仁用杏以取仁为主要目的,抗寒、抗旱、耐瘠薄特性突出,是著名的“抗旱先锋”树种,适宜我国三北地区种植,生态效益显著,在发展山区农业经济和保护自然环境中具有不可替代的作用,是我国特有的经济林树种。杏仁是我国传统的出口创汇产品,是世界著名的坚果之一,富含蛋白质、氨基酸、多种维生素及微量元素,既可直接食用,也是食品、饮料、化妆品、药品、油料等加工产品的重要原料[1-2]。
扁桃(Amygdalus communis L.)同样以取仁为主要目的,与目前我国主栽的仁用杏品种龙王帽等相比,国外优良扁桃品种的单位面积产量高约3倍,单仁质量平均高0.2 g以上。但是,扁桃在我国适生区域范围远不及仁用杏广泛,在北方大多数地区种植易发生“抽条”现象,不能获得正常产量,难以实现种植效益。
远缘杂交技术可以将亲缘种属的优良基因资源导入,是进行品种遗传改良的重要方法,已广泛应用于果树育种研究并取得一定成效[3-6],通过这一途径选育出兼具扁桃产量与单仁质量以及仁用杏抗性等优良特性的新种质,将对我国仁用杏种植区域产量和效益的提高具有重大意义。为此,北京市农林科学院林业果树研究所在国内外率先开展了扁桃与仁用杏的远缘杂交,历经艰苦努力,成功获得后代群体,为选育单产大幅度增加的仁用杏改良品种奠定了基础[7-8],通过多年鉴定筛选,从中培育出京仁4号。
选择仁用杏良种龙王帽为母本,以从意大利引进的扁桃品种意大利4 号(A.communis L.)为父本。2004 年4 月从山东省泰安市采集父本花粉,充分干燥后置于4 ℃干燥条件下保存;当年4月中旬,在位于北京延庆香营新庄堡村的仁用杏园内,选择母本龙王帽树上大蕾期的花蕾去雄,授以父本意大利扁桃4 号花粉;7 月下旬果实成熟时采收杂交果,并及时去除果肉、取出种核,充分洗净后放在3~5 ℃冷库中层积沙藏90 d左右;10月中旬种子开始陆续萌芽,将其及时播种到营养钵内,冬季在温室中培养;2005 年4 月将幼苗定植到北京市农林科学院林业果树研究所位于北京平谷区马坊镇小屯村东的杏育种圃,株行距1 m×4 m,正常生产管理。
2009年,通过对杂种实生树的果实性状进行鉴定,代号P31-44 单株表现优良,单仁大,双仁多,仁香甜,丰产,初选为优株;2010年高接繁殖3株,第二年即结果,经过2011—2014 年连续鉴定评价,优良性状表现稳定;2015 年起在北京平谷、海淀及通州等地嫁接繁殖,多地多年表现良好;2022年6月通过专家现场审查,12月获得国家林业和草原局植物新品种权,品种权号20220597,定名为京仁4号(图1)。
图1 仁用杏新品种京仁4 号
Fig.1 A new kernel-used apricot cultivar Jingren 4
各类型果枝均可结果,以短果枝和花束状果枝结果为主,完全花比例高,丰产稳产,高接第二年即可结果,正常年份每666.7 m2产量为1500 kg 左右,无明显大小年。果实7月中旬成熟,卵圆形,有果顶尖,平均单果质量41.7 g,果实纵横侧径分别为4.63、4.56 和3.96 cm ;成熟时果皮黄色,向阳面具片状红色,着色面积中等;果核卵圆形,核壳粗糙,单核平均纵横侧径分别为3.77、2.58和1.49 cm,鲜质量4.15 g;核仁饱满,味甜,双仁多,单仁平均纵横侧径分别为2.47、1.61 和0.84 cm,平均鲜质量1.15 g、干质量0.93 g,离核;出仁率29.98%。杏仁中富含脂肪、蛋白质、矿物质等多种营养成分(表1)。
表1 京仁4 号与龙王帽主要经济与品质性状比较
Table 1 Comparison of main economic and quality characters for Jingren 4 and Longwangmao
品种Cultivar京仁4号Jingren 4龙王帽Longwangmao平均单核鲜质量Average single stone fresh mass/g 4.15 2.86平均单仁干质量Average single kernel dry mass/g 0.93 0.84 w(脂肪)Fat content/(g·kg-1)435.96 419.99 w(蛋白质)Protein content/(g·kg-1)288.28 234.65 w(钙)Ca content/(g·kg-1)1.11 1.42 w(铁)Fe content/(mg·kg-1)23.01 29.20
树势较强,树姿半开张;主干条状纵裂;成枝力强,多年生枝灰褐色,皮孔稠密;一年生枝阳面红褐色,幼树结果初期发枝力强;叶片颜色浓绿,有光泽,卵圆形,先端短尾尖,尖端夹角中等钝角,基部钝圆,叶缘锯齿钝,重锯齿,叶缘起伏中等;叶柄长2.5~3.5 cm,蜜腺2~3个;花单生,花萼筒状,浅紫红色,花瓣白色,完全花比例高,雌蕊1枚、显著高于雄蕊。
在北京平谷地区,3月下旬至4月上旬盛花,花期5~7 d;4月中下旬展叶;7月上中旬果实成熟,果实发育期100 d左右;11月中下旬落叶,年生育期约220 d。
树体和花芽抗寒力均较强,在北京地区,多年未见严重冻花芽和抽条现象。无特殊敏感性病虫害和逆境伤害。适宜北京及具有相似生态条件区域种植。
基于SSR分子标记技术,利用筛选出的4对引物构建了京仁4 号和对照品种龙王帽的指纹图谱(表2)。京仁4号在4个SSR位点的等位变异均为杂合,分别为189 bp 和234 bp、151 bp 和181 bp、170 bp 和179 bp、139 bp和154 bp,构成其特征指纹图谱;龙王帽在SSR 位点1、3、4 的等位变异为杂合,分别为204 bp和234 bp、172 bp和179 bp、139 bp和143 bp,在SSR 位点2 的等位变异为纯合,扩增片段大小为181 bp,这4个位点的等位变异构成其特征指纹图谱。
表2 京仁4 号与龙王帽的SSR 指纹图谱
Table 2 SSR fingerprint of Jingren 4 and Longwangmao
品种Cultivar京仁4号Jingren 4龙王帽Longwangmao等位变异Allelic variation/bp位点1 Locus 1 189/234位点2 Locus 2 151/181位点3 Locus 3 170/179位点4 Locus 4 139/154 204/234 181/181 172/179 139/143
园地应选择光照充足、排水良好的地块,避免重茬地和低洼地等易发生晚霜危害的区域。苗木应选择优质嫁接苗,定植时先解除嫁接处绑条,接口应露出地面。定植密度根据立地条件适当调整,在山地、丘陵地、沙荒地等立地条件较差地区建园可适当密植,在地势相对平坦、土层较厚、有灌溉条件的地区建园可适当稀植,一般株行距为(2~3)m×(4~5)m。选择花期相同、花粉量大、授粉亲和的品种如柏峪扁、优1 等作授粉树,授粉树按1∶7 左右比例配置。定植前整地,若有条件则按每666.7 m2施底肥2000~3000 kg的标准进行,浇透水。秋季落叶后或春季萌芽前均可定植,定植后应立即灌足水,在60~80 cm高度定干。
树形采用自然圆头形或疏散分层形,幼树以整形为主,结果期树以调节树体结构、保持产量为主,老树以更新复壮为主。修剪应冬剪、夏剪相结合,加强夏季修剪,培育结果枝及结果枝组,改善通风透光条件,促进品质提高和花芽分化。
早春预防花期晚霜危害,可采用风机、防风障、熏烟等方式;自花结实率低,通过定植时适当配置授粉树、花期放蜂或人工授粉等方式提高产量;必要时进行疏花疏果,合理负载,以利连年丰产稳产。避免过早采收,以利杏仁饱满和营养物质积累。
在秋季9、10月间施用基肥,以腐熟的农家肥和有机肥为主,每666.7 m2施肥2000~3000 kg,幼树少施、盛果期大树多施,可采用条状沟施、放射状沟施、环状沟施等施肥方式。生长季根据树体长势等具体情况适当追肥,7 月前追肥以氮肥为主,磷、钾肥配合使用,7月后追肥以钾肥为主,促进花芽分化。在萌芽前、硬核期、土壤上冻前结合秋施基肥各灌水1次,以满足树体生长需要;雨季注意排水,防止涝害。
以“预防为主、综合防治”为原则,增强树势,提高树体抵御逆境和病虫害的能力,冬季清园后和春季萌芽前树体喷5°Bé石硫合剂,日常管理主要控制杏疔病、流胶病、杏仁蜂、桃红颈天牛、介壳虫、蚜虫、食心虫等病虫害,早春萌芽前、开花后、结果期等是重点防治时期,根据病虫害发生情况及时采取有效防治措施。修剪时及时清理病虫枝以防病虫害传播。
致谢:感谢山东省泰安市泰山林科院张文越老师协助采集扁桃花粉。
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A new kernel-used apricot cultivar Jingren 4 by distant hybridization