枸杞新品种培育及保护
现阶段枸杞育种的途径具体包括自然变异选优、杂交育种、诱变育种及航天育种等,并取得了多项突破性科研成果。
1.自然变异选优
宁夏是枸杞的道地产地,而且具有非常悠久的枸杞种植历史,在不断发展中,基于人工选择以及自然选择筛选出了白条枸杞、大麻叶、卷叶枸杞、小麻叶、黄叶枸杞以及黑叶枸杞等农家栽培的数十个品种。钟鉎元等(1988年)基于单株选优法,在大麻叶枸杞中相继选育出宁杞1号、宁杞2号,同时在全国广泛推广,使枸杞产业发展有了优良品种。胡忠庆(2005年)在大麻叶枸杞群体中选育了宁杞4号,并在中宁等产区推广种植。雷志荣(2005年)通过单株选优将蒙杞1号选育出来,鲜果千粒重1679.8g,通过内蒙古品种审定委员会审定。
2.杂交育种
杂交育种有很长的运用历史,而最普遍的一种方式就是人工杂交育种。从20世纪70年代初开始,宁夏枸杞杂交育种就已经出现,在90年代之后成就显著。李润淮等(2002年)第一次通过栽培枸杞和野生枸杞展开杂交育种,实现了种间杂交的成功,成果是菜用枸杞新品种宁杞菜1号,在蔬菜生产过程中得到了大范围应用,对以往的局限也有明显的突破。安巍等(1998年)通过四倍体枸杞和宁杞1号进行杂交授粉,成功培育出三倍体无籽枸杞。王锦秀等(2005年)通过番茄和枸杞作为亲本来展开属间远缘杂交的育种,得到的杂交株系非常多,对以往的研究有明显的突破,也充分验证了某些茄科植物属间能够进行杂交。
3.诱变育种
钟鉎元等(1993年)用秋水仙碱+二甲基亚砜对枸杞发芽的种子进行化学诱变处理,都得到了四倍体植株。在对枸杞茎尖组织进行处理的过程中,使用秋水仙素,得到加倍苗12株(嵌合体包含在内),其中同源四倍体苗(2n=4x=48)一共有8株,嵌合体苗一共有9株。研究者基于1.5%、1.0%NaCl来诱导培养枸杞,将耐1.0%NaCl抗盐变异体的再生植株选出。并基于Co-γ射线针对宁杞1号中的胚性愈伤组织展开物理诱导,同时利用枸杞根腐病病菌尖将抗病变异体的相关再生植株筛选成功。
4.航天育种(https://www.daowen.com)
航天育种就是基于特殊的太空环境,比如微重力、宇宙射线、微磁场及高真空等因素,来变异农作物种子,然后重新回到地面进行新种质及新材料的选育,并实现新品种的成功培育。相比于常规育种,这种育种方式的特征为变异类型多样而且频率高。2003年11月,安巍等人通过我国第18颗返回式卫星进行宁夏枸杞种子的搭载育种,最终得到大量的枸杞航天苗。在调查群体遗传性状的基础上,航天诱变苗发芽率比对照提高10.6%,生长势、地径、株高、发枝数和现蕾率都要更具优势,特别是果实结果期、形态、叶片形状以及生长量与对照存在显著差异。
5.生物技术育种
20世纪中叶生物技术开始出现,也是枸杞育种的一个新途径,使得长期以来存在的技术难点得到了突破,充分体现出生物技术育种广阔的发展前景以及强大的生命力。
花培育种。花药与花粉培养的具体作用就是单倍体的获取,在对染色体加倍以后能够获取纯系,并使获取时间缩短,有利于对遗传规律的研究,确保选育效率以及提升育种目的性,让多年生杂合体枸杞育种这个长期存在的难题得到充分解决。顾淑荣等(1998年)第一个通过花粉来进行枸杞单倍体植株诱导。曹有龙等(1999年)通过枸杞花药进行离体培养,成功诱导出单倍体植株。
胚(胚乳)培育种。秦金山等(1998年)选择未授粉的宁夏枸杞子房为材料,经过组培接种后0℃—4℃条件进行两天的预处理,成功获取四倍体与非整倍体再生植株,四倍体枸杞的主要特征是果实和花器大、种子少、果肉厚、抗逆性强等,应用潜力非常明显。王莉等(1985年)在对枸杞进行胚乳植株诱导时,四倍体植株也被成功获取;顾淑荣等(1998年)通过枸杞胚乳诱导也得到三倍体枸杞胚乳植株。
细胞融合与原生质体培养。原生质体的培养能够用来进行细胞学、基因转化以及细胞杂交的研究。孙勇如等(1982年)在枸杞幼嫩叶片的愈伤组织诱导中,将原生质体分离实现的愈伤组织培养,最终没有得到再生植株。田惠桥(1988年)从枸杞下胚轴进行原生质体分离并实现了再生植株的培养。刘宝等(1995年)探究基于原生质体融合技术,将枸杞有益基因转移到烟草的具体情况,针对性地开展黄花烟草+枸杞等的属间原生质体融合的研究,获得再生杂种小植株。于长春(2001年)培养了枸杞的原生质体,并进行多糖分析,为该方面的研究奠定了坚实基础。曹有龙等(1997年)在枸杞髓部细胞中成功诱导出胚性愈伤组织,同时构建了稳定性较强的细胞悬浮系,基于枸杞悬浮细胞进行原生质体的分离,然后实现再生植株的分化。这些都给新品种繁育提供了技术支撑。
6.枸杞新品种保护
为了对国内各种枸杞资源进行更好的发掘与保护,宁夏农林科学院枸杞科学研究所联合中国林业科学院,根据枸杞新品种测试的实际工作需要,对2013年制定的林业行业标准《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南枸杞属》进行修订完善,并于2020年7月6—10日参加国际植物新品种保护联盟(UPOV)在法国举行的第51届果树工作组(TWF)会议(网络视频),提交英文版的《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南枸杞属》,并通过第一轮专家评审,根据专家意见将测试性状由此前的18个增加到29个。2021年,对新增的11个测试性状进行补充完善,将在第53届果树工作组会议上进行评审。