改良，已在改進蘋果色澤、培育櫻桃、蘋果和梨的短枝型以及黑醋栗的直立性等方面取得一些成果。
育種程式
育種程式一般分3個階段：①選育階段。將通過各種途徑所得的變異材料定植於選種圃。待開始結果後，連續鑑定3～5年，選出有價值的優良變異單株。②試驗階段。是育種過程中評選品種優劣的決定性階段。包括品種比較試驗和適應性試驗。根據系統記載材料，對照標準品種進行比較分析，作出全面鑑定，提出有推廣價值的新品種及其相應的栽培技術和適應地區。③繁育推廣階段。加速新品種的繁育和推廣。建立母本園擴大供應繁殖材料和保存原種，有計畫地為發展新品種地區提供優質苗木。
果樹育種年限較長。為了加速育種進程、提高育種效率，應正確選配雜交親本，並採取有效措施，促使實生苗提早開花結實。同時要根據結果期重要經濟性狀與實生苗期枝、葉、芽某些性狀之間的相關性，在早期進行鑑定，並在結果期進行正確的選擇評價。
世界果樹育種的總趨勢是注重培育高產、優質、低耗、枝型短、抗性強、耐貯運、適於不同加工用途和機械採收的品種。因而，果樹種質資源的收集和利用，有關性狀遺傳規律、早期鑑定和提早結果的理論、技術研究，已成為進一步提高果樹育種水平的關鍵。
果樹育種年限較長。為了加速育種進程、提高育種效率，應正確選配雜交親本，並採取有效措施，促使實生苗提早開花結實。同時要根據結果期重要經濟性狀與實生苗期枝、葉、芽某些性狀之間的相關性，在早期進行鑑定，並在結果期進行正確的選擇評價。
世界果樹育種的總趨勢是注重培育高產、優質、低耗、枝型短、抗性強、耐貯運、適於不同加工用途和機械採收的品種。因而，果樹種質資源的收集和利用，有關性狀遺傳規律、早期鑑定和提早結果的理論、技術研究，已成為進一步提高果樹育種水平的關鍵。
參考書目
沈德緒主編：《果樹育種學》，第二版，上海科學技術出版社，上海，1986。
N. M. James and J. Jules,Methods in Fruit Breeding,1th ed., Purdue University Press, Laffayette, Indiana, U.S.A., 1983.
N. M. James and J. Jules,Methods in Fruit Breeding,1th ed., Purdue University Press, Laffayette, Indiana, U.S.A., 1983.
