生物育種技術(shù)讓荔枝更鮮甜

今年夏天，荔枝成了“果中頂流”。繼電視劇《長安的荔枝》開播之后，電影版《長安的荔枝》也于7月18日正式登場。劇中講述了一段跨越千里的荔枝“外賣”故事。荔枝保鮮期短，白居易在《荔枝圖序》中如此描述：“若離本枝，一日而色變，二日而香變，三日而味變，四五日外，色香味盡去矣?！痹诠糯词箍祚R加鞭、冰鎮(zhèn)保鮮，楊貴妃嘗到的荔枝，其鮮甜恐怕也已大打折扣。

如今，基于現(xiàn)代生物育種技術(shù)的進(jìn)步，科研人員從源頭種質(zhì)上改善了荔枝的口感、耐貯性等品質(zhì)，并延長了采摘期，讓我們比楊貴妃更有口福。

利用分子標(biāo)記輔助育種

“現(xiàn)在荔枝的很多問題，包括早熟、耐貯運(yùn)性差、‘大小年’等，其實(shí)應(yīng)從育種入手，才能從根本上解決?！眹依笾堁郛a(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首任首席科學(xué)家、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陳厚彬說。

目前，荔枝新品種選育的主要方式是實(shí)生選種、雜交育種。其中，實(shí)生選種通過自然授粉選育，但品種選育的目標(biāo)性狀，包括熟期、顏色、大小等，不能人為決定，且隨著荔枝自然種質(zhì)資源被持續(xù)挖掘，優(yōu)良的種質(zhì)越來越少。雜交育種則利用不同品種之間的遺傳差異，通過雜交產(chǎn)生新的遺傳組合。但由于荔枝遺傳背景復(fù)雜，相關(guān)性狀的遺傳規(guī)律和分子調(diào)控機(jī)制尚不清楚，導(dǎo)致荔枝常規(guī)雜交育種的進(jìn)程緩慢，例如今年“出圈”的荔枝新貴“仙桃荔”就歷時15年才選育成功。

“當(dāng)前，荔枝育種面臨著周期長、效率低兩大挑戰(zhàn)，當(dāng)務(wù)之急是縮短育種周期、提高精準(zhǔn)度?！眹依笾ο憬斗N質(zhì)資源圃（廣州）荔枝圃常務(wù)副主任、廣東省荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)荔枝育種崗位專家嚴(yán)倩指出，隨著荔枝分子遺傳學(xué)的發(fā)展，眾多與表型關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記逐漸被開發(fā)出來，并用于輔助育種。借助分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)，可大幅提高荔枝育種的效率和精準(zhǔn)度。

分子標(biāo)記是指能反映生物個體或種群間基因組中某種差異的特異性DNA片段。每個荔枝品種的遺傳片段擁有自己的特異性?！氨热绯墒炱诟鳟惖睦笾Γ肿訕?biāo)記存在差異。我們通過提取并比較早熟、中熟、晚熟品種的相關(guān)基因，從而找到?jīng)Q定荔枝成熟期的分子標(biāo)記?！比A南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授趙杰堂說，找到分子標(biāo)記后，就可以由此預(yù)測荔枝性狀。

嚴(yán)倩表示：“傳統(tǒng)的育種方式，更多是靠‘緣分’，要等到荔枝童期結(jié)束結(jié)出果實(shí)來，才能知道它的性狀。如今有了分子標(biāo)記輔助育種，可針對性選育出具有目標(biāo)性狀的荔枝優(yōu)株，且在幼苗期就能進(jìn)行性狀檢測，縮短育種時間，實(shí)現(xiàn)有目的的定向育種?！?/p>

有望育出一批優(yōu)質(zhì)品種

“清風(fēng)”“離娘香”“仙進(jìn)奉”……今年6月，一場別有新意的荔枝種質(zhì)資源展示活動在位于廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所的國家荔枝香蕉種質(zhì)資源圃（廣州）舉辦?，F(xiàn)場展示的100多份育種材料，讓參會者大開眼界。經(jīng)鑒評確定的高抗荔枝霜疫霉菌種質(zhì)、高氨基酸含量種質(zhì)、高糖種質(zhì)、高酸種質(zhì)、豐產(chǎn)種質(zhì)、耐貯運(yùn)種質(zhì)等，展現(xiàn)了現(xiàn)代生物育種新成果。

“‘清風(fēng)’荔枝果實(shí)呈心形，果皮顏色艷麗，比‘桂味’荔枝早成熟7—10天，且品質(zhì)更優(yōu)，解決了‘桂味’荔枝大小核不穩(wěn)定的問題，焦核率99%以上。這個品種是通過實(shí)生選種加分子標(biāo)記輔助育種出來的?！闭劶靶缕贩N特點(diǎn)，嚴(yán)倩如數(shù)家珍。

近年來，荔枝新品種層出不窮，這都離不開分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)的進(jìn)步?！澳壳?，果實(shí)成熟期的分子標(biāo)記開發(fā)已非常成熟。我們開發(fā)出的焦核性狀和果肉糖組分及含量的相關(guān)標(biāo)記，可用于早期篩選果核小及糖酸比適宜的優(yōu)株，準(zhǔn)確率高，基本上都符合預(yù)期?！眹?yán)倩說。

荔枝為無患子科荔枝屬常綠喬木。為方便開發(fā)荔枝的重要分子標(biāo)記，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)專門成立了無患子科基因組數(shù)據(jù)庫。“我們已找到?jīng)Q定荔枝果核大小、糖酸比、熟期等性狀的分子標(biāo)記。接下來，我們還將針對荔枝抗病蟲、矮化、耐貯運(yùn)性等性狀進(jìn)行分子標(biāo)記開發(fā)。獲得的分子標(biāo)記越多，早期鑒定就越精準(zhǔn)?！壁w杰堂說，通過分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)，有望培育出一批特早熟和特遲熟的優(yōu)質(zhì)荔枝品種，延長荔枝的采摘期，實(shí)現(xiàn)錯峰上市，從而延長荔枝的美味期。（葉青）