一种三阶段选育苹果耐重茬砧木的原位育种方法
【专利摘要】本发明涉及一种三阶段选育苹果耐重茬砧木的原位育种方法；本发明是利用苹果重茬园未经改造的土地，对多种苹果砧木实生苗进行原位抗性育种，初步筛选后验证获得抗性砧木材料。利用本发明，可以提高抗重茬育种的专一性和育种效率，大大缩短抗重茬砧木选育的时间周期，获得的植物材料抗重茬能力强，性状稳定。并且本方法也适合在其他果树种类和土壤类型上上进行抗性砧木筛选(如使用老桃园未改良土壤选育桃树砧木，利用干旱土壤进行抗旱砧木选育，使用老葡萄园土壤进行抗线虫砧木选育等等)，可以为生产上提供较为有效的苹果耐重茬砧木类型。
【专利说明】_种三阶段选育苹果耐重若站木的原位育种方法 (一）
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种三阶段选育苹果耐重茬砧木的原位育种方法，属于果树育种领 域。 (二）
【背景技术】
[0002] 我国目前生产上苹果园大都在上世纪八九十年代建园，现在已陆续进入衰老期， 但是许多苹果大县已经缺乏足够的土地新建苹果园，许多地方不得不重茬种苹果，尚未解 决的连作障碍问题势必会给果农带来严重的经济损失。
[0003] 目前，生产上克服重茬障碍的传统方式措施，费时费力，污染环境，浪费资源，很难 大规模改善重茬障碍造成的损失。如果针对性的选育抗性砧木，利用不同砧木对引起连作 障碍的病原生物抵抗力，是相对直接有效的措施，具有重要的意义。 (三）
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种三阶段选育苹果耐重茬砧木的原位育种方 法，可以为生产上提供较为有效的苹果耐重茬砧木类型。
[0005] 造成苹果连作障碍的主要原因是老苹果树根系分泌的大量的代谢产物，造成土壤 中自毒物质的积累及土壤微生物环境的变化。经发明人研宄发现，距离原树穴越近的区域， 对新生幼树的危害越大，这种危害在当年危害最大。经过大量试验验证，发明人发明了一种 简便易操作的原位抗性育种方法。本发明利用苹果重茬园未经改造的土地，对多种苹果砧 木实生苗进行原位抗性育种，初步筛选后再验证获得抗性砧木材料。利用本发明，可以提高 抗重茬育种的专一性和育种效率，大大缩短抗重茬砧木选育的时间周期，获得的植物材料 抗重茬能力强，性状稳定。并且本方法也适合在其他果树种类和土壤类型上上进行抗性砧 木筛选（如使用老桃园未改良土壤选育桃树砧木，利用干旱土壤进行抗旱砧木选育，使用 老葡萄园土壤进行抗线虫砧木选育等等）。
[0006] -种三阶段选育苹果耐重茬砧木的原位育种方法，包括以下步骤：
[0007] 1、第一阶段：进行抗重茬材料初选
[0008] 1)选择20年以上老苹果园，将原树清除，土壤中的残留根清除干净。
[0009] 2)以原树位置为中心，进行原树穴位置标记。
[0010] 3)对土壤进行平整作业，尽量不破坏原土层结构。第一年春季以撒播的方式播种 层积好的苹果砧木种子。
[0011] 4)当年生长季结束时（9-10月），以原树穴为中心，将其周围半径50cm内的区域 内存活并且生长基本正常的植株初步筛选为较耐重荏植株，称为"初选材料"；
[0012] 2、第二阶段：初选材料自生根
[0013] 第二年春天将步骤1)中初步筛选获得的"初选材料"移栽到资源圃中，加强肥水 管理，使每个"初选材料"促发大量枝条，以"初选材料"发出的枝条为繁育材料，根据不同 植株的生根特性，采用压条生根或者扦插生根或者组织培养等方法繁育耐重茬砧木自根苗 株系，其中涉及的技术条件如采用压条生根，培土时间、基质比例、培土高度和浇水施肥程 序等根据具体效果采用现有技术调整。通过一年的繁育，单个"初选材料"株系自根苗繁育 数量达到60株以上的作为"验证株系"。繁育数量达不到实验要求（60株）的单个"初选 材料"继续繁育，达到数量标准后进行验证。
[0014] 3、第三阶段：耐重茬抗性验证
[0015] 第三年将步骤2)繁育的耐重茬砧木自根苗"验证株系"进行重茬土抗性的验证： 将繁育得到的每种砧木"初选材料"自根苗"验证株系"（60株以上）平均分为两组，一组移 栽到重茬土（重茬土是步骤1所述老果园中的土）作为试验组；一组移栽到消毒土（将同 样的重茬土高温消毒）中作为对照组；栽培2个月后开始分别对每个"验证株系"的两组处 理进行重茬抗性指标的检测，抗性指标包括植株的株高、茎粗、叶面积和节位数等生物学指 标及叶绿素含量、光合速率等生理指标。通过一个生长季的调查，待检测结束后，比较每个 "验证株系"在重茬土和消毒土中的抗性指标，抗性指标统计分析没有显著性差异者，确认 为抗重茬砧木材料。 (四）
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为选育苹果耐重茬砧木的原位育种方法三阶段示意图。
[0017] 图1中，包括原树穴和各区组成，★处代表原树穴，在原树穴周围以半径每50cm划 为一个区，按照每小区距离原树穴的距离，分为A、B、C等区（即A区和B区之间的间距为 50CM ;B区和C区和之间的间距为50CM) ;A区离树穴最近，B区次之，C区更远，以此类推， 根据原果园株行距具体确定分区。C区以外的土地选择压力小，育种价值不大，可以放弃调 查。
[0018] 图2为2012年在莱州，泰安、蒙阴等进行原位育种时调查小区的分布情况，为了方 便计量，小区划分成50cm见方的方形区域并加以编号，?处为原树干。
[0019] 图3为2012年进行原位育种时不同小区实生苗木株高变化（CM))。
[0020] 图4为2012年进行原位育种时不同小区实生苗地径变化（mm)。
[0021] 图5为2012年进行原位育种时不同小区实生苗叶片叶绿素含量变化（SPAD)。
[0022] 图6为2014年初选优系L19组培自根苗在重茬土中与对照株高和径粗的变化，差 异很小，反映了较强的抗重茬特性。
[0023] 图7为2014年初选优系优系L20组培自根苗在重茬土中与对照株高和径粗的变 化，差异很小，反映了较强的抗重茬特性。
[0024] 图8为2014年初选优系优系L24组培自根苗在重茬土中与对照株高和径粗的变 化，差异很小，反映了较强的抗重茬特性。
[0025] 图9为2014年初选优系L31组培自根苗在重茬土中与对照株高和径粗的变化，差 异极小，反映了很强的抗重茬特性 (五）
【具体实施方式】
[0026] 实施例1本发明筛选试验
[0027] 第一阶段：进行抗重茬材料初选
[0028] 1)选择20年以上老苹果园，将原树清除，土壤中的残留根清除干净。
[0029] 2)以原树位置为中心，进行原树穴位置标记。
[0030] 3)对土壤进行平整作业，尽量不破坏原土层结构。第一年春季以撒播的方式播种 层积好的苹果砧木种子。尽量撒播均匀，用其余区域表土覆盖l-2cm，并覆盖地膜。
[0031] 4)以原树穴为中心，将其周围半径50cm内的区域设为A区，在A区周围50cm内的 区域设为B区，依次类推；每个区可继续等面积划分为多个小区，便于调查统计，期间苗木 按常规方法正常管理。
[0032] 5)当年生长季结束（9-10月），开始统计各小区海棠实生苗的成活率及生物学性 状。在距离原树穴最近的区域（比如A区）海棠实生苗成活率很低，存活并且生长基本正 常的植株可初步定为较耐重茬的植株。在距离原树穴稍远的区域（如B区），如果在大部分 的实生苗植株长势较弱，生理指标低的情况下，其中有个别植株长势壮，各项生理指标高， 这时将这些长势壮的实生苗植株初步定为较耐重茬砧木即"初选材料"。C区以外的土地选 择压力小，育种价值不大，可以放弃调查。
[0033] 第二阶段：初选材料自生根
[0034] 1)第二年春天将初步筛选获得的"初选材料"，移栽到资源圃中，加强肥水管理，促 发大量枝条，根据不同植物特性，分别采用压条生根、扦插生根、组织培养等技术繁育得到 的60株以上的耐重茬砧木自根苗作为"验证株系"，此步骤中采用的技术手段均为现有常 规育苗方法。
[0035] 第三阶段：耐重茬抗性验证
[0036] 2)将繁育的自根苗"验证株系"进行重茬土抗性的验证，对每个"验证株系"平均 分为两组，即试验组（重茬土）和对照组（重茬消毒土），将"验证株系"自根苗分别移栽到 重茬土和重茬消毒土中，培育二个月后进行重茬抗性的检测，主要检测抗性指标包括植株 的株高、茎粗、叶面积和节位数等生物学指标及叶绿素含量、光合速率等生理指标。
[0037] 3)待检测结束后，比较重茬土和消毒土间试验值的差异，在两组处理中主要抗性 指标没有差异者为具有抗性的砧木材料，最终获得抗重茬砧木材料。因为原位土壤的不均 一性，这是田间土壤必然存在的自然特性，极有可能某一区位的土壤危害性不强，"初选材 料"株系可能具有偶然性，通过本阶段的具体检测，可进一步确认其抗性特征。
[0038] 验证例：
[0039] 1.如图1所示，利用这种原位抗性育种的调查方法，于2012年开始分别在莱州， 泰安、蒙阴等地选取20年以上的老果园进行试验调查。
[0040] 2.将原树刨除，清除残留根系，平整土地。
[0041] 3.以原树穴的位置为中心，每个树穴及周围土地为一个选育单位，按照距离原树 穴每50cm的距离划分为一个小区，依次分为A、B、C等区（见图2所示）。为方便记录，对 A、B、C每个区再按照50cm见方划分成小区并进行编号（图2)。数据均为莱州，泰安、蒙阴 等三地平均结果。
[0042] 4.以撒播的方式在每个小区均匀播种层积好的杂交海棠种子，对每个小区的环境 及海棠生长状况进行调差比较。计算每个小区的成活率，对每株海棠的株高、地径、叶绿素 进行调查测定。将成活率、株高、地径、叶绿素、光合速率等初步作为生长状况的评价指标， 对每个小区的生长状况作出整体评价。
[0043] 4. 1原树穴周围土壤状况调查
[0044] 试验结果表明：距原树干不同距离的小区内的土壤状况有一定的差异。
[0045] 表1各小区地表土壤温度统计表单位：°C
[0046]
【权利要求】
1. 一种三阶段选育苹果耐重茬砧木的原位育种方法，其特征在于包括以下步骤： A、 第一阶段：进行抗重茬材料初选 1) 选择20年以上老苹果园，将原树清除，土壤中的残留根清除干净； 2) 以原树位置为中心，进行原树穴位置标记； 3) 不破坏原土层结构，对土壤进行平整作业，第一年春季以撒播的方式播种层积好的 苹果砧木种子； 4) 当年9-10月生长季结束时，以原树穴为中心，将其周围半径50cm内的区域内存活并 且生长基本正常的植株初步筛选为较耐重荏植株，获得"初选材料"； B、 第二阶段：初选材料自生根 第二年春天将步骤1)中初步筛选获得的"初选材料"移栽到资源圃中，加强肥水管理， 使每个"初选材料"促发大量枝条，以"初选材料"发出的枝条为繁育材料，根据不同植株的 生根特性，采用压条生根或者扦插生根或者组织培养方法繁育耐重茬砧木自根苗株系；通 过一年的繁育，单个"初选材料"株系自根苗繁育数量达到60株以上的作为"验证株系";繁 育数量达不到60株的单个"初选材料"继续繁育； C、 第三阶段：耐重茬抗性验证 第三年将步骤2)繁育的耐重茬砧木自根苗"验证株系"进行重茬土抗性的验证：将繁 育得到的每种砧木"初选材料"自根苗"验证株系"平均分为两组，一组移栽到重茬土作为 试验组；一组移栽到消毒土中作为对照组；栽培2个月后开始分别对每个"验证株系"的两 组处理进行重茬抗性指标的检测，抗性指标包括植株的株高、茎粗、叶面积和节位数等生物 学指标及叶绿素含量、光合速率生理指标；通过一个生长季的调查，待检测结束后，比较每 个"验证株系"在重茬土和消毒土中的抗性指标，抗性指标统计分析没有显著性差异者，确 认为抗重茬砧木材料。
【文档编号】A01G17/00GK104488645SQ201510012827
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月7日 优先权日:2015年1月7日
【发明者】沈向, 毛志泉, 倪蔚茹, 王荣, 胡艳丽, 陈学森, 吴树敬, 韩甜甜, 张文会 申请人:山东农业大学