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"Unemat Rubi":抗镰刀菌病无刺菠萝新品种的培育及其国际市场潜力分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月14日 来源:Scientific Reports 3.8
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为解决巴西主栽菠萝品种"Pérola"易感镰刀菌病(Fusarium guttiforme)、果实白肉不符合国际市场需求等问题,巴西马托格罗索州立大学团队通过杂交育种结合多变量分析,成功培育出兼具抗病性、黄肉、无刺叶片等优点的菠萝新品种"Unemat Rubi"。该品种果实质量达1.5kg以上,直径超10cm,且与亲本"BRS Imperial"共享99.96%的AUDPC抗性遗传力,为热带水果产业提供了可持续生产解决方案。
全球菠萝产业长期面临品种单一化的挑战,尤其在巴西,85%的种植面积依赖易感镰刀菌病且白肉型的"Pérola"品种。这种由Fusarium guttiforme引起的病害可导致40%商品果损失,而国际市场对黄肉、无刺品种的偏好更使得产业升级迫在眉睫。尽管已有"BRS Imperial"等抗病品种,但其果实偏小(通常不足1kg)难以满足出口需求。
马托格罗索州立大学的研究团队通过系统育种计划,从2012年起构建包含9个种质的资源库,利用"BRS Imperial"(抗病亲本)与"Pérola"(感病亲本)等杂交获得F1代群体。通过REML/BLUP(限制性最大似然/最佳线性无偏预测)方法筛选出18个基因型,最终培育出注册号为56,622的新品种"Unemat Rubi"。研究采用随机区组设计(5重复×20株/区组),在热带气候条件下(年均温25°C)评估了抗病性、果实物理化学特性等18个性状。
关键技术包括:(1)人工接种混合F. guttiforme分离株(浓度105 conidia mL-1)进行抗性表型分析;(2)基于0-5级症状评分计算AUDPC(病情进展曲线下面积);(3)结合Gower距离、UPGMA聚类和典型变量分析进行多维度评价;(4)通过Qgraph构建性状相关性网络。
结果
基于Gower距离的表型特征分析
UPGMA聚类将18个基因型分为两大群:I群(含"Unemat Rubi")全部具备抗病性、无刺叶片,其中63.6%为黄肉圆柱形果。该品种果实重量(1495.67g)显著超过亲本"BRS Imperial"(715.92-2145.11g范围),且可溶性固形物(12.66°Brix)符合巴西鲜食标准(>12°Brix)。
典型变量分析
前两个典型变量解释96.4%变异,其中AUDPC在Can1中贡献度达1.03,明确区分抗/感病群体。值得注意的是,果实物理化学特性与抗病性无显著相关性,表明可通过独立选择同步改良产量与抗性。
相关性网络
发现D叶长(DLL)与去冠果重(FMWOC)存在强相关(r=0.74),而抗病性与其他性状无网络连接,印证了多变量分析结论。
遗传参数估计
广义遗传力(h2)普遍>90%,其中AUDPC达99.96%,证实抗病性可稳定遗传。唯果实直径遗传力较低(78.76%),提示需加强环境调控。
讨论与意义
"Unemat Rubi"的成功选育标志着菠萝育种从单一抗病目标向复合性状协同改良的转变。其突破性体现在:(1)首次整合抗病性(DI=0)、商业果重(>1.5kg)与国际市场偏好的黄肉性状;(2)通过典型变量分析证实抗病性与品质性状的独立遗传,为分子标记辅助选择提供理论依据;(3)高达98.55%的果实重量遗传力预示良好品种稳定性。
该品种已通过微繁技术进行种苗扩繁,未来需在多环境测试中验证其适应性。研究发表在《Scientific Reports》的成果不仅为热带水果产业提供了可直接推广的新种质,其采用的REML/BLUP-多变量分析联用策略更为其他无性繁殖作物育种提供了范式。
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