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浙江大學滕元文教授團隊:梨屬植物的起源、多樣性和品種分化

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梨屬(Pyrus L.)植物為薔薇科蘋果亞族(原蘋果亞科)的一類植物。自卡爾·馮·林奈(Carl von Linné)于1753 年命名梨屬Pyrus 以來,迄今為止已經命名的梨屬的屬下分類單元(包括種、變種和變型)有1800 多個,但其中被分類學家接受的梨屬植物種(包括自然雜種)只有70 多個。


▲ 川梨花和果實的變異


▲ 川梨葉片形態及特征

川梨 [ Pyrus pashia Buch.-Ham. ex D. Don; Prodr. Fl. Nepal.: 236 (1825) ] 在形態上表現了豐富的變異,特別是葉片的形狀可能涵蓋了梨屬植物的所有葉片類型。

  • 中國是梨屬植物的發源地和梨屬植物多樣性的重要分化中心之一,自英國的約翰·林德利(John Lindley)于1826年發表名為中國梨(Pyrus sinensis)的新種以來,一些學者陸續發表了杜梨、秋子梨和豆梨等中國原產梨屬植物的學名。

  • 1915 年美國學者阿爾弗雷德·雷德爾(Alfred Rehder)發表了題為“Synopsis of the Chinese Species of Pyrus”的論文,描述了原產中國的梨屬種12 個,奠定了中國梨屬植物分類的基本框架。

  • 之后,很長一段時間有關中國梨屬植物的分類研究沒有進展,直到1963 年俞德浚等發表了新疆梨等5 個新種。

  • 1963 年出版的《中國果樹志·第三卷(梨)》共描述了包含這5 個新種的原產中國的梨屬種13 個。

  • 1974 年出版的《中國植物志·第三十六卷》詳細描述了13 個梨屬種。

至此,原產中國的梨屬種有13 個的觀點被廣為接受,我國的教科書、學術著作和相關論文中大都引用這種說法。但這種說法顯然忽視了1970 年以來國內外其他學者關于中國原產梨屬分類的研究成果。另外,梨屬植物自然分布于歐亞大陸及北非一些地區,以天山山脈、興都庫什山脈、喜馬拉雅山脈為界,以東的梨屬植物被稱為東方梨,以西的梨屬植物則被稱為西方梨。一直以來,我國學者的關注對象基本上集中在我國原產梨屬植物上,而對西方梨以及東亞其他地區原產的東方梨缺乏了解。近年來,隨著我國學者在梨相關研究中取得顯著進展,甚至在一些領域執天下之牛耳,我國學者的研究視野逐步擴展,研究對象也超出了中國原產梨屬植物的范疇,因此需要對整個梨屬植物有所了解。但遺憾的是,在我國乃至世界范圍內至今缺乏一本系統介紹整個梨屬植物的書籍。


▲ 白梨(Pyrus ×bretschneideri)模式標本

藏于哈佛大學阿諾德植物園植物標本室(The Herbarium of the Arnold Arboretum of Harvard University)(https://huh.harvard.edu/),編號為A00032485(左)和A00106236(右)

梨是世界上重要的溫帶水果,梨的產量在中國水果產業中僅次于柑橘和蘋果,位居第三。與梨屬植物自然分布相對應,世界上栽培的梨也分為西洋梨(P. communis)和亞洲梨兩大類。亞洲梨主要栽培于東亞,而西洋梨是東亞以外梨生產國的主栽類型。與西洋梨為單一種不同,亞洲梨起源于不同的種。長久以來,中國學者認為栽培于中國的梨主要起源于P. ×bretschneideri、P. pyrifolia、P. ussuriensis 和P. ×sinkiangensis 等,分別對應白梨品種、砂梨品種、秋子梨品種和新疆梨品種。在日本和韓國商業化栽培的品種通常屬于P. pyrifolia。基于形態特征,學界對于秋子梨品種和新疆梨品種的起源具有一定的共識。但在國際上,從20 世紀早期開始,關于白梨和日本梨品種的起源問題一直存在爭議,爭議的焦點是白梨品種究竟起源于哪個梨屬種?日本梨究竟起源于哪里?近年來,利用分子標記特別是DNA 標記對東方梨品種遺傳多樣性的評價研究結果對于上述問題給出了新的答案,同時對于新疆梨品種和秋子梨品種的起源也有了新的見解。


▲(A)基于SSR 標記和貝葉斯模型計算的東亞梨的遺傳結構;(B)東亞栽培梨 [ 包含了砂梨系統和秋子梨(秋子梨品種UP 和野生秋子梨WUP)] 各地理群體的遺傳組成。不同顏色分別表示東亞梨的4 個同源基因庫。柱形圖代表不同地理群體中“純合型”(non-admixed)樣本(橙色)與“雜合型”(admixed)樣本(粉色)的比例。實線圓的面積代表各地理群體中的“純合型”樣本個體數量

浙江大學滕元文教授及其團隊多年來一直從事梨屬植物遺傳多樣性評價及梨生物學研究,有機會到野外或國內外種質資源圃調查收集梨屬種質資源,也有幸與國內外同行進行合作研究和學術交流,加深了對整個梨屬植物遺傳多樣性的認識;同時在研究過程中,通過多方途徑收集了大量國內外有關梨屬植物起源、分類、系統發育、品種演化等方面的文獻,包括歷史文獻和最新發表的論文,對全世界梨屬植物有了比較全面的認識。因此深感有必要對迄今為止、古今中外的梨屬植物研究進行總結,編纂成書,以供相關研究者參考。





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《梨屬——起源、多樣性和品種分化》(滕元文著. 北京:科學出版社,2024.6)即為著者及其團隊20 多年來在梨屬植物系統發育、遺傳多樣性和品種演化等方面研究成果的總結,是一部關于梨屬植物起源、多樣性和品種分化的著作

全書共分4 章。

  • 第一章梨屬植物的分類,介紹了薔薇科分類的最新進展,梨屬在薔薇科中的分類地位,全世界梨屬植物種及其分布地域,中國梨屬植物的分類歷史、現狀和存在的問題,西亞梨屬植物的分類,東方梨和西方梨代表種的描述,梨屬植物的分類體系,梨屬分類及系統發育研究進展;

  • 第二章梨屬植物的起源,從化石記錄到分子系統發育等多個層面介紹了薔薇科、蘋果亞族和梨屬的起源;

  • 第三章栽培梨的起源與品種演化,介紹了東、西方栽培梨的起源,主要國家的梨品種發展史及品種交流史,東、西方梨的栽培系統的劃分及依據,梨屬與近緣屬的屬間雜交產生的新種質等;

  • 第四章梨品種介紹,圖文并茂地展示了幾大栽培系統的代表性品種、砧木品種和觀賞品種。

酥梨(Suli)

原產安徽省碭山縣一帶,所以又稱‘碭山酥梨’。該品種在不同地域也有‘碭山梨’‘雪花酥’‘金頂酥’‘金頂梨’‘平頂酥’等稱謂(中國農業科學院果樹研究所,1963)。‘酥梨’是我國古老梨品種之一,在安徽碭山100 年生以上的樹有1 萬余株,200 年生以上的‘酥梨’仍然結果。‘酥梨’也是我國栽培面積最大的梨品種之一,在我國很多梨產區曾經作為主栽品種進行栽培,在黃土高原和新疆等地的果實品質優于原產地。‘酥梨’是梨屬植物中首個完成了基因組測序的品種(Wu et al.,2013)。


▲ 安徽碭山200 年以上的‘酥梨’樹

單果重300 g 左右,大者可達500 g 以上。果實廣倒卵圓形或近圓形,萼片多脫落。成熟時果皮為淡綠色,貯藏后呈黃色,果面粗糙,果點粗大而密。果心小,果肉白,石細胞較多,酥脆;汁液多,味甜,無酸,可溶性固形物含量12 °Brix 左右。品質中上。在安徽碭山9 月上中旬成熟,果實耐貯藏。


▲ ‘酥梨’結果狀及果實形態

樹勢旺盛,樹冠稍開張。腋花芽易形成,短果枝結果能力強。

該品種用作親本培育出的品種有陜西省果樹研究所的‘秦酥’(‘碭山酥梨’ב黃縣長把’)、山西農業大學(山西省農業科學院)果樹研究所的‘晉蜜’(‘碭山酥梨’ב豬嘴梨’)、山東農業大學的‘山農酥’和新疆生產建設兵團農二師的‘新梨1 號’(‘庫爾勒香梨’ב碭山酥梨’)等。

梨的品種資源非常豐富,國內出版的各個層面的梨樹志或果樹志,以及近年來出版的有關梨屬的著作中都對梨品種進行了詳細的描述。為了避免重復,本書只選擇對現代梨品種改良做出重要貢獻的品種、在產業上正在發揮或發揮過重要作用的品種,以及在某一區域知名的品種進行介紹,主要介紹品種的來源、育種或發現過程、歷史、對產業和育種的貢獻、果實的主要特性、結果習性和特殊的抗性等,不對其他植物學性狀進行描述。另外,本書也對其他書籍中少有涉及的砧木品種和觀賞品種做了簡要介紹。品種介紹中除了特別需要標注的文獻外,考慮到文字的流暢性,對性狀的描述不做特別的文獻標注。品種性狀的描述除了著者的研究觀測,也參考了其他文獻。書中所有植物標本圖均已獲得相關植物標本館授權使用并獲贈高清圖。

在書稿付梓之際,特別感謝我的博士導師日本鳥取大學田邊賢二教授,是他幫助我打開了梨屬植物遺傳多樣性研究的大門。本書相關研究得到了國家自然科學基金面上項目、浙江省自然科學基金杰出青年基金、高等學校博士學科點專項科研基金、浙江省科學技術廳計劃項目和浙江省重點研發計劃“浙江省農業新品種選育重大科技專項”等的資助。此外,書中果實形態照片的收集得到了國內外同行的無私幫助,他們或惠贈照片,或協助拍攝,或提供用于拍攝的果實樣品,為本書增光添色,在此表示最誠摯的謝意。

本文摘編自《梨屬——起源、多樣性和品種分化》(滕元文著. 北京:科學出版社,2024.6)一書“前言”“第四章 梨品種介紹”,有刪減修改,標題為編者所加。

審圖號:GS京(2024)0889號

ISBN 978-7-03-075034-1

責任編輯:王海光 田明霞

本書是一部關于梨屬植物起源、多樣性和品種分化的著作。全書由兩部分組成,第一章和第二章為第一部分,介紹了梨屬植物的分類和起源,具體包括梨屬在薔薇科植物中的系統發育位置,全球梨屬植物的分布,梨屬植物的分類系統,梨屬植物特別是中國梨屬植物分類的歷史,重要物種尤其是國內已出版書籍中很少介紹的西方梨種的性狀;第二部分包括第三章和第四章,介紹了栽培梨的起源、品種分化和傳播,重要亞洲梨品種和歐洲梨品種的果實性狀及其育種用途,以及梨的無性系砧木品種和梨屬植物觀賞品種的性狀及用途。書后附有索引,便于讀者查詢。

本書可供果樹、園藝領域的研究人員和技術人員,以及高等院校園藝和植物學相關專業的教師、研究生和高年級本科生閱讀參考。

(本文編輯:劉四旦)


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