“雪峰蜜橘”种质资源保护与创新利用进展
“雪峰蜜橘”种质资源保护与创新利用进展
基金项目:第三次湖南省农作物种质资源普查与收集。
龙爱红,刘 昆
雪峰蜜橘,俗称“无核蜜橘”,盛产于湖南省西南部雪峰山东麓的邵阳市洞口县 。1973年周恩来总理亲自将其命名为“雪峰蜜橘”而誉满海内外,并以雪峰蜜橘商标出口创汇,远销加拿大、前苏联、瑞典、新加坡等30多个国家和地区。1998—2000年,雪峰蜜橘连续3年荣获湖南省优质水果金质奖,2001年获评为湖南省柑橘类唯一无公害农产品,2006年荣获湖南省名牌农产品称号,2007年1月12日,原国家质检总局批准雪峰蜜橘为中国国家地理标志产品,并实施地理标志产品保护,2010年洞口县荣获“中国雪峰蜜橘之乡”荣誉称号 。在2015中国农产品区域公用品牌价值评估中,雪峰蜜橘品牌价值为 4.94 亿元。2019年种植面积达到1.25万公顷,总产量11.5万吨,年产值 3.4 亿元,为中国最大蜜橘现货交易产品 。2020年雪峰蜜橘成功申报进入国家农业植物品种保护名录。但是,由于雪峰蜜橘种植历史相当悠久,目前大部分树体老化,其品种、品系的生物学性状自然退化日趋严重,加之近几年农业结构调整和柑橘产业的大力发展,大量引进杂柑类新品种、品系,将会导致品种、品系间生物学混杂,造成雪峰蜜橘种质资源急剧减少,一旦消失灭绝,其独特的优异基因、承载的传统农耕文化将随之消亡,生物多样性也将受到重创,损失难以估量 。因此,加强雪峰蜜橘种质资源的保护,并创新利用其独特生物学性状具有迫切的现实意义。
雪峰蜜橘
1 雪峰蜜橘起源及适种区域
1.1 雪峰蜜橘起源
自唐代以来,雪峰山腹地就产果实小、味道甜、有籽粒的红橘。宋徽宗政和年间就开始栽培蜜橘。清末,曾国藩的湘军从江浙地区带回黄橘、朱红橘等品种,种植于雪峰山脉一带。1939年洞口县蓼溪乡曲塘杨家 (今大水乡) 杨期戬,栽种红橘400株,种植面积1.1 hm 2 ,建成第一个集中连片的柑橘园。1943年洞口县智胜乡长山塘(今岩山乡)傅新民从长沙引进无核蜜柑尾张、宫川品系,培育后与当地枳壳嫁接为无核蜜柑,并成功推广境内大部分区域。
1.2 地理位置
雪峰蜜橘农产品地理标志地域保护范围,包括洞口县醪田镇、水东镇、石柱镇、山门镇、岩山镇、竹市镇、石江镇、黄桥镇、杨林镇、文昌街道、雪峰街道、花古街道、茶铺茶场管理区、高沙镇、毓兰镇和花园镇共16个乡镇,262个行政村(居委会),地理坐标位于东经 110°26'33″~110°57'10″ ,北纬26°51'38″~27°21'48″,总保护生产面积14 000 hm 2 。
1.3 地域条件
雪峰蜜橘种植区域位于雪峰山脉东侧丘陵地带,平均海拔255~500 m。属亚热带季风湿润气候,年平均降雨量1 508.2 mm,年平均日照时数1 641.9 h,年平均气温17.6 ℃,无霜期291 d。雪峰蜜橘成熟期的昼夜温差达8~13 ℃。土壤主要由灰岩、砂岩、板页岩和第四纪红土母质发育而成的红黄壤,土壤质地多为团粒结构的壤土,土层深度 60 cm以上,pH值 5.5~6.5,有机质含量≥1.5%,全氮含量0.1%~0.2%,全磷含量0.15%~0.2% ,钾含量2.0%~2.5%,黏砂适中,是全国温州蜜柑栽植最适宜区域。境内雪峰山脉的天然屏障,阻碍和削弱了西北寒流,形成独特的空间小气候环境条件,孕育了洞口雪峰蜜橘的优良品质。
2 雪峰蜜橘种质资源保护现状及措施
2.1 果品特性
雪峰蜜橘果型偏圆,单果重130 g左右,大小均匀;果皮薄而光滑,易剥离;果色鲜黄、橙红鲜亮;果肉橙红色,瓤瓣匀整,肉质脆嫩化渣、无核多汁,甜酸适度、香气浓郁。果皮含有丰富的糖类、果胶、有机酸和多种维生素,每 100 g 果汁中含维生素 C42~49 mg、总糖 8.1%~11%、可溶性固形物 11%~15%、可滴定酸 0.54%~0.7%、还原糖 4.9%~5.5%,其中含糖量比品系选育地日本的蜜橘高2%左右 。
2.2 种质类别
雪峰蜜橘生物学分类属于芸香科柑橘属宽皮柑橘类温州蜜柑品种,目前主要栽培品系有:极早熟的宫本、市文、大分、由良等,早熟的宫川、兴津、隆园早、山下红等,中熟的尾张、南柑 20 号、日南 1号等。
2.3 保护品系
2.3.1 宫本
种质来源:1982年由日本和歌山县引入国家果树种质重庆柑橘圃。
品种选育:日本农艺师宫本喜次利用宫川植株上一个变异芽选育而成。
树体特征:树姿开张,树势中等。枝条较软,较张,无刺。叶片长椭圆形,叶缘有较稀小波纹,叶尖端有凹口,叶脉突出,叶色浓绿,叶翼较小。花较大,单生或丛生,白色,5瓣。果实中等大,结果性好,着果率较高。
果品特性:果实扁圆形,单果重125 g左右,果面光滑,色或深橙色;果皮薄,易剥离;果肉淡黄色或橙红色,可溶性固形物含量9.86%,总糖8.4%,总酸 0.95 mg·(100 mL) -1 ,维生素 C37.48 mg·(100 mL) -1 。细嫩多汁,酸甜爽口,化渣,风味较浓,耐贮性较强。
2.3.2 市文
种质来源:20世纪 80年代初引入我国,已在四川、浙江、广西等省(区)试种。
品种选育:1971年由日本和歌山县从宫川温州蜜柑中选出的枝变培育而成。
树体特征:树势较强,比普通温州蜜柑慢,树冠矮化紧凑,枝短节密,无效枝少,叶片椭圆形,结果性能好,两性花。
果品特性:果实扁圆形,单果重约120 g,果面较光滑,果肉橙红,肉质柔软,汁多化渣,酸甜适口,无核,囊壁薄,着色早,减酸快。可溶性固形物含量7.5%~8%,酸含量1 g·(100 mL) -1 ,固酸比约15。
2.3.3 大分
种质来源:从日本大分县柑橘试验场引进。
品种选育:日本大分县农林水产研究中心果树研究所以今田早生温州蜜橘与八朔杂交的珠心胚实生选育而成。
树体特征:树势为特早熟温州蜜柑中较强的一种,树形开张,枝梢抽生良好,粗细中等,节间较长,无剌,着果率高。
果品特性:初结果呈圆球形,正常结果后扁圆形,单果重约150 g,油胞极细,表皮光滑,8月中旬开始着色,完全成熟后果皮呈深红色,十分美观。果实糖度 10%,高的可达 12% 以上,柠檬酸 0.5%~0.9%,减酸早,甜度高,在特早熟蜜柑中口感最好。其囊瓣有8~10瓣,囊皮和果肉橙红色,囊壁薄,肉质嫩脆极化渣。
2.3.4 由良
种质来源:2006年中国农科院柑橘研究所自日本和歌山县引进。
品种选育:利用温州蜜柑宫川的芽变选育而成的特早熟新型品种。
树体特征:树姿开张,树体矮化,树形前期生长发育势强,到结果期中等水平,较宫川稍弱。开花、结果早,具备串状结果和簇状结果的特点。
果品特性:果形比宫川高圆,单果平均重116.2 g;果色黄橙色,果皮中等水平厚,容易剥皮,光滑度中等,不易产生浮皮和裂果。果肉饱满,囊瓣皮薄,果汁多,可溶性固形物可高达15%~16%,糖度基本都在15度以上,最高可达20度,是早熟品种中最甜的品种,还脆嫩化渣、清甜味浓、品质甚佳。
2.3.5 宫川
种质来源:1966年中国农科院柑橘研究所自日本引进。
品种选育:20世纪30年代日本农艺师宫川利用温州蜜柑芽变选育新型品种。
树体特征:树势中等或偏弱,树姿较开张,树冠矮小紧凑,枝条短密,呈丛状;叶片菱状椭圆形,叶先端钝尖,基部楔形。
果品特性:果实高扁圆形,顶部宽广,蒂部略窄,萼片附隆起明显,具4~5条放射沟,油胞平生或微凸。果面光滑,呈橙黄至橙色,单果重125~140 g。
果皮较薄,易剥离。果肉橙黄色,可溶性固形物含量11%左右,糖含量9.5~10 g·(100 mL) -1 ,酸含量0.6~0.7 g·(100 mL) -1 ,酸甜适中,风味较浓,细嫩化渣,无核,品质优良。
2.3.6 兴津
种质来源:从日本兴津园艺场引进。
品种选育:日本兴津园艺场以宫川温州蜜柑为母本,枳为父本杂交后代的珠心苗中选育而成。
树体特征:树势在早熟温州蜜柑中属生长最旺,枝梢分布均匀。
果品特性:果实高扁圆形,单果重 130 g 左右,橙色,果面较光滑;果实品质优,肉质细嫩化渣,甜酸可口,无核,可食率75%~80%,果汁率54%,可溶性固形物11%~13.3%;丰产稳产,果实在10月上、中旬成熟。
2.3.7 隆园早
种质来源:从隆回县园艺场引进。
品种选育:1973年从早熟温州蜜柑熟优良变异株系中选育而成。
树体特征:树姿开张,树势中等。枝条较软,枝梢抽生良好,粗细中等,节间较长,无刺。
果品特性:果形扁圆或高腰扁圆,单果重120~150 g,果皮橙黄或近橙红,细嫩光亮,果肉质地紧实脆嫩,风味较浓,甜酸适口,可溶性固形物含量达10.7%~12.5%。
2.3.8 山下红
种质来源:20世纪90年代自日本引入我国。
品种选育:由宫川红色芽变选育而成。
树体特征:树势中庸,丰产性极好,早果性极强,20 cm高的幼苗栽苗当年就能挂果 (秋季定植),可以盆栽矮化栽培。
果品特性:果实扁圆形,平均果重180 g,果面光滑,成熟时浓红色,似红橘,外观极漂亮,是目前着色最好的温州蜜橘品种。果肉细嫩化渣,味浓甜,可溶性固形物含量约13.2%,减酸早。
2.3.9 尾张
种质来源:20 世纪 60 年代从日本尾张市引入我国。
品种选育:日本农艺师宫本喜次利用宫川植株上一个变异芽选育而成。
树体特征:树势中等,树姿开张,树冠不整齐,大枝粗长稀疏,小枝细密,枝条较软,叶片长椭圆形,叶缘有较稀小波纹,叶尖端有凹口,叶脉突出,叶色浓绿,叶翼较小。花较大,单生或丛生,白色,5瓣。果实中等大,结果性好,着果率较高,适应性强,易丰产,7~8年生树株产50 kg,与红美人等品种的亲和力强。
果品特性:果实扁圆形,单果重 80~100 g,无核,果面橙色,较光滑,果皮中厚,果实囊壁厚韧,不化渣,可溶性固形物含量 10%~12%,糖含量 7~9 g·(100 mL) -1 ,酸含量 0.8~1.0 g·(100 mL) -1 ,由于囊壁韧,鲜食稍逊,是加工全去囊衣糖水橘瓣罐头的好原料。
2.3.10 南柑20号
种质来源:1966年从日本引入我国。
品种选育:由尾张温州蜜柑变异芽选育而成的品种。
树体特征:生长势强,树姿开张,枝较细短,第3年始果,第 5年进入丰产期。7年生株高 206.2 cm,春梢长16 cm,夏梢长39.6 cm,秋梢长22.4 cm,绿叶层厚 178 cm,单株叶片数 10 300片,单株结果 354.6个,叶果比29∶1,株产48 kg。
果品特性:果实扁圆形,大小均匀一致,果形指数0.66,单果重136 g,果面光滑,果色橙黄色,囊壁较尾张薄,较早熟温州蜜柑厚,果肉细嫩化渣、无核汁多、味浓,可溶性固形物含量约 11.8%,糖含量8.5~10.1 g·(100 mL) -1 ,酸含量 0.6 g·(100 mL) -1 ,无核,较耐贮运,鲜食和加工制罐均宜。
2.3.11 日南1号
种质来源:20世纪90年代从日本引入我国。
品种选育:日本宫崎县日南市的野田明夫利用兴
津早生植株上一个变异芽选育而成的品种。
树体特征:树势相对较强,枝梢比较疏生,且枝条稍粗,分枝角度直立且较小。叶片较兴津、宫本细长,呈现出狭长形状,叶基呈扁圆形,有较长的叶柄,无明显翼叶,正面有明显的叶脉。花色较大,为白色丛生或单生,五瓣。有叶花多,新梢抽发比例合理,隔年结果不明显。
果品特性:果实为中等大小,始果的头1~2年果形极扁平,3~4 年后开始向高腰形转变,平均果重120 g。果面比较光滑,为深橙色或橙黄色,果皮较薄,果面油胞小而密,光滑美观,容易剥离。果肉呈橙红色,囊衣薄,较化渣,汁多,风味好。一般九月上旬果实开始成熟,成熟后多糖少酸,具有较浓的风味。全糖含量在9月上旬可达10%,酸含量1.0%,10月以后减酸缓慢,此后如继续留在树上,糖度、风味几乎不变,可以延长供应期。完全着色后果实囊壁薄,浮皮也少,是收获和出售期较长的品种。
2.4 资源标准
2.4.1 种质资源保护圃
品种高度纯正;控根容器栽培有覆盖;圃貌整齐、清洁;树形规范,枝梢分布到位;生长健壮,枝量合理;病虫为害程度控制在5%以下。
2.4.2 种质资源保护果园
品种性状显著典型;树体结构合理,整形修剪到位;负载合理,套袋率95%以上,优果率达到65%以上;配方施肥,合理覆盖;有害生物得到有效防控,病虫发生率低于5%;无公害化程度100%。
2.5 管理规范
2.5.1 记录管理
生产投入品名、肥料、农药、灌溉水等相关投入物料做好购买、领用、使用台账记录。
2.5.2 肥料管理
根据《肥料登记管理办法》,到合格厂家、经销商采购,做到专库专用、分类堆放。保管员应登记进出库单、使用时间等事项。严禁使用不合格、有污染的肥料。
2.5.3 农药管理
植保员应做好病虫害监测,定期发布病虫害预测预报,提出农药采购计划。按《农药管理条例》,依规范性附录 C、D、E 采购,做到专库专用、分类堆放。保管员应登记进出库单、使用时间等事项,收集包装瓶、袋,集中销毁。植保员应记录农药使用品种、浓度、时间、防治对象、使用效果等数据。禁止使用高毒、高残留、三致作用的药剂。
2.5.4 灌溉水管理
灌溉水须符合NY5016—2001的规定。
2.5.5 有害生物管理
有害生物监测由植保员负总责,监测必须定点、定时,记录好相关数据,分析其发生趋势规律,准确发布预警信息。加强有害生物的防治,一经发现有害生物必须采取强制性措施予以扑灭。
2.5.6 档案管理
规范种质资源保护圃和果园档案,全面记录果园面积、品种、树龄、挂果年限、产量、产值等基础资料,做好农药、肥料、地膜、果袋等农资的来源、品种、质量、性能及使用过程记录。建立技术培训档案,详实记载培训时间、地点、内容、参训人员等。注重影像资料收集,及时收集雪峰蜜橘种质资源保护照片、录像等资料。
3 雪峰蜜橘种质资源创新利用
3.1 养护健壮树体
农业种质资源是保障重要农产品有效供给的战略性资源,是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础。随着工业化城镇化进程加快和农业种养方式的转变,雪峰蜜橘等地方品种、品系消失风险加剧,群体数量和区域分布发生很大变化,一旦消失灭绝,雪峰蜜橘品种、品系蕴含的优异基因、承载的传统农耕文化将随之消亡。橘园生物多样性、生态平衡也将受到严重影响,损失难以估量。雪峰蜜橘是无核温州蜜柑,品系间串粉才能形成种子,种子实生植株遗传其优异基因的优良性状。系统调查与抢救性收集本地现存树体种质资源建设成种质资源保护果园,通过设施栽培、土壤改良、地表覆盖、水肥管理、树体修补、整形修剪、调控花果、病虫害防治与防寒防冻等栽培措施增强树势,改善种质生物学性状,提高果品商品化等级。
3.2 选育优良新品系
农业种质资源是培育作物新品种的最原始材料,通过建设全自动控制温室的种质资源保护基因库,收集保护雪峰蜜橘核心种质温州蜜柑和杂交蜜柑的品系等基因型,再利用雪峰蜜橘基因载体育成柑橘优良新品种,例如涟源县园艺场应用系统选育法从温州蜜柑大叶尾张品系中选育出涟红柑橘品系,是全国9个优良加工柑橘品种之一;隆回县园艺场从早熟温州蜜柑优良变异株系中选育出隆园早特早熟柑橘品系,比目前大面积栽培的宫川、兴津早熟7~10 d,有利提早上市;日本以今田早生温州蜜柑与八朔杂交的珠心胚实生选育而成大分1号品系,继而由浙江的苗场里发现的大分1号芽变品种选育出甜度高、特早熟的大分4号品系。由温州蜜柑宽皮柑橘类与橙、柚多重有性杂交选育橘橙7号等杂柑类高品质品种,综合柑、橙与柚三者优良性状,极大提高了鲜销与加工水平,现成为各国争夺柑橘水果市场的强有力手段。
3.3 高接换种改造品质
雪峰蜜橘果树栽培历史相当长远,有的树势严重衰退,果园内混杂有劣株、不结果实生树和需授粉结果品系树等,大部分选择了口感酸度偏高的尾张、宫本等品系,生产上也存在产量低、品质劣、效益差等3大问题。利用高位嫁接换种方法,把原老品系树高枝短截作为砧木,采用嵌芽接法、切接法、腹接法改接新的柑橘品种,从而调整品种结构、快速提前结果和提高果品质量,达到一年成活、二年成冠、三年始结果、四年丰产目标,以适应近年来市场对高品质柑橘需求变化,破解柑橘因周期性大小年滞销难题。高位嫁接品系选择坚持“以温州蜜柑为主,以特早熟、早熟温州蜜柑为主,以红皮型特色品系温州蜜柑为主”的原则,大力推广由良、大分4号、南柑20号、日南 1 号、山下红等温州蜜柑品系,适当引进发展美国糖柑、无核沃柑、爱媛 28号、春香等杂柑类柑橘品系。
3.4 造型园林观赏树木
随着我国城镇化进程加快,人们的物质文化生活水平进一步提高,加速了生态、生活环境的改善,同时也促进了园林绿化苗木产业迅猛发展。其中园林绿化苗木应用最具特色的是柑橘类观赏果树,为美好的意境取名为“香包树”,作为阔叶常绿灌木,通过整形修剪造型成园林绿化精品苗木,还可调控制作矮化的柑橘树桩盆景。柑橘树作为观赏树木,能实现一年四季有景可赏:春季观花,繁花似锦,花香清香;夏季观叶,郁郁葱葱,遮荫避雨;秋季观果,颗颗金黄,体验采摘;冬季观枝,形态优美,遒劲有力。可广泛应用于城市公园、居民住宅区、家庭院落、休闲农庄和采摘园。特别是“雪峰蜜橘”采摘园吸引游客赏景、观花、采果和销售农产品,完善“雪峰蜜橘”商品化产业链,开发了乡村旅游新途径。
3.5 深加工特色高附加值产品
雪峰蜜橘品系的果品具有独特风味物质,其果皮自古以来就是制作中药材陈皮的上等原料,现已开发休闲速食陈皮丹等食品。果皮还含有丰富的果胶等成分,提炼橘皮果胶广泛应用于食品添加剂中。温州蜜柑橘皮乙醇粗提取物含黄酮、挥发油、有机酸等,通过小白鼠试验证明可以改善肠道蠕动,促进小肠吸收功能,调节免疫力和抗疲劳功效,降低动脉硬化危险性和高血脂的发病率,因此研发温州蜜柑橘皮生化药品势在必行。通过测定温州蜜柑橘果实含65种挥发性香气成分,主要有柠檬烯、月桂烯、蒎烯、芳樟醇和辛荃等特征香气物质,可研制雪峰蜜橘精油、果汁、橘饼、洗衣液和香皂等高附加值产品,提升经济效益。
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