俄羅斯沙棘育種事業及對新疆沙棘產業發展的影響

汪智軍，靳開顏，熱孜萬·阿巴斯

(新疆林科院園林綠化研究所，新疆烏魯木齊830000)

俄羅斯沙棘育種事業及對新疆沙棘產業發展的影響

汪智軍，靳開顏，熱孜萬·阿巴斯

(新疆林科院園林綠化研究所，新疆烏魯木齊830000)

摘要俄羅斯的抗寒果樹育種事業開始于20世紀30年代，在過去的80多年歷程中，俄羅斯的抗寒果樹育種事業取得了很大的成績，尤其在沙棘、黑加侖、金銀花(忍冬)、歐洲莢蒾等良種選育方面，成就斐然，已經走在了世界的前列。文章重點介紹俄羅斯抗寒果樹沙棘新品種培育、種質資源育種材料的保存及對我們新疆沙棘產業化發展方面所產生的深遠影響和推動作用。

關鍵詞俄羅斯;抗寒;沙棘;良種選育

2012年4月9日至4月19日、2014年9月9日至13日，新疆林業科學院分別組團赴俄羅斯開展抗寒果樹和園林綠化樹種的良種資源、良種選育方法、栽培技術等相關研究領域進行了科學考察和學術交流。在走訪俄羅斯新西伯利亞地區利薩文科園藝研究所、米丘林市遺傳基因及育種研究所、西伯利亞植物栽培與育種研究所、西伯利亞中心植物園和阿爾泰國立大學南西伯利亞植物園等科研機構的過程中，俄羅斯研究單位在沙棘、蘋果、梨、李、葡萄、櫻桃、黑加侖、金銀花(忍冬)、歐洲莢蒾等抗寒果樹良種選育方面的研究成果，給我們留下了深刻的印象。目前，俄羅斯在沙棘、歐洲莢蒾、黑加侖和金銀花(食用忍冬)等抗寒果樹良種選育方面，處于世界領先水平，這值得我們學習與借鑒。下面本文重點介紹俄羅斯沙棘良種培育、遺傳材料保存、栽培生產技術等方面的研究進展及成就，以便能指導和促進新疆沙棘產業的快速發展。

1　沙棘及俄羅斯大果沙棘研究進展

1.1沙棘價值及評價

沙棘屬胡頹子科，分布于亞洲和歐洲的溫帶地區，本屬世界分布4種［1］。沙棘性狀差異很大，呈現生態多樣性，是雌雄異株的風媒傳粉植物。野生沙棘通常是小果(一般果徑5 mm，百粒質量4～15 g)，枝條上刺多且硬，果皮薄，果柄短，采集困難。產果量低(單株產量1～2 kg，每公頃0.5～0.7 t)［2］;俄羅斯選育的大果沙棘栽培良種弱刺或無刺，果柄3 ～6 mm，品種奧郎熱果柄長7～10 mm，易于采摘。果實大(百粒質量40～140 g)，以雌雄株8∶1比例合理搭配建園的沙棘園，產果量最高的伊尼亞可達38.4 t·hm－2( 5年生)，大多數俄羅斯沙棘良種產量為12～18 t·hm－2(В.И.烏先科教授，2012年烏魯木齊市)。

沙棘是一種具有很高經濟價值的果樹，全身都是寶，其果實、種子、枝葉、根、皮等均含有豐富的維生素、有機酸、糖、脂肪、灰分、果膠和抗腫瘤的活性物質，其中以果實的含量較大，每100 g果實中維生素C含量最高可達1 900 mg，含生物活性成分190多種，富含維生素A、B1、B2、B6、E、K、P等、黃酮類、甾醇類和多種氨基酸等，維生素含量幾乎居一切果蔬之首;每100 g果實中，含蛋白質10.5 g、脂肪6.8 g、糖20 g、有機酸3～4 mg，大約相當于獼猴桃的8倍、葡萄的200倍、鴨梨的500倍、蘋果的1 000倍。果實中所含胡蘿卜素的量相當于豆油的20～30倍［3］。

沙棘抗旱、耐瘠薄、耐高溫( 35～45℃)、耐低溫(－35～－40℃)、抗鹽堿等的適應能力強，適合西北地區惡劣自然環境的生長［3－4］。

據研究，每667 hm2的沙棘林可年固沙44萬t，固氮24萬kg，減少土壤侵蝕1.26萬t。這說明沙棘無疑是保持水土、防風固沙、涵養水源、改良土壤、治理沙漠化不可取代的造林樹種［3］。

綜上所述，沙棘是一種集經濟效益、生態效益與社會效益于一身的珍貴樹種。

1.2俄羅斯沙棘品種選育和種質資源材料的保存

收藏研究

1.2.1俄羅斯沙棘良種選育研究蘇聯是世界上最早進行沙棘育種的國家，其在沙棘育種領域的研究成果一直處于世界領先水平［5］。根據Liseev［6］的報道，蘇聯在20世紀30年代早期就開始了沙棘的選擇和育種。俄羅斯沙棘良種選育經歷了2個主要發展階段:⑴世界范圍不同地理種源沙棘遺傳材料的收集、篩選和實生選育階段( 20世紀30—60年代)。主要對不同地域、不同生態條件、不同形態和經濟性狀的沙棘地理種源進行收集、分類，從中篩選優株。然后利用不同優株的種子進行實生播種繁育，從15多萬株實生苗中推選出經濟性狀優良、刺少、產量高的最初的第一批栽培品種，包括阿爾泰新聞、卡圖尼禮品、金穗沙棘和維生素沙棘。⑵良種選育階段( 20世紀60年代至今)。對收集篩選的不同地理種源的沙棘遺傳材料和初選栽培品種采用雜交(地理遠緣雜交、屬間遠緣雜交)育種、突變(輻射、化學誘導)育種及多倍體育種等育種手段，進行沙棘良種選育。這一階段，育種研究人員比較重視不同地理種源具有優勢基因性狀的沙棘遺傳材料，并采用輻射突變和化學誘變技術，利用雜交產生優勢的遺傳學原理，培育出了許多優于雜交雙親的后代，一系列大果型、少刺或無刺、高產、含油率高、高維生素含量、抗病和生態適應性強等優良性狀的沙棘品種，都是在這一階段培育出來的。據統計，俄羅斯共培育沙棘良種約100個，通過俄羅斯科學委員會批準的約80個，其中利薩文科園藝研究所就培育出沙棘良種60多個。目前，奧古斯丁娜、阿茹爾、阿爾泰新聞、阿列依(雄株傳粉品種)、阿尤拉、巨人、秋伊斯克、維生素之王、土地神、塔爾－卡通河、果醬王、伊麗莎白、珍珠、活力果、金穗沙棘、金西伯利亞、慈拉塔、克拉夫季娜、光輝、愛戀、阿爾泰之星、豐收、向陽、鄂畢灣、奧郎熱、潘捷列夫斯卡婭、新秀、露珠、天之驕子、契利拉、伊尼克、亞塔爾那亞、捷尼嘎、九月美人、西伯利亞、情人、堅加、烏拉拉、切切克人、邱亞、糾雷什曼卡、漫步、埃特納等43個沙棘良種為生產上推廣比較廣泛的品種(В.И.烏先科教授，2012年－烏魯木齊市)。

西伯利亞利薩文科園藝研究所的沙棘研究奠基人為利薩文科院士，也是該研究所的創始人，后起之秀遺傳研究室主任Yury A.Zubarev，現為國際沙棘學會技術委員會委員，2003年因沙棘良種選育獲得德國魯道夫赫曼斯獎。目前利薩文科園藝研究所由于在沙棘良種選育方面所做出的突出貢獻而在世界上享有盛譽。

1.2.2沙棘種質資源遺產材料的收集保存植物種質資源是育種專家用來選育新品種的遺傳原材料，是植物遺傳多樣性的表現形式。植物體以種群的形式存在，植物種群是一定空間中的同一植物種類的個體的組合，它占據著特定空間，同時又具有潛在的雜交能力，因此分布于不同地理區域的植物居群，以及同一植物群中的不同個體是植物資源的重要組成部分。植物種是一切植物遺傳變異及潛在遺傳能力的集合體，收集后的植物種質材料是植物育種專家用來培育新品種的優良性狀的來源。由于種質是指植物親代傳遞給子代的遺傳物質，它往往存在于特定品種之中，如古老的地方品種、新培育的推廣品種、重要的遺傳材料及野生近緣植物，這些都屬于種質資源的范疇。植物種質資源可以包括種子或其他植物繁殖體如葉、莖、花粉或培養細胞等可以發育成成熟植物的材料［7－8］。俄羅斯長期以來比較重視對沙棘不同種、不同地理種源、不同雜交品種等遺產材料的收集和保存工作，通過不斷增加新種質特點的基因材料的收集和保存，為沙棘的良種選育提供了大量的遺傳試驗材料。目前在利薩文科園藝研究所的果樹基因儲備庫中就保存有沙棘植物材料57 131份，是世界上沙棘種質材料保存數量最多的基因儲備庫，這表明其對沙棘種質資源收集和保存的高度重視。

1.3俄羅斯沙棘良種的生產栽培方法

在俄羅斯的沙棘種植一律采用無性繁殖苗木(嫩枝扦插和硬枝扦插苗)，無性繁殖材料用的是半木質化的插條，成苗率比較高，采用的設施也比較簡單。大田栽培是根據8∶1雌雄比例建立沙棘生產園。

2　俄羅斯大果沙棘良種對我國乃至新疆沙棘產業發展的推動作用

我國的沙棘資源豐富，沙棘林140萬hm2，占到世界沙棘資源量的95%以上，但沙棘品種選育開始于20世紀80年代，起步比較晚［9］。

我國在20世紀80年代開始對俄羅斯大果無刺沙棘良種資源進行考察、引種和區域化栽培實驗研究，這些引種項目對全國范圍推廣種植沙棘和推動沙棘的產業化發展起到了一定促進作用。1985年中國林科院黃琻研究員，從俄羅斯和蒙古等國引進大批沙棘良種，在陜、甘、寧、青等地開展栽培試驗，拉開了國外沙棘良種在我國引種馴化的序幕［10］。內蒙古林學院1985—1991年開展了沙棘的引種及中國沙棘優良類型的選優研究，內蒙古水里研究院

與內蒙古林學院合作，于1993—1998年，繼續開展了沙棘良種引進及中國沙棘有兩類型的選育研究。1987年國家林業部組團赴蘇聯考察沙棘，首次引進蘇聯沙棘品種的種子。1990年開始，東北農業大學連續四年從俄羅斯引進豐產沙棘、巨人沙棘等7個品種的扦插苗。黑龍江農業科學院在1990年開始從俄羅斯利薩文科園藝研究所引進8個品種(楚依、豐產、金色、渾金、巨人、卡圖尼禮品、阿列依)，并開展扦插育苗和區域化栽培試驗研究，篩選出楚依和渾金等適生高產品種。1992－1993年齊齊哈爾園藝研究所從俄羅斯分兩批引進俄羅斯38個沙棘品種，篩選出楚伊、橙色、向陽、優勝、阿楚拉、阿雅根卡、薩顏那、巴音郭爾等10個適宜栽培品種，栽培結果表明，這些俄羅斯良種在黑龍江、吉林和內蒙古遠比當地野生沙棘生長旺盛，根系發達，生態適應性強，產果量高。1997－2006年，國家水利部的“948”沙棘引種項目，引進俄羅斯大果無刺沙棘良種和類型40多種，試驗篩選出適合“三北”和黃土高原栽培的抗旱、抗病力強且產量高的9個良種有澤梁、衛隊、紅色火炬、小柳樹、植物園、潘捷列耶娃、亞歷山大和無籽沙棘［11－14］。

新疆沙棘野生資源較為豐富，總面積達3萬多hm2，占全國資源量的2.14%。新疆野生種主要為沙棘( Hippophae rhamnoides L.)的2個亞種:中亞沙棘( Hippophae rhamnoides Linn.Subsp.turkestanica)和蒙古沙棘( Hippophae rhamnoides Linn.Subsp.mongolica Rousi)。中亞沙棘分布范圍較廣，南北疆都有分布。蒙古沙棘主要分布在伊吾、策勒、和靜等地的局部地區。新疆野生沙棘一般沒有經過品種選育，果實小、產量低，刺多，不容易采摘，商品性比較差。20世紀80年代后期，在野生沙棘分布區的和田縣、疏附縣、尼勒克縣、英吉沙縣和烏什縣都分別建有小型的沙棘果品加工廠，主要以收購野生沙棘為主，產量不理想，效益不穩定。

新疆最北端的阿勒泰地區，這里冬季漫長而寒冷，夏季短促，無霜期平均為150 d左右，由于生長季節短，素來與種植林果業無緣。但這里天然分布的沙棘資源卻很豐富，與東北黑龍江和遼寧兩大省俄羅斯大果沙棘種植區域的自然條件比較接近，氣候冷涼而濕潤。“十一五”以來，阿勒泰地區借助國家林業局“退耕還林還草”、“三北四期”等林業生態工程項目的實施，于2000年在青河縣率先開始嘗試種植俄羅斯大果沙棘。青河縣先后從黑龍江齊齊哈爾、遼寧阜陽等地2次引進數十種俄羅斯大果沙棘品種，經過區域化栽培試驗，結果顯示，從中篩選出的適合本地生長的向陽、丘依斯科、橙色、楚依、阿爾泰新聞、阿列依(授粉樹)等俄羅斯大果沙棘優良品種，一般能在引種栽培的第二年就開始掛果，第四年形成經濟產量，且能夠保持俄羅斯大果沙棘優良品種的大果、豐產、無刺或少刺，果柄長，容易采摘等品種的優良特性，品種橙色和阿列依抗鹽堿能力比較強。篩選的俄羅斯大果沙棘良種于2009年在阿勒泰全地區開始進行大面積推廣。截至2014年，阿勒泰地區沙棘種植面積已達到16 600 hm2，年產鮮果5 000余t，采收沙棘葉800 t，初步實現林果業總產值7 000萬元。目前沙棘主產區主要以沙棘原漿汁、沙棘飲料、沙棘茶、沙棘油和沙棘醋等十幾種產品出口到日本、韓國、香港和“臺灣”等地區。

目前，內地一些大型企業紛紛來到阿勒泰地區，在當地投資建設沙棘原材料生產基地和沙棘果品加工廠，這為阿勒泰地區的沙棘產業發展增添了活力。

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作者簡介:汪智軍( 1964－)，女，安徽肥西人，碩士，研究員，主要從事林木引種馴化栽培技術研究.

基金項目:新疆維吾爾自治區科技廳國際合作處基金項目( 20136002)

收稿日期:2015－06－12

文章編號:1005－5215( 2015)09－0079－03

中圖分類號:S793.6

文獻標識碼:Adoi:10.13601/j.issn.1005－5215.2015.09.028