柑橘育种

柑桔育种概述柑桔是世界六大果树(柑桔、葡萄、香蕉、苹果、梨和桃)之一。现有的栽培品种主要有宽皮柑橘、橙、柚、杂柑（包括柠檬、枳、金柑）。我国柑桔主要优良品种有：新会橙、暗柳橙、温州蜜柑、南丰蜜桔、桂夏橙、伏令夏橙、哈姆林甜橙、化州橙、蕉柑、椪柑、雪柑、四川大红袍桔和沙田柚等，短枝型品种松山蜜柑、龟井蜜柑和宫川蜜柑等。适合于柑桔栽培的砧木主要为枳壳、酸桔、宜昌橙、㰀檬，香橙等，其矮砧类有小叶枳、小花枳、宜昌橙和山金桔等。(一)柑桔的起源和传播瓦维络夫认为中国和印度是柑桔分布最多的地区德康德尔最早认为柑桔的原产地是中国、印度、中南半岛、缅甸、马来半岛一带。恩格勒和施文格认为我国的华中和华南是柑桔类果树的起源中心，印度及其他地方是次生起源中心。柑桔按生态学特性，可分为温带性、亚热带性和热带性三类我国是柑桔的原生中心之一，尤其是在我国的云贵高原还发现了许多野生的柑桔资源。如马峰柑、野生甜橙和柚子、红河大翼橙、云南小香橼(云南)；木里香阳果(四川木里)；野生香橙(甘肃城固)；野生桔树(广西、福建)；野生金柑类(浙江)；野生㰀檬(海南)。温带性柑桔：以朱橘、香橙、酸橙和香圆为代表，根据目前著名产地分布来看，可能起源于长江流域的上游、金沙江及其支流和作为发源地的云贵高原。亚热带性的柑桔：以栟柑、蕉柑、甜橙和柚子等为代表，目前它们的著名产地是长江流域的下游、珠江三角洲、东南沿海和台湾海峡沿岸地区，估计也起源于云贵高原。热带性的柑桔：以柠檬、来檬等为代表，一般认为是起源于印度。世界上栽培的绝大多数柑橘良种都是从我国传出去的。•公元前二、三百年枸橼类已传入欧洲；•十四、十五世纪柑桔大量传入欧洲，随后又传入美洲；•十五世纪中叶甜橙(可能是雪柑)传入西班牙的巴伦西亚，并从中选出迟熟类型，再传入美国成为当前栽培很广的佛灵夏橙；华盛顿脐橙也是我国的甜橙传到印度、巴西后于1870年选出的著名品种；•温州蜜柑是在500年前日本人从海港天台山引走种子选育而成的；•1812年英国人引走金柑栽培；•1892年美国人引走椪柑栽培。甜橙有两条主要传播途径：①从原产地→中东→地中海沿岸各国；②唐朝时先在国内传播，在长江上游形成大产区→顺江而下→东南传播以广东为中心(目前我国甜橙的集中产地)→15世纪中叶传到西班牙(巴伦西亚)及地中海沿岸→15世纪末传到西印度群岛(巴巴多斯岛)→1518年传入墨西哥→1565年又引到美国(佛罗里达)→1874年引到加利褔尼亚(成为世界的主产地)→再引种到巴勒斯坦、埃及和东非。（二）柑桔分布•柑桔分布广泛，约分布在S40°-N40°之间，进行商品生产的国家达50多个•分布的最高海拔为2600m(四川的巴塘)•前苏联在柑桔育种中取得显著成绩，使目前柑桔的栽培区域已推进到N44°的北高加索地区。•我国有四川、广东、广西、浙江、湖南、福建、江西、湖北、江苏、贵州、云南、重庆、安徽、陕西、河南、甘肃、西藏、台湾、海南、上海等20个省、直辖市、自治区栽培柑桔。(三)育种成就各柑桔产区在长期栽培中，通过培育和选择，得到了不少优良的地方品种和珍稀名品，如广东的新会橙、暗柳橙、蕉柑、大红柑，福建的雪柑、椪柑，浙江的本地早桔，江西的南丰蜜桔等等。全国各柑桔产区都先后选出许多优良新品种、新品系。1.国内：香水橙166号：甜酸适度，可溶性固形物15.2%，种子8粒；广东兰花橙4号：从新会橙中选出的一个新品系，果肉细嫩，较易化渣，可溶性固形物14.2%，甜酸适度，带兰花香味。雪柑22号(晚熟，四月成熟)椪柑209号(早熟，10月成熟)丰产蕉柑(枝短节密)化州橙156号选出桃叶橙和宜红橙国庆1号(9月底成熟的温州蜜柑)进行桃叶橙的高接换种。湖北湖南选出冰糖柑、浦市无核橙在柑桔杂交育种方面对36个品种组成157个杂交组合进行属间、种间、品种间杂交，选出了4个杂交组合优良单株进行试验。福建选出改良橙浙江少核本地早240(本地早芽变)从温州蜜柑中选出“元江”、“茶山”、“梧诞”等加工品种选出上龙橙广西选出相梅南丰蜜桔，三湖早桔一号、二号，金柑子等；在杂交育种方面，选出温州蜜柑抗寒优质新类型569号，果实10月下旬成熟，从金兰柚×沙田柚中选出金沙1号(早熟、丰产、耐寒)和金沙2、4号品质优良、耐寒。江西利用Co60以及激光照射柑桔的枝条和种子人工引变方面如中国农科院柑桔研究所用Co60大红袍红桔植株，基中有一株产生了明显变异：春梢叶片狭长，叶肉组织皱缩，花瓣短而尖，并向内卷，花柱外露，每果种子4.5粒以下，品质略有提高，但产量低，是有希望的少核红桔类型。20世纪70年代就确定了在全国推广的十四个优良品种：新会橙、暗柳橙、锦橙、雪柑、香水橙、夏橙、脐橙、血橙、椪柑、本地早、南丰蜜桔、蕉柑、温州蜜柑、沙田柚等；2.国外1811年加列希欧用柠檬给甜橙授粉；1886年我国华侨刘勤光在美国佛州用晚生橙和地中海甜橙杂交获得晚熟的刘勤光橙；1894年别尔纳尔德在法国用甜橙和枳杂交获得的杂种一代能忍受-13℃低温。美国培育出杂种葡萄柚，现广泛采用珠心胚育种法进行选育。前苏联在抗寒育种方面成绩显著，在-14℃的寒冷育种区，枳橙杂种树30年生时仍能结果良好。日本对温州蜜柑育种和研究其芽变卓有成效，新育成兴津早生、三保早生、濑沪温州等一系列品种或品系。（四）、柑桔品种存在的问题1.一些优质品种(如椪柑等)产量低，不稳定，没有集中成片发展，缺乏竞争力。2.缺乏严格的良种繁育制度，造成品种良莠不齐。3.有些产区黄龙病严重，影响柑桔生产。4.现有品种中成熟期集中，中晚熟品种多早熟品种少。70年代早中晚熟品种比例为11：86：3，90年代早中晚熟品种比例为15：80：5，各类柑桔中橙类最多。90年占24.1%，93年占27.7%，其中甜橙最多，其次是宽皮柑桔，再次是柠檬、葡萄柚。5.砧木育种工作根不上，主要靠野生及种子繁殖。1.选育高产、稳产、优质的品种2.选育不同成熟期的品种3.选育抗寒品种4.选育抗病品种5.选育适合于加工的品种6.选育优良的砧木类型育种目标柑桔育种的总目标要选育高产、优质、适合密植、具有不同成熟期、抗逆性强，适合鲜食和罐藏加工的新品种。1.选育高产、稳产、优质的品种选育树冠紧凑、植株矮化和适宜密植的类型可以增加单位面积的种植株数；选育对花芽分化要求不高，能年年形成大量花芽，花芽质量高，自花结实率高，单性结实能力强，着果能力高的类型可以显著提高单株产量。品质的要求：①果实外观美观，果面光滑，果实较大而均匀；②果皮及果肉色泽鲜艳，以浓橙红色及橙红色为优；③可溶性固形物含量高，风味浓；④囊衣薄而细软，易化渣；⑤少核或无核；⑥香气浓，无苦味和异味。2.选育不同成熟期的品种柠檬和金桔的一年开几次花是获得一年四季开花结果的品种的良好原始材料南部柑桔区：选育晚熟品种为主，注意早熟类型的搭配。如广东选出的蕉柑11月成熟，迟熟类型在5月成熟；江西选出四季桔。北部柑桔区：选育早熟(9月底至10月初)且要求有良好的耐贮运性。3.选育抗寒品种北部柑桔区均有周期性冻害问题，如54-55年，68-69年，76-77年，90-91年发生较大冻害问题。因此选育抗寒品种是北部柑桔区的重要育种目标，即选育能抵抗冬季较低的绝对低温(温州蜜柑-13℃，桔类-12℃，甜橙类-7—9℃)和具有良好的越冬性。柑桔主要种类的抗寒性强弱顺序：枳、宜昌橙、香橙、金柑、宽皮桔、酸橙、柚、葡萄柚、柠檬。宽皮桔中具较强的抗寒性的是温州蜜柑、本地早、早桔、早红桔等，甜橙中有广柑、鹅蛋柑等。这些都是比较有价值的抗寒育种材料。4.选育抗病品种主要是黄龙病、青枯病、溃疡病和裂皮病等。不同种类及品种对各种病害的抵抗能力各不相同如酸橙、枳作砧木均抗根腐病，枳柚杂种也较耐病。通过品种选择、实生繁殖复壮和杂交有可能获得较抗黄龙病的品种或品系；溃疡病与种类、品种有关，还与叶片气孔的性状特性有关，如柑比柚抗病；温州蜜柑易感染青枯病。柑桔各个品种对黄龙病(是一种类菌质体引起的病害)抗性的强弱是：椪柑、蕉柑、茶枝柑、芦柑、桶柑、各种橙类、红柠檬、年桔、桑麻柚、四季桔、福州红桔(实生繁殖)、广柑(橙)、和文旦柚等，5.选育适合于加工的品种选育适合于制汁、制罐的品种是柑桔育种的一个重要目标。应选育出汁率高、风味好、香气浓，适宜制汁的新品种，还要考虑丰产性能及不同成熟期。柑桔的主要经济性状，都在不同程度上受到砧木的影响。选育出适应性强，与接穗亲和力强，抗病、抗寒、抗盐碱，矮化具多胚性的优良砧木。6.选育优良的砧木类型育种途径柑橘常规育种方法主要有引种、芽变育种、杂交育种、实生选种和诱变育种等。由于柑橘存在童期长、远缘不亲和、性器官败育等问题，再加上育种目标的不可确定性，使得以上几种育种方法难以满足现代经济社会柑橘产业品种发展的要求。如何快速得到既定目标柑橘品种并很快应用于生产，已经成为柑橘育种学家亟待解决的问题。随着组织培养技术与生物技术的日益突破，柑橘育种技术得到了飞速发展，其中包括组织培养技术育种，体细胞杂交育种，遗传转化育种等。1、组织培养育种果树组织培养(TissueCulture)是指从果树作物上取出器官、组织、细胞或原生质体等材料，在无菌的条件下利用人工培养基对其进行培养，使之生存并维持其结构和功能的方法和技术。1．1体细胞变异育种种质材料在离体保存前后遗传相对稳定是离体保存的基本要求。但是，在实际保存过程中，植物的离体保存种质都存在一定比例变异，这些变异对种质资源保存是不利的，但对育种来讲其中一些变异可能是有利的。柑橘离体种质资源保存包括腋芽、茎尖、叶、根、单细胞、原生质体、愈伤组织等。所以可以利用离体材料再生达到育种目的。1．2胚抢救育种有别于其它作物，柑橘及其近缘属大多数种和品种的珠心胚现象，导致了杂交育种中合子胚的退化和败育严重。在柑橘育种的过程中，为了克服多胚性的干扰，可以利用胚的离体培养技术，进行离体胚的抢救。与此同时，多胚性柑橘品种杂种苗比率一般很低。对多胚性强的品种来说，受精几乎完全退化，所以利用胚抢救技术可以大大提高杂种苗比率。2、体细胞杂交育种体细胞杂交技术即原生质体融合技术。植物原生质体由于无细胞壁，不仅是进行细胞学、遗传学、病理学、生理学等基础研究的好材料，而且也是进行作物改良的理想材料。它可以在一定程度上克服常规育种的某些局限性，扩大植物变异范围。在果树育种过程中，柑橘原生质体融合是最成功的，现在已经得到了多个融合组合品种。但研究表明，融合杂种多难以直接成为商业接穗品种，但其作为砧木改良具有一定的潜力。近年来，主要针对以下几个方面开展研究。2．（1）砧木的抗性育种（2）培育三倍体品种原生质体融合技术除去作为砧木和三倍体的育种材料外，还可以利用父母双亲的性状进行无核与风味改良等方面的育种。3、遗传转化育种遗传转化育种指的是利用基因工程的手段直接导入外源目标基因的一种育种技术。柑橘遗传转化的第一篇报道来自Kobayashi和Uchimiyac6j，通过PEG介导法获得转标记基因的特洛塔甜橙原生质体，但并未获得再生植株。之后，遗传转化技术在柑橘育种上得到快速的发展。Moore等首次应用根癌农杆菌进行柑橘实生苗上胚轴切段的转化，成功地获得转标记基因的卡里佐枳橙植株。在此后近15年的时间里，柑橘的遗传转化研究取得了长足的发展。转基因所涉及的种类有枳属和柑橘属，属内杂种橘柚和属间杂种枳橙也已成功实现转化，金柑属转基因则少见报道。柑橘属中柚类、甜橙、酸橙、柠檬和来檬类等都有成功的报道，其中甜橙类的转化最为普遍，而宽皮柑橘类的报道较少。在柑橘遗传转化当中，转化基因类型包括筛选标记基因、报告基因、以及具有农艺性状的一些基因，如抗病虫基因、抗逆相关基因、改善果实品质相关基因以及缩短童期相关基因等。Thankyou!