全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

在果树领域上,对苹果品种进行统计的话,全球范围内目前至少有7500种以上的苹果品种。在我国,我们熟知的苹果品种有红富士苹果、嘎啦苹果、黄元帅苹果、印度青苹果、世界一等十几个苹果品种。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

世界一苹果

但像这么多的苹果品种是如何选育出来的呢?仅仅是靠着不同品种苹果树之间的自然杂交吗?不是这样的,苹果的育种方法是五花八门的。其中,不乏有很多有趣的育种方式。

NO.1复杂又简单的杂交育种

杂交育种是苹果育种最基本的育种方式了。通过不同苹果品种之间进行杂交,来得到新的性状,从中选育新的苹果品种。我们熟知的富士苹果,就是日本用国光苹果和元帅苹果进行杂交后,选育出来的优良品种。

苹果是双性花,也就是一朵花中有雌蕊,也有雄蕊。雄蕊产生花粉,雌蕊是用柱头接受花粉。在植物中,有些双性花的植物是可以自交的,就是可以通过自己植株上的花给自己进行授粉,从而结果并产生后代。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

花的结构示意图

但在苹果中,大多数的苹果品种是自交不亲和的。苹果的自交不亲和是指苹果可以正常开花,也可以形成正常的雌、雄配子,但同一株苹果或同一无性繁殖系内的个体之间授粉不会产生后代或结实率低。我们可以通俗的将其理解为苹果是在“禁止近亲结婚”。

苹果的自交不亲和是很多商业化果园在栽培苹果时必须栽培授粉树的原因。商业化栽培苹果多是用某个品种的苹果接穗嫁接海棠砧木上,这是一种无性繁殖,可以通俗理解为苹果园里所有苹果都是某一株苹果的“克隆体”。

克隆体与克隆体之间,就会产生自交不亲和现象。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

阿肯色黑苹果

所以,合理的苹果园都会栽培一个主品种,再栽培几个其它品种的苹果来当授粉树。授粉树的选择要求花期一致、花粉量大,而且这个品种还有一定的经济效益,不能栽了卖不出去。红富士苹果的授粉树可以是金冠苹果、元帅苹果、红玉苹果等。

有些人栽苹果的时候,苹果只开花不结果或者坐果率非常低,就很有可能是没有栽培授粉树的原因。

以富士苹果的选育为例,当我们用杂交育种来选育富士苹果时,可以拿元帅当父本,国光当母本。

我们要先把父本的花粉取下来备用,然后对母本进行去雄处理。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

瑞香红苹果

虽然大多数苹果品种是自交不亲和的。但在苹果的杂交育种中,一般也会给苹果进行去雄处理。去雄处理就是把母本苹果树上的雄蕊给去掉。这样做的目的很好理解。如果留着母本自身的雄蕊,这个雄蕊产生的花粉就有可能碰到柱头上,虽然由于自交不亲和不会结果,可当这些花粉占了柱头后,我们选定的父本花粉就有可能不再与柱头结合了。

所以,苹果杂交育种的时候也是要去雄处理的。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

瑞阳苹果

去雄后,可以立即进行授粉,也可以等到隔日的时候,柱头粘液多了再进行授粉。授粉后,要套上隔离袋,不再让柱头接触其它花粉了,然后就是等着苹果结果,得到杂种。之后,再开始种植杂种进行选育。当然,为了缩短育种周期,种植杂种时,也用了嫁接等手段来缩短杂种苹果的结果时间。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

从左到右:从左往右:鲁丽、嘎啦、姬娜(皇家嘎啦)

苹果的杂交育种基本上就是这么高的,是不是看着比较简单?但杂交育种需要的时间是非常久的,这是一个熬时间的工作。

除了杂交育种外,苹果稍微快捷点的育种方式是芽变育种。

NO.2类似克隆的芽变育种

芽变育种是一种无性育种方式。在自然界中,苹果也是会变异的。芽变育种就是在众多的苹果变异枝条中,找到一种性状与原品种不同的枝条,然后把这个枝条保留下来,去当接穗进行嫁接,然后慢慢选育,得到想要的品种。

举例来说,我们常说的红富士苹果,其实就是普通富士苹果的芽变品种。在某一棵普通富士上,有一枝苹果上色比较好,比其它枝都要红,就保留了这个枝条,然后找砧木进行嫁接,将它的性状保留了下来。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

金冠苹果

目前,很多富士类的苹果都是芽变育种,比如烟富3这一类系列的苹果,基本上都是芽变育种产生的品种。

芽变育种跟克隆很像。

我们如今吃得所有的红富士苹果,起源可能都是日本园艺场中某一棵苹果中的某一枝条。芽变育种由于是体细胞的“克隆”,最大的好处是能比较完美的保留母本的优良性状,不像杂交育种那样那么容易变异。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

秦脆苹果

NO3.非常奇异的无融合育种

在植物界中,大多数植物的有性繁殖方式都是雌雄之间进行杂交繁衍的。但也有一些特殊的情况。在1814年,科学家在麻杆属的植物中发现了一种非常特别的植物繁衍方式,叫无融合生殖。

无融合生殖非常奇怪,一般来说无论是植物,还是动物,有性生殖都是卵细胞和精子进行融合得到后代。

无融合生殖则是精子或者卵细胞不融合了,由精子或者卵细胞单独发育,生成了后代。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

水蜜桃苹果

说白了,就是雄性可以自己生孩子,不需要雌性了,这又叫孤雄生殖;雌性也可以自己生孩子,不需要雄性了,这叫孤雌生殖。这种繁殖方式不是体细胞的繁殖,所以不属于无性繁殖。属于不属于有性繁殖,还需要讨论。

不仅仅在植物上有这种现象,在动物中也有,尤其是像蜜蜂之类的昆虫中。

当然了,无融合生殖与有性生殖是不冲突的,一个物种中可以两种方式都有。这种方式的产生具体原因不明,但我想很有可能是有些植物找不到“对象”的情况下,直接自己进化变异成了自己生孩子了。哈哈…..

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

小国光苹果

书归正传,无融合生殖这一特性在苹果属植物里也发现了。比如湖北海棠、小金海棠、山定子等。目前,无融合生殖育种主要用在了生产苹果砧木上,这种好处是能避免砧木年年来育种,而且保持的性状非常稳定,不会产生普通杂交繁殖时的性状变异。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

瑞雪苹果

但在主栽的西洋苹果中,我们还没有发现无融合生殖的苹果植株,所以无融合育种只能用在砧木上。如果有一天发现了无融合生殖的苹果植株,那估计会很有趣。

虽然还没有发现自然界中无融合生殖的西洋苹果的苹果植株,但我们可以通过另一种方式来诱导苹果进行孤雌生殖。

这种方式叫单倍体育种。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

华硕苹果

NO4.“真实个人才”的单倍体育种

单倍体育种是指利用组织培养技术(如花药离体培养)诱导产生单倍体植株,然后再通过技术手段(如用秋水仙素处理)让染色体加倍恢复正常染色体数目。

一般单倍体采用的都是花药的离体培养技术,就是把花药放在某种培养基上,诱导它发育成单倍体植株,再通过技术手段让它恢复正常染色体数目。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

王林苹果

但在苹果的育种中,也有另外一种比较有趣的单倍体育种方式,已经试验成功了。就是用Y射线辐射苹果的花粉,让花粉丧失丧失授精的能力,然后再把这种已经丧失授精能力的花粉去给雌蕊的柱头结合。

雌蕊的柱头自然不知道这是“无能力的花粉”,会在受到刺激后,继续产生一系列的正常反应,从而发育成一个“单倍体胚”,然后再对这个得到的单倍体胚进行离体培养,让它进行孤雌生殖发育成单倍体的植株。接下来就是再用技术处理单倍体植株让它恢复正常染色体数目。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

印度青苹果

通俗来说,这种方法就是人类用工具骗了苹果的雌蕊,让它产生了一系列的生理反应,进行了“假怀孕”。这与植物本身的孤雌生殖有一些相似性。

不知道这样的方式是咋研究出来的,哈哈,真TMD的是个人才!

雌蕊:我可能不是人,但你们人类真的是狗……

NO5.颇有争议的基因工程育种

利用基因工程进行育种,转基因是其中我们最熟悉的,也是最有争议的。转基因是将外源基因导入,从而引起生物体性状的改变。

在苹果育种中,美国已经通过转基因技术选育出了一种抗虫苹果,转得是BT基因,能将虫子毒死。

对于有争议的东西,我们也就不多讲了,大家知道在苹果育种上已经有这个技术了就可以了。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

红富士

NO6.平平无奇的多倍体育种

由受精卵发育而来,在体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体,叫多倍体。

苹果的多倍体育种有两个方向,一个是从自然界中找到变异后的多倍体苹果属植株,进行选育。第二个就是人工诱导了,主要用秋水仙素诱导染色体加倍变成多倍体。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门

美国八号

多倍体育种的主要目的就是得到多倍体的苹果品种。为什么非要多倍体苹果品种呢?原因是多倍体的水果果实个头会增大,抗逆性也会加强。

多倍体育种很平平无奇,没有太多有趣的地方,但也是一个实用的育种技术。

精致的结尾

全球的7500种以上的苹果,应该大多数都是杂交育种和芽变育种选育而来的,其它的育种方式选育出来的比较少,技术还在进一步成熟中。

全球至少有7500个苹果品种,都是如何选育的?方法五花八门,版权归原作者所有,若侵权请联系删除,地址:https://www.leey1.com/60.html