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84農業網 時間：2018-03-14 作者：佚名 來源：網絡整理
維生素A的缺乏(VitaminAdeficiency，VAD)可以直接導致夜盲癥、干眼病、上呼吸道疾病等多種疾病的發生。目前大約有110多個國家近1億兒童由于VA的缺乏面臨著失明和死亡的危險，這已經成為全世界主要的公共問題之一。長期以來，解決發展中國家VAD問題切實可行的方法是采用現代生物學技術手段提高大宗食品的類胡蘿卜素含量，尤其是僅一胡蘿卜素、β一胡蘿卜素的含量)。培育富含α一胡蘿卜素、β一胡蘿卜素作物品種已得到許多遺傳學家和育種家的關注。胡蘿卜(DaucuscarotaL．)是全球性十大蔬菜作物之一，富含多種維生素(VA、VB、VC、VD、VE)，特別是桔色類型，α一胡蘿卜素、β一胡蘿卜素的含量高達50―170mg?kg-1。另外，胡蘿卜中還含有大量的可溶性糖、纖維素、蛋白質、礦物質元素以及特殊的果膠質。本文就胡蘿卜育種簡史、胡蘿卜發展趨勢以及未來育種目標進行闡述。
1胡蘿卜育種簡史
歐洲桔色胡蘿卜栽培品種演化過程見圖，Horn和LongOrange是最原始的兩種類型的桔色胡蘿卜品種。早期育種方法就是人們從原有的品種中選擇農藝性狀優良的材料，經過多年純化栽培形成新品種。到1763年已衍生出3種類型的桔色胡蘿卜：EarlyShortHorn、EarlyHalfLongHorn和LateHalfLongHorn。到19世紀已衍生出8種桔色類型的栽培品種，在根形、熟性和顏色強度方面都具有各自的典型特點。17世紀胡蘿卜隨著歐洲的“拓荒者”來到了美國，到19世紀中期，盡管桔色、黃色和紫色品種在歐洲都有種植，但在美國只有桔色品種被廣泛種植。1928年美國Asgrow種子公司通過Nantes和Chantenay雜交獲得一新類型品種――Imperator，迅速在美國流行，目前大約占到美國市場的95％。
胡蘿卜為異花授粉作物，由于花器官很小，難以開展常規人工雜交育種。因此，早期育種方法主要采用群體選擇和系譜選擇法，但這種方法育成的品種一致性和穩定性都比較差，主要原因在于常規品種本身的雜合性和群體內自交造成嚴重的種性衰退。進入20世紀，眾多研究機構或種子公司嘗試進行有性雜交育種。在北美，通過常規品種間的雜交獲得一些很成功的品種，如Imperator、GoldPak、WalthamHicolor等，其中GoldPak是通過LongImperator和Nantes雜交獲得的。亞洲主栽的桔紅色品種黑田五寸(Kuroda)是由東方類型和西方類型雜交選育獲得的。
20世紀40年代就有學者建議進行胡蘿卜一代雜種的選育。隨著胡蘿卜細胞質雄性不育材料的發現，使得胡蘿卜一代雜種的選育成為現實。目前胡蘿卜細胞質雄性不育類型主要有瓣化型和褐藥型兩種類型，前者首次由Welch和Grimball(1947)發現，而后者是由Munger(1953)發現的。隨著胡蘿卜雄性不育遺傳機制的深入研究，胡蘿卜雄性不育材料廣泛應用于實際育種工作中，從而可以保證品種具有較高的一致性和穩定性。20世紀60年代，美國率先投放了第一個胡蘿卜一代雜種。目前，歐美國家生產使用的胡蘿卜品種多為一代雜種，但不同國家或種子公司使用的雄性不育源不同，如美國主要以瓣化型為主，歐洲多數種子公司使用的是褐藥型，亞洲多使用瓣化型。
我國胡蘿卜育種研究工作起步于20世紀60年代，吳光遠等在Imperator品種中發現了胡蘿卜褐藥型雄性不育株，并進行了雄性不育系的選育工作¨。。80年代中期，山東省萊陽農業技術服務中心、江蘇省揚州市農業科學研究院、中國農業科學院蔬菜花卉研究所等在胡蘿卜育種研究中做了大量工作，并培育出了一系列品種，如：中國農業科學院蔬菜花卉研究所利用瓣化型不育系材料獲得一代雜種桔紅l號、中加l號，北京市農林科學院蔬菜研究中心培育出紅芯系列品種，內蒙古農業科學院蔬菜研究所選育出的金紅系列品種，天津市園藝工程研究所選育的天紅系列品種。但沒有獲得比較突出的品種，在國內推廣面積較小。
2我國胡蘿卜生產發展態勢
據聯合國糧食與農業組織(FAO)統計，2005年全世界胡蘿卜栽培總面積為109．92萬hm2，其中亞洲(61．29萬hm2)、歐洲(28．49萬hm2)和美洲(11．6萬hm2)地區分布最多。近幾年除了亞洲栽培面積增幅較快之外，其他洲變化較小。2005年我國胡蘿卜栽培面積已達45．3萬hm2，比1991年增加了近4倍，約占全世界栽培面積的42．0％，已成為世界胡蘿卜第一生產國和主要出口國。目前胡蘿卜主要用作鮮冷凍蔬菜產品出口，2005年胡蘿卜出口量和出口金額分別為39．0萬t和1．04億美元。
2．1宜地生產，面積趨于穩定
胡蘿卜屬根菜類蔬菜作物，栽培管理技術相對粗放，這也成為當前不少地區發展經濟作物的首選，但從其發展形勢分析，胡蘿卜生產發展的成功模式基本依據“宜地生產，異地銷售”的原則。
據2003―2005年統計數據(表1)，播種面積排在前7位的是河南、山東、河北、湖北、四川、湖南和江蘇省，播種面積達到2萬hm2以上；而總產量排在前7位的是河南、山東、河北、湖北、四川、內蒙古和江蘇省，總產量基本維持在60萬t以上。主要出口省份是山東、福建、廣東、黑龍江和江蘇省，出口量和出口金額占到了全國的87％，其中山東省出口量和出口金額分別占全國的42％和47％(表2)。
2．2基本實現周年供應。但各地單產差異較大
胡蘿卜栽培制度發生了顯著變化，可實現周年供應。在東北、華北、西北地區，胡蘿卜播種時間提前，以往通常是6月上中旬播種，9月上旬～10月上中旬收獲，而目前播種時間提前到了4月上中旬，7―8月收獲。華東部分地區發展一年兩季栽培，早春2―3月播種，露地或小拱棚覆蓋栽培，6一7月收獲，7月中下旬再次播種，11月采收。華南地區主要在福建、廣東、廣西等省區發展越冬長季節栽培，一般10月中下旬播種，翌年2―5月采收。
由于品種、環境條件、栽培技術等因素，各地胡蘿卜單產差異較大，如單產最高的河北省2005年達到54．7t?hm-2，山東、河南、內蒙古單產也較高，基本達到40t?hm-2，顯著高于全國平均單產33t?hm-2。
2．3胡蘿卜加工產品發展迅速
隨著科技和社會進步，蔬菜汁消費開始流行，并在各種飲品中大量添加天然蔬菜汁。從20世紀90年代到現在，世界蔬菜汁市場每年增長10％以上，發達國家人均年消費蔬菜汁30―60kg。濃縮胡蘿卜汁富含人體所需的多種維生素，是世界性果蔬飲品之一。在歐美國家，胡蘿卜食品加工業十分發達，20％一40％的胡蘿卜用于食品和飲料的加工，產品有罐裝食品、速凍食品、胡蘿卜汁和胡蘿卜泥等。據美國農業部統計，1996年用于食品加工的胡蘿卜產量為57萬t，用于鮮食的胡蘿卜產量為135萬t，用于加工的胡蘿卜產量占總產量的30％左右。
近幾年，我國加工出口保鮮胡蘿卜的國際行情雖看好，但是各地胡蘿卜產品能達到客戶標準的只占30％一40％，余下的胡蘿卜銷售較為困難。為充分利用資源，從根本上解決菜農的實際困難，眾多地區開始引資建廠，發展胡蘿卜汁、胡蘿卜泥、脫水胡蘿卜等加工產品，同時也可彌補國際市場消費需求的短缺。近年來，胡蘿卜汁加工生產發展迅速，已在20多個省市先后設立了胡蘿卜汁、脫水胡蘿卜等加工項目，主要分布在西北、東北、華北地區。國內已有近十家公司投入運營。
3未來胡蘿卜育種目標
縱觀國內外胡蘿卜產業的發展，我國胡蘿卜產業將從近十年量的發展逐漸轉化成質的發展，未來品種選育的方向應該具有優質性、多樣性和專用性，主要體現在以下4個方面。
3．1一致性
一致性實際上是一種綜合性狀，主要體現在胡蘿卜肉質根的根形、根長寬、根色等，以適宜胡蘿卜加工、運輸和銷售，這是胡蘿卜育種者一直關注的主要目標。由于雄性不育系的發現，這一目標基本得以實現。歐美國家雜交品種的使用基本達到100％，而我國使用的多數仍是常規品種黑田系列，國內雜交品種市場估計不超過5％。選育優良的雜交品種應是當前育種者的工作重點。在美國，種植戶往往通過種子包衣、精確灌水、精量施肥等技術確保收獲的產品具有較高的一致性。
3．2外觀
中國美食講究色、香、味俱全，所以具有漂亮的、吸引人的外觀也是胡蘿卜育種的一個重要方向。胡蘿卜的外觀主要包括根形、顏色和表皮的光滑度。胡蘿卜肉質根的形狀可謂是多種多樣，有長圓柱形、短圓柱形、圓錐形，還有球形。目前被國內廣大生產者和消費者所喜愛和接受的是長圓柱形。隨著胡蘿卜加工產業的蓬勃發展，對胡蘿卜肉質根的顏色提出了更高的要求，不僅要求表皮為桔紅色，進一步要求胡蘿卜肉質根的木質部、形成層和韌皮部都為桔紅色，色澤一致，即“三紅”。目前，歐美國家逐漸關注其他顏色的胡蘿卜品種選育，如黃色胡蘿卜富含葉黃素，有助于抗癌、降低動脈硬化風險；紫黑色胡蘿卜富含花青素，有助于人體抗氧化、防衰老。根據不同的加工用途，對胡蘿卜顏色深淺也提出了不同要求。除了色澤外，肉質根表皮光滑度也是一個重要的商品性狀。對于鮮食品種，光滑的外觀易于被消費者接受；對于加工品種，光滑的表皮易于清洗和加工。
3.3抗病性
相對于其他蔬菜品種，胡蘿卜屬于病蟲害較少的蔬菜種類，因此其病蟲害防治常為國內生產者所忽略。但實際生產中還是存在多種影響胡蘿卜產量和品質的病害，如黑斑病(Alternariadauci)、白粉病、黑腐病、根結線蟲等病害在全國各地時有發生，并且有逐年擴大的趨勢，嚴重影響了我國胡蘿卜的生產。因此，抗病育種是今后胡蘿卜育種的一個重要發展方向，培育抗病品種是實現無公害生產的重要保證。當前，國外關于胡蘿卜病害研究的報道很多，我國也早有相關報道，但是對種質資源抗病蟲害的系統研究還鮮見報道。因此，有效地收集和利用抗病資源，培育抗病品種，減少病害對胡蘿卜生產的損失將成為育種家的重要工作。
3．4營養品質
隨著社會發展水平、消費水平的提高，人們對營養結構的認識不斷深入，食品營養價值越來越受到關注。據統計，美國人從胡蘿卜中獲取VA源占所有食物的58％，這主要歸功于美國胡蘿卜品種的改良，1975～1995年胡蘿卜中的α一胡蘿卜素、β一胡蘿卜素含量從90mg?kg-1提高到了160mg?kg-1。目前國內主栽品種黑田系列的α一胡蘿卜素、β一胡蘿卜素含量一般只有50～80mg?kg～，在一定程度上阻礙了國內胡蘿卜加工產業的發展。培育具有高胡蘿卜素含量的品種勢在必行。另外，微型胡蘿卜(或稱為水果型胡蘿卜)也將成為胡蘿卜育種的重要方向，除了胡蘿卜素含量外，可溶性糖含量、風味等也將受到關注。
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