胡萝卜育种回顾及展望

3. 05
87. 0
2. 69
55. 9
2. 66
68. 1
1. 70
50. 0
2004年 播种面积 总产量
万 hm2 万 t
3. 05
Fra Baidu bibliotek
164. 7
1. 69
63. 1
1. 81
73. 2
2. 06
61. 7
1. 79
53. 7
3. 99
195. 7
5. 09
191. 1
2. 91
82. 5
2. 77
维生素 A 的缺乏 (V itam in A deficiency, VAD ) 可以直接导致夜盲症 、干眼病 、上呼吸道疾病等多 种疾病的发生 。目前大约有 110 多个国家近 1 亿 儿童由于 VA 的缺乏面临着失明和死亡的危险 ,这 已经成为全世界主要的公共问题之一 。长期以来 , 解决发展中国家 VAD 问题切实可行的方法是采用 现代生物学技术手段提高大宗食品的类胡萝卜素 含量 , 尤 其 是 α - 胡 萝 卜 素 、β - 胡 萝 卜 素 的 含 量〔1 - 3〕。培育富含 α - 胡萝 卜素 、β - 胡萝 卜素 作 物品种已得到许多遗传学家和育种家的关注 。胡 萝卜 (D aucus ca rota L. )是全球性十大蔬菜作物之 一 ,富含多种维生素 (VA、VB、VC、VD、V E) ,特别是 桔 色类型 ,α - 胡萝卜素 、β - 胡萝卜素的含量高达
出口金额 万美元 1 403. 0
207. 0 600. 0 2 051. 0 666. 0
2004年 出口量 万t 12. 43
1. 92 3. 75 12. 55 4. 98
出口金额 万美元 1 455. 7
544. 6 1 041. 0 3 503. 0
650. 6
2005年 出口量 万t 13. 88
1. 75
56. 4
注 : 1 )表中数据来源于《中国农业统计资料 》。
2. 2 基本实现周年供应 ,但各地单产差异较大 胡萝卜栽培制度发生了显著变化 ,可实现周年
供应 。在东北 、华北 、西北地区 ,胡萝卜播种时间提 前 ,以往通常是 6 月上中旬播种 , 9 月上旬 ～10 月 上中旬收获 ,而目前播种时间提前到了 4 月上中 旬 , 7～8 月收获 。华东部分地区发展一年两季 栽 培 ,早春 2～3月播种 ,露地或小拱棚覆盖栽培 , 6～
表 2 我国主要省份胡萝卜和萝卜 (以胡萝卜为主 )出口量和出口金额 1)
省份
黑龙江 江苏 福建 山东 广东
2002年 出口量 万t 1. 20 0. 67 0. 76 4. 44 5. 27
出口金额 万美元 1 188. 0
148. 0 167. 0 1 084. 0 548. 0
2003年 出口量 万t 2. 09 0. 82 2. 70 7. 52 5. 06
— 14—
专题综述
中国蔬菜 CH INA VEGETABLES
国市场的 95 %。 胡萝卜为异花授粉作物 ,由于花器官很小 ,难
以开展常规人工杂交育种 。因此 ,早期育种方法主 要采用群体选择和系谱选择法 ,但这种方法育成的 品种一致性和稳定性都比较差 ,主要原因在于常规 品种本身的杂合性和群体内自交造成严重的种性 衰退 。进入 20世纪 ,众多研究机构或种子公司尝 试进行有性杂交育种 。在北美 ,通过常规品种间的 杂交 获 得 一 些 很 成 功 的 品 种 , 如 Imperato r、Gold Pak、W altham H icolo r等 ,其中 Gold Pak是通过 Long Imperator和 N antes杂交获得的 。亚洲主栽的桔红 色品种黑田五寸 ( Kuroda)是由东方类型和西方类 型杂交选育获得的 。
2008 (3) : 41～44
中国蔬菜 CH INA VEGETABLES
专题综述
胡萝卜育种回顾及展望
庄飞云 欧承刚 赵志伟
摘 要 阐述了桔色胡萝卜育种历史 、杂交育种技术的发展及我国近期胡萝卜生产发展概况 ,并对未来我 国胡萝卜育种发展方向提出了建议 。
关键词 胡萝卜 桔色 育种
我国胡萝卜育种研究工作起步于 20 世纪 60 年代 ,吴光远等在 Imperator品种中发现了胡萝卜褐 药型雄性不育株 ,并进行了雄性不育系的选育工 作〔7〕。 80年代 中期 , 山 东省 莱阳 农 业 技 术 服 务 中 心 、江苏省扬州市农业科学研究院 、中国农业科学 院蔬菜花卉研究所等在胡萝卜育种研究中做了大 量工作 ,并培育出了一系列品种 ,如 :中国农业科学 院蔬菜花卉研究所利用瓣化型不育系材料获得一 代杂种桔红 1 号 、中加 1 号 ,北京市农林科学院蔬 菜研究中心培育出红芯系列品种 ,内蒙古农业科学 院蔬菜研究所选育出的金 红系 列 品 种 〔8 〕, 天 津 市 园 艺工程研 究 所 选 育 的 天 红 系 列 品 种 〔9〕。但 没 有 获 得比较突出的品种 ,在国内推广面积较小 。
50～170 m g·kg- 1 。另外 ,胡萝卜中还含有大量的 可溶性糖 、纤维素 、蛋白质 、矿物质元素以及特殊的 果胶质 。本文就胡萝卜育种简史 、胡萝卜发展趋势 以及未来育种目标进行阐述 。
1 胡萝卜育种简史
欧洲桔色胡萝卜栽培品种演化过程见图 1〔4〕, Horn和 Long O range是最原始的两种类型的桔色胡 萝卜品种 〔5〕。早 期 育 种 方 法 就 是 人 们 从 原 有 的 品 种中选择农艺性状优良的材料 ,经过多年纯化栽培 形成新品种 。到 1763年已衍生出 3 种类型的桔色 胡萝 卜 : Early Short Horn、Early Half Long Horn 和 Late Half Long Horn。到 19世纪已衍生出 8种桔色
( 2006BAD13B06)
类型的栽培品种 ,在根形 、熟性和颜色强度方面都 具有各自的典型特点 。17 世纪胡萝卜随着欧洲的 “拓荒者 ”来到了美国 ,到 19 世纪中期 ,尽管桔色 、 黄色和紫色品种在欧洲都有种植 ,但在美国只有桔 色品种被广泛种植 。 1928 年美国 A sgrow 种子公司 通过 N antes 和 Chantenay 杂 交 获 得 一 新 类 型 品 种 ——— Imperator,迅速在美国流行 ,目前大约占到美
表 1 我国主要省份胡萝卜播种面积和产量 1)
省份
河北 山西 内蒙古 江苏 安徽 山东 河南 湖北 湖南 四川 甘肃
2003 年 播种面积 总产量
万 hm2 万 t
3. 30
166. 1
1. 86
68. 8
1. 47
67. 3
2. 48
70. 2
2. 25
55. 5
4. 10
189. 4
4. 99
173. 3
2 我国胡萝卜生产发展态势
据联合国粮食与农业组织 ( FAO )统计 , 2005 年 全世界胡萝卜栽培总面积为 109. 92 万 hm2 ,其中亚 — 24—
洲 (61. 29万 hm2 ) 、欧洲 ( 28. 49 万 hm2 )和美洲 ( 11. 6万 hm2 )地区分布最多 。近几年除了亚洲栽培面积 增幅较快之外 ,其他洲变化较小 。 2005 年我国胡萝 卜栽培面积已达 45. 3万 hm2 ,比 1991年增加了近 4 倍 ,约占全世界栽培面积的 42. 0 % ,已成为世界胡 萝卜第一生产国和主要出口国 。目前胡萝卜主要用 作鲜冷冻蔬菜产品出口 , 2005 年胡萝卜出口量和出 口金额分别为 39. 0万 t和 1. 04亿美元 。 〔10〕 2. 1 宜地生产 ,面积趋于稳定
57. 7
2. 70
73. 2
1. 66
50. 9
2005 年 播种面积 总产量
万 hm2 万 t
2. 85
156. 0
1. 54
53. 7
1. 70
70. 6
2. 14
67. 1
1. 83
51. 4
3. 91
174. 1
5. 37
209. 8
2. 64
72. 4
2. 36
56. 1
2. 77
75. 4
近几年 ,我国加工出口保鲜胡萝卜的国际行情 虽看好 ,但是各地胡萝卜产品能达到客户标准的只 占 30 % ～40 % ,余下的胡萝卜销售较为困难 。为 充分利用资源 ,从根本上解决菜农的实际困难 ,众 多地区开始引资建厂 ,发展胡萝卜汁 、胡萝卜泥 、脱 水胡萝卜等加工产品 ,同时也可弥补国际市场消费 需求的 短 缺 。近 年 来 , 胡 萝 卜 汁 加 工 生 产 发 展 迅 速 ,已在 20多个省市先后设立了胡萝卜汁 、脱水胡 萝卜等加 工 项 目 , 主 要 分 布 在 西 北 、东 北 、华 北 地 区 。国内已有近十家公司投入运营 。
图 1 欧洲桔色胡萝卜栽培品种演化过程
庄飞云 ,中国农业科学院蔬菜花卉研究所 ,农业部蔬菜遗传与生理重 点开放实验室 ,北京市海淀区中关村南大街 12号 , 100081
欧承刚 ,赵志伟 ,中国农业科学院蔬菜花卉研究所 ,农业部蔬菜遗传与 生理重点开放实验室
收稿日期 : 2008 - 01 - 15 基金项目 :农业部“948 ”项目 ( 2006 - G13 ) ,“十一五 ”国家支撑项目
中国蔬菜 CH INA V EGETABLES
专题综述
7月收获 , 7月中下旬再次播种 , 11月采收 。华南地 区主要在福建 、广东 、广西等省区发展越冬长季节 栽培 ,一般 10月中下旬播种 ,翌年 2～5月采收 。
由于品种 、环境条件 、栽培技术等因素 ,各地胡
萝卜单产差 异较 大 (表 1 ) , 如 单 产 最 高 的 河 北 省 2005年达到 54. 7 t·hm - 2 ,山东 、河南 、内蒙古单产 也较高 ,基本达到 40 t·hm - 2 ,显著高于全国平均 单产 33 t·hm - 2 。
胡萝卜属根菜类蔬菜作物 ,栽培管理技术相对 粗放 ,这也成为当前不少地区发展经济作物的首 选 ,但从其发展形势分析 ,胡萝卜生产发展的成功 模式基本依据“宜地生产 ,异地销售 ”的原则 。
据 2003 ～2005 年统计数据 (表 1 ) ,播种面 积 排在前 7位的是河南 、山东 、河北 、湖北 、四川 、湖南 和江苏省 ,播种面积达到 2 万 hm2 以上 ; 而总产量 排在前 7位的是河南 、山东 、河北 、湖北 、四川 、内蒙 古和江苏省 ,总产量基本维持在 60万 t以上 。主要 出口省份是山东 、福建 、广东 、黑龙江和江苏省 ,出 口量和出口金额占到了全国的 87 % ,其中山东省 出口量和出 口金额 分别 占全国 的 42 %和 47 % (表 2 ) 。
20世纪 40年代就有学者建议进行胡萝卜一代 杂种的选育 。随着胡萝卜细胞质雄性不育材料的 发现 ,使得胡萝卜一代杂种的选育成为现实 。目前 胡萝卜细胞质雄性不育类型主要有瓣化型和褐药 型两种类型 ,前者首次由 W elch和 Grim ball ( 1947 ) 发现 ,而 后者 是 由 M unger ( 1953 ) 发 现的〔6〕。随 着 胡萝卜雄性不育遗传机制的深入研究 ,胡萝卜雄性 不育材料广泛应用于实际育种工作中 ,从而可以保 证品种具有较高的一致性和稳定性 。20世纪 60年 代 ,美国 率 先 投 放 了 第 一 个 胡 萝 卜 一 代 杂 种 。目 前 ,欧美国家生产使用的胡萝卜品种多为一代杂 种 ,但不同国家或种子公司使用的雄性不育源不 同 ,如美国主要以瓣化型为主 ,欧洲多数种子公司 使用的是褐药型 ,亚洲多使用瓣化型 。
2. 78 6. 64 16. 47 4. 02
注 : 1)表中数据来源于《中国农业年鉴 》。
出口金额 万美元 1 710. 2
830. 3 1 963. 6 4 907. 5
580. 3
2. 3 胡萝卜加工产品发展迅速 随着科技和社会进步 ,蔬菜汁消费开始流行 ,
并在各种饮品中大量添加天然蔬菜汁 。从 20 世纪 90年代到现在 ,世界蔬菜汁市场每年增长 10 %以 上 ,发达国家人均年消费蔬菜汁 30 ～60 kg。浓缩 胡萝卜汁富含人体所需的多种维生素 ,是世界性果 蔬饮品之一 。在欧美国家 ,胡萝卜食品加工业十分 发达 , 20 % ～40 %的胡萝卜用于食品和饮料的加 工 ,产品有罐装食品 、速冻食品 、胡萝卜汁和胡萝卜 泥等 。据美国农业部统计 , 1996年用于食品加工的 胡萝卜产量 为 57 万 t, 用 于鲜 食 的 胡 萝 卜 产 量 为 135万 t,用于加工的胡萝卜产量占总产量的 30 % 左右 。