园艺学报 ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (8): 2021-2045.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2025-0139
徐功勋1, 闫帅1, 何美琦2, 马怀宇2, 吕德国2, 秦嗣军2, 程存刚1, 赵德英1,*()
收稿日期:
2025-02-19
修回日期:
2025-05-20
出版日期:
2025-08-19
发布日期:
2025-08-19
通讯作者:
基金资助:
XU Gongxun1, YAN Shuai1, HE Meiqi2, MA Huaiyu2, LÜ Deguo2, QIN Sijun2, CHENG Cungang1, ZHAO Deying1,*()
Received:
2025-02-19
Revised:
2025-05-20
Published:
2025-08-19
Online:
2025-08-19
摘要:
对近年来苹果抗寒性相关研究结果进行总结归纳,阐述了低温胁迫对苹果抗寒性的影响,比较了不同抗寒性的鉴定方法,列举了国内外苹果主要的抗寒品种和砧木,探究了苹果响应低温胁迫的生理及分子机制,最后指出了苹果抗寒性研究存在的问题及今后研究的主要方向,以期为进一步解析苹果抗寒机制及抗寒品种的选育提供参考。
徐功勋, 闫帅, 何美琦, 马怀宇, 吕德国, 秦嗣军, 程存刚, 赵德英. 苹果抗寒性研究进展[J]. 园艺学报, 2025, 52(8): 2021-2045.
XU Gongxun, YAN Shuai, HE Meiqi, MA Huaiyu, LÜ Deguo, QIN Sijun, CHENG Cungang, ZHAO Deying. Advances in the Research on Cold Resistance of Apple[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2025, 52(8): 2021-2045.
图1 低温胁迫对苹果生长的影响(Xu et al.,2023b) A ~ D为休眠期苹果一年生枝条的横切面解剖结构,且冻害程度逐渐加深,A为正常枝条,B为髓部变褐,C为形成层变褐,D为各组织均变褐;E ~ H为苹果花芽的纵切面,E为正常花芽,F为花芽髓部变褐,G为花芽顶端变褐,H为花器官变褐;I为顶花芽受冻不萌发,J为副梢受冻死亡,K为主干受冻开裂,L为整株受冻衰弱死亡
Fig. 1 Effects of low temperature stress on growth of apple A-D are the anatomical structure of the cross-sections of one-year-old apple tree branches in dormant period,and the degree of freezing injury gradually deepens. A is normal branch,B is pith browning,C is cambium browning,D is all tissues browning;E-H is the longitudinal section of apple flower bud,E is the normal flower bud,F is the browning of flower bud pith,G is the browning of flower bud top,H is the browning of flower organ;I is that the terminal flower bud is frozen and does not germinate,J is that the secondary shoot is frozen and dies,K is that the main stem is frozen and cracked,L is that the whole plant is frozen and weak and dies
类型 Type | 品种 Cultivar | 亲本(父 × 母) Parent(male × female) | 选育单位 Breeding organization | 平均单 果质 量/g Average fruit weight | 可溶性 固形 物/% Total soluble solid | 总酸含 量/% Total acid content | 成熟期 Mature period | 参考文献 Reference |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
苹果 Apple | 寒富 Hanfu | 富士 × 东光 Fuji × Dongguang | 沈阳农业大学 Shenyang Agricultural University | 250.00 | 15.20 | 0.34 | 9月下旬(辽宁沈阳)Late September(Shenyang,Liaoning) | 李怀玉 等, |
华红 Huahong | 惠 × 金冠 Megumi × Golden Delicious | 中国农业科学院果树研究所 Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Sciences | 185.00 | 15.10 | 0.48 | 10月中上旬(辽宁兴城)Early and middle October(Xingcheng,Liaoning) | 满书铎 等, | |
华庆 Huaqing | 华富 × 金冠 Huafu × Golden Delicious | 223.00 | 15.50 | 0.50 | 9月下旬(辽宁兴城)Late September(Xingcheng,Liaoning) | 王强和丛佩华, | ||
华金 Huajin | 好矮生 × 金矮生 Well spur × Gold spur | 250.00 | 14.40 | 0.35 | 9月下旬(辽宁兴城)Late September(Xingcheng,Liaoning) | 程存刚 等, | ||
岳冠 Yueguan | 岳帅 × 寒富 Yueshuai × Hanfu | 辽宁省果树科学研究所 Liaoning Institute of Pomology | 225.00 | 15.40 | 0.39 | 9月下旬(辽宁熊岳)Late September(Xiongyue,Liaoning) | 吕天星 等, | |
岳艳 Yueyan | 珊夏 × 寒富 Sansa × Hanfu | 240.00 | 13.40 | 0.42 | 9月上旬(辽宁熊岳)Early September(Xiongyue,Liaoning) | 王冬梅 等, | ||
岳苹 Yueping | 岳帅 × 寒富 Yueshuai × Hanfu | 295.00 | 15.30 | 0.22 | 10月中旬(辽宁熊岳)Mid-October (Xiongyue,Liaoning) | 刘志 等, | ||
岳华 Yuehua | 215.00 | 15.50 | 0.37 | 10月中旬(辽宁熊岳)Mid-October (Xiongyue,Liaoning) | 王冬梅 等, | |||
望香红 Wangxianghong | 富士与红星混栽苹果园,亲本不详 Apple orchard with mixed cultivation of Fuji and Red Star cultivars,parental origin unspecified | 240.00 | 14.10 | 0.32 | 10月中旬(辽宁瓦房店)Mid-October(Wafangdian,Liaoning) | 闫忠业 等, | ||
岳阳红 Yueyang hong | 东光 × 富士 Dongguang × Fuji | 205.00 | 15.22 | 0.49 | 9月下旬(辽宁营口)Late September(Yingkou,Liaoning) | 王冬梅 等, | ||
新帅 Xinshuai | 新冬 × 金冠 Xindong × Golden Delicious | 新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所Xinjiang Production and Construction Corps 7th Division Institute of Agricultural Sciences | 216.00 | 13.30 | 0.35 | 9月下旬至10月中旬(新疆奎屯) Late September to mid-October (Kuitun,Xinjiang) | 廖庆安 等, | |
新冠 Xinguan | 143.00 | 14.70 | 9月中旬(新疆奎屯) Mid-September (Kuitun,Xinjiang) | 廖庆安 等, | ||||
新苹4号 Xinping 4 | 新光 × 金冠 Xinguang × Golden Delicious | 210.00 | 14.70 | 0.36 | 9月上中旬(新疆奎屯) Early and middle September (Kuitun,Xinjiang) | 李国萍 等, | ||
玛平1号 Maping 1 | 不详 Parental origin unspecified | 新疆林科院园林绿化研究所Research Institute of Landscaping,Xinjiang Academy of Forestry Sciences | 200.00 | 14.50 | 9月下旬(新疆北疆地区) Late September(Northern Xinjiang) | 韩政伟 等, | ||
类型 Type | 品种 Cultivar | 亲本(父 × 母) Parent(male × female) | 选育单位 Breeding organization | 平均单果质 量/g Average fruit weight | 可溶性固形 物/% Total soluble solid | 总酸含量/% Total acid content | 成熟期 Mature period | 参考文献 Reference |
小苹果 Crab apple | 沈红 Shenhong | 富士 × 金红 Fuji × Jinhong | 沈阳农业大学 Shenyang Agricultural University | 155.00 | 16.80 | 9月上旬(辽宁沈阳) Early September(Shenyang,Liaoning) | 李怀玉 等, | |
中苹贝艳 Zongping beiyan | 金冠 × 龙丰 Golden Delicious × Longfeng | 中国农业科学院果树研究所 Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Sciences | 68.00 | 18.00 | 0.27 | 10月上旬(辽宁兴城) Early October(Xingcheng,Liaoning) | 刘肖烽 等, | |
七月鲜 Qiyuexian | 铃铛 × 佚名大苹果 Lingdang × Anonymous apple | 辽宁省果树科学研究所Liaoning Institute of Pomology | 50.70 | 13.94 | 1.22 | 7月下旬至8月中旬(辽宁熊岳) Late July to mid-August (Xiongyue,Liaoning) | 张景娥 等, | |
金红 Jinhong | 红太平 × 金冠 Hongtaiping × Golden Delicious | 吉林省农业科学院果树研究所 Pomology Research Institute,Jilin Academy of Agricultural Sciences | 70.00 | 12.00 | 0.70 | 9月上中旬(吉林公主岭) Early to mid-September (Gongzhuling,Jilin) | 施献举, | |
象牙黄 Xiangya- huang | 蛟河1号 × 金红 Jiaohe No.1 × Jinhong | 120.00 | 13.00 | 0.94 | 7月下旬至8月上旬(吉林公主岭) From late July to early August (Gongzhuling,Jilin) | 孙凤兰 等, | ||
冰红 Binghong | 金冠 × 红海棠 Golden Delicious × Red crabapple | 64.00 | 12.40 | 0.49 | 9月上中旬(吉林公主岭) Early to mid-September (Gongzhuling,Jilin) | 邵静 等, | ||
塞外红 Saiwai- hong | 不详 Parental origin unspecified | 通辽市林业和草原研究所Tongliao Forestry and Grass land Science Research Institute | 58.30 | 17.31 | 0.87 | 9月中下旬(内蒙古通辽) Mid-late September(Tongliao,Inner Mongolia) | 王宝侠 等, | |
金萍 Jinping | 宁酥 × 金红 Ningsu × Jinhong | 辽宁农业职业技术学院 Liaoning Agricultural Vocational and Technical College | 110.00 | 18.25 | 0.28 | 9月中旬(辽宁铁岭) Mid-September(Tieling,Liaoning) | 高丹, | |
紫香 Zixiang | 赤阳 × 红海棠 Chiyang × Red crabapple | 黑龙江省农业科学院浆果研究所 Berry Research Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 45.00 | 12.70 | 0.46 | 8月下旬(黑龙江宝清) Late August(Baoqing,Heilongjiang) | 吴立仁 等, | |
龙丰 Longfeng | 大秋 × 金红 Daqiu × Jinhong | 黑龙江省农业科学院牡丹江分院 Mudanjiang Branch,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 55.10 | 14.70 | 3.88 | 9月中旬(黑龙江牡丹江)Mid-September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 吴昆,1992 | |
龙红 Longhong | 富士 × 铃铛 Fuji × Lingdang | 75.00 | 16.10 | 0.37 | 8月下旬(黑龙江牡丹江) Late August (Mudanjiang,Heilongjiang) | 刘延杰 等, | ||
龙帅 Longshuai | 金红 × 寒富 Jinhong × Hanfu | 119.00 | 13.90 | 0.56 | 9月中旬(黑龙江牡丹江)Mid-September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 于文全 等, | ||
龙冠 Longguan | 七月鲜 × 金冠 Qiyuexian × Golden Delicious | 94.50 | 13.00 | 0.17 | 9月上旬(黑龙江牡丹江) Early September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 李淑贤 等, | ||
龙硕 Longshuo | 龙丰自然芽变 Longfeng natural bud mutation | 110.60 | 14.00 | 1.20 | 9月中下旬(黑龙江牡丹江)Mid-late September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 卜海东 等, | ||
龙艳 Longyan | 金红自然芽变 Jinhong natural bud mutation | 91.00 | 15.10 | 0.81 | 9月上中旬(黑龙江牡丹江)Early and middle September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 卜海东 等, | ||
类型 Type | 品种 Cultivar | 亲本(父 × 母) Parent(male × female) | 选育单位 Breeding organization | 平均单果质 量/g Average fruit weight | 可溶性固形 物/% Total soluble solid | 总酸含量/% Total acid content | 成熟期 Mature period | 参考文献 Reference |
小苹果 Crab apple | 振兴1号 Zhenxing 1 | 龙冠 × 冻果 Longguan × Dongguo | 黑龙江省农业科学院乡村振兴科技研究所 Institute of Rural Revitalization Technology,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 43.00 | 16.50 | 0.48 | 9月下旬(黑龙江哈尔滨)Late September(Harbin,Heilongjiang) | 焦奎宝 等, |
表1 中国抗寒苹果的选育
Table 1 Breeding of cold-resistant apple in China
类型 Type | 品种 Cultivar | 亲本(父 × 母) Parent(male × female) | 选育单位 Breeding organization | 平均单 果质 量/g Average fruit weight | 可溶性 固形 物/% Total soluble solid | 总酸含 量/% Total acid content | 成熟期 Mature period | 参考文献 Reference |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
苹果 Apple | 寒富 Hanfu | 富士 × 东光 Fuji × Dongguang | 沈阳农业大学 Shenyang Agricultural University | 250.00 | 15.20 | 0.34 | 9月下旬(辽宁沈阳)Late September(Shenyang,Liaoning) | 李怀玉 等, |
华红 Huahong | 惠 × 金冠 Megumi × Golden Delicious | 中国农业科学院果树研究所 Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Sciences | 185.00 | 15.10 | 0.48 | 10月中上旬(辽宁兴城)Early and middle October(Xingcheng,Liaoning) | 满书铎 等, | |
华庆 Huaqing | 华富 × 金冠 Huafu × Golden Delicious | 223.00 | 15.50 | 0.50 | 9月下旬(辽宁兴城)Late September(Xingcheng,Liaoning) | 王强和丛佩华, | ||
华金 Huajin | 好矮生 × 金矮生 Well spur × Gold spur | 250.00 | 14.40 | 0.35 | 9月下旬(辽宁兴城)Late September(Xingcheng,Liaoning) | 程存刚 等, | ||
岳冠 Yueguan | 岳帅 × 寒富 Yueshuai × Hanfu | 辽宁省果树科学研究所 Liaoning Institute of Pomology | 225.00 | 15.40 | 0.39 | 9月下旬(辽宁熊岳)Late September(Xiongyue,Liaoning) | 吕天星 等, | |
岳艳 Yueyan | 珊夏 × 寒富 Sansa × Hanfu | 240.00 | 13.40 | 0.42 | 9月上旬(辽宁熊岳)Early September(Xiongyue,Liaoning) | 王冬梅 等, | ||
岳苹 Yueping | 岳帅 × 寒富 Yueshuai × Hanfu | 295.00 | 15.30 | 0.22 | 10月中旬(辽宁熊岳)Mid-October (Xiongyue,Liaoning) | 刘志 等, | ||
岳华 Yuehua | 215.00 | 15.50 | 0.37 | 10月中旬(辽宁熊岳)Mid-October (Xiongyue,Liaoning) | 王冬梅 等, | |||
望香红 Wangxianghong | 富士与红星混栽苹果园,亲本不详 Apple orchard with mixed cultivation of Fuji and Red Star cultivars,parental origin unspecified | 240.00 | 14.10 | 0.32 | 10月中旬(辽宁瓦房店)Mid-October(Wafangdian,Liaoning) | 闫忠业 等, | ||
岳阳红 Yueyang hong | 东光 × 富士 Dongguang × Fuji | 205.00 | 15.22 | 0.49 | 9月下旬(辽宁营口)Late September(Yingkou,Liaoning) | 王冬梅 等, | ||
新帅 Xinshuai | 新冬 × 金冠 Xindong × Golden Delicious | 新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所Xinjiang Production and Construction Corps 7th Division Institute of Agricultural Sciences | 216.00 | 13.30 | 0.35 | 9月下旬至10月中旬(新疆奎屯) Late September to mid-October (Kuitun,Xinjiang) | 廖庆安 等, | |
新冠 Xinguan | 143.00 | 14.70 | 9月中旬(新疆奎屯) Mid-September (Kuitun,Xinjiang) | 廖庆安 等, | ||||
新苹4号 Xinping 4 | 新光 × 金冠 Xinguang × Golden Delicious | 210.00 | 14.70 | 0.36 | 9月上中旬(新疆奎屯) Early and middle September (Kuitun,Xinjiang) | 李国萍 等, | ||
玛平1号 Maping 1 | 不详 Parental origin unspecified | 新疆林科院园林绿化研究所Research Institute of Landscaping,Xinjiang Academy of Forestry Sciences | 200.00 | 14.50 | 9月下旬(新疆北疆地区) Late September(Northern Xinjiang) | 韩政伟 等, | ||
类型 Type | 品种 Cultivar | 亲本(父 × 母) Parent(male × female) | 选育单位 Breeding organization | 平均单果质 量/g Average fruit weight | 可溶性固形 物/% Total soluble solid | 总酸含量/% Total acid content | 成熟期 Mature period | 参考文献 Reference |
小苹果 Crab apple | 沈红 Shenhong | 富士 × 金红 Fuji × Jinhong | 沈阳农业大学 Shenyang Agricultural University | 155.00 | 16.80 | 9月上旬(辽宁沈阳) Early September(Shenyang,Liaoning) | 李怀玉 等, | |
中苹贝艳 Zongping beiyan | 金冠 × 龙丰 Golden Delicious × Longfeng | 中国农业科学院果树研究所 Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Sciences | 68.00 | 18.00 | 0.27 | 10月上旬(辽宁兴城) Early October(Xingcheng,Liaoning) | 刘肖烽 等, | |
七月鲜 Qiyuexian | 铃铛 × 佚名大苹果 Lingdang × Anonymous apple | 辽宁省果树科学研究所Liaoning Institute of Pomology | 50.70 | 13.94 | 1.22 | 7月下旬至8月中旬(辽宁熊岳) Late July to mid-August (Xiongyue,Liaoning) | 张景娥 等, | |
金红 Jinhong | 红太平 × 金冠 Hongtaiping × Golden Delicious | 吉林省农业科学院果树研究所 Pomology Research Institute,Jilin Academy of Agricultural Sciences | 70.00 | 12.00 | 0.70 | 9月上中旬(吉林公主岭) Early to mid-September (Gongzhuling,Jilin) | 施献举, | |
象牙黄 Xiangya- huang | 蛟河1号 × 金红 Jiaohe No.1 × Jinhong | 120.00 | 13.00 | 0.94 | 7月下旬至8月上旬(吉林公主岭) From late July to early August (Gongzhuling,Jilin) | 孙凤兰 等, | ||
冰红 Binghong | 金冠 × 红海棠 Golden Delicious × Red crabapple | 64.00 | 12.40 | 0.49 | 9月上中旬(吉林公主岭) Early to mid-September (Gongzhuling,Jilin) | 邵静 等, | ||
塞外红 Saiwai- hong | 不详 Parental origin unspecified | 通辽市林业和草原研究所Tongliao Forestry and Grass land Science Research Institute | 58.30 | 17.31 | 0.87 | 9月中下旬(内蒙古通辽) Mid-late September(Tongliao,Inner Mongolia) | 王宝侠 等, | |
金萍 Jinping | 宁酥 × 金红 Ningsu × Jinhong | 辽宁农业职业技术学院 Liaoning Agricultural Vocational and Technical College | 110.00 | 18.25 | 0.28 | 9月中旬(辽宁铁岭) Mid-September(Tieling,Liaoning) | 高丹, | |
紫香 Zixiang | 赤阳 × 红海棠 Chiyang × Red crabapple | 黑龙江省农业科学院浆果研究所 Berry Research Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 45.00 | 12.70 | 0.46 | 8月下旬(黑龙江宝清) Late August(Baoqing,Heilongjiang) | 吴立仁 等, | |
龙丰 Longfeng | 大秋 × 金红 Daqiu × Jinhong | 黑龙江省农业科学院牡丹江分院 Mudanjiang Branch,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 55.10 | 14.70 | 3.88 | 9月中旬(黑龙江牡丹江)Mid-September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 吴昆,1992 | |
龙红 Longhong | 富士 × 铃铛 Fuji × Lingdang | 75.00 | 16.10 | 0.37 | 8月下旬(黑龙江牡丹江) Late August (Mudanjiang,Heilongjiang) | 刘延杰 等, | ||
龙帅 Longshuai | 金红 × 寒富 Jinhong × Hanfu | 119.00 | 13.90 | 0.56 | 9月中旬(黑龙江牡丹江)Mid-September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 于文全 等, | ||
龙冠 Longguan | 七月鲜 × 金冠 Qiyuexian × Golden Delicious | 94.50 | 13.00 | 0.17 | 9月上旬(黑龙江牡丹江) Early September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 李淑贤 等, | ||
龙硕 Longshuo | 龙丰自然芽变 Longfeng natural bud mutation | 110.60 | 14.00 | 1.20 | 9月中下旬(黑龙江牡丹江)Mid-late September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 卜海东 等, | ||
龙艳 Longyan | 金红自然芽变 Jinhong natural bud mutation | 91.00 | 15.10 | 0.81 | 9月上中旬(黑龙江牡丹江)Early and middle September(Mudanjiang,Heilongjiang) | 卜海东 等, | ||
类型 Type | 品种 Cultivar | 亲本(父 × 母) Parent(male × female) | 选育单位 Breeding organization | 平均单果质 量/g Average fruit weight | 可溶性固形 物/% Total soluble solid | 总酸含量/% Total acid content | 成熟期 Mature period | 参考文献 Reference |
小苹果 Crab apple | 振兴1号 Zhenxing 1 | 龙冠 × 冻果 Longguan × Dongguo | 黑龙江省农业科学院乡村振兴科技研究所 Institute of Rural Revitalization Technology,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 43.00 | 16.50 | 0.48 | 9月下旬(黑龙江哈尔滨)Late September(Harbin,Heilongjiang) | 焦奎宝 等, |
国家 Country | 品种 Cultivar | 亲本 Parent | 选育单位 Breeding organization | 特性 Characteristic | 参考文献 Reference | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
英国 United kingdom | M26 | M16 × M9 | 英国东茂林试验站 East Malling Research | 半矮化,抗花叶病毒,抗寒Semi-dwarf,anti-mosaic virus,cold resistance | 赵德英, | |||
MM106 | 君袖 × M1 Junxiu × M1 | 英国约翰英尼斯园艺研究所和东茂林试验站John Innes Institute of Horticulture and East Malling Research | 半矮化,抗苹果绵蚜,抗寒Semi-dwarf,resistant to apple aphid,cold resistance | |||||
加拿大 Canada | SJM 44 | Nertchinsk × M9 | 加拿大农业与农业食品园艺研究和发展中心 Agriculture and Agri-Food Canada,Atlantic Food and Horticulture Research Center | 矮化,抗苹果绵蚜,抗寒 Dwarfing,resistance to apple aphid,cold resistance | 赵德英, | |||
SJP 84-5162 | Robusta 5 × M27 | 矮化,抗白粉病、苹果绵蚜,抗寒Dwarfing,resistance to powdery mildew,apple aphid,cold resistance | ||||||
德国 Germany | Pillnitzer Supporter 4 | M4 × M9 | 德国德累斯顿-皮尔尼茨植物遗传和作物研究 Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research,Dresden-Pieschen | 半矮化、抗苹果绵蚜,较抗寒 Semi-dwarf,resistant to apple aphid,more resistant to cold | 赵德英, | |||
俄罗斯 Russia | B9 | M8 × Red Flag | 俄罗斯米丘林斯克国立农业大学 Michurinsk State Agrarian University | 矮化,抗颈腐病,抗寒Dwarfing,resistance to neck rot,cold resistance | 赵德英, | |||
71-3-150 | 58-257 × B9 | 半矮化,抗颈腐病,抗寒Semi-dwarf,neck rot resistance,cold resistance | ||||||
B118 | Moscow Pear和M8与M9的混合花粉杂交Hybridization of Moscow Pear and M8 with mixed pollen of M9 | 半矮化,抗颈腐病和黑星病,极抗寒Semi-dwarf,resistant to neck rot and scab,extremely cold-resistant | ||||||
B10(62-396) | 13-14 × B9 | 半矮化,抗火疫病,抗寒 Semi-dwarf,fire-resistant,cold-resistant | ||||||
波兰 Poland | P22 | M9 × Common Antonovka | 波兰斯基尔涅维采果树研究所 Research Institute of Pomology and Floriculture,Skierniewice | 极矮化,抗冠腐病和白粉病,极抗寒Extremely dwarf,resistant to crown rot and powdery mildew,and extremely cold-resistant. | 赵德英, | |||
美国 USA | G935 | Ottawa 3 × Robusta 5 | 美国康奈尔大学和Geneva试验站 Cornell University and Geneva Experiment Station | 半矮化,高抗火疫病,抗寒Semi-dwarf,high fire resistance,cold resistance | 赵德英, | |||
G814 | Ottawa 3 × Robusta 5 | 半矮化,抗冠腐病,抗寒Semi-dwarf,crown rot resistance,cold resistance | ||||||
中国 China | CX4 | M9 × 金红 M9 × Jinhong | 中国农业科学院果树研究所Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Sciences | 矮化,早果,抗寒 Dwarfing,early fruit,cold resistance | 周家旭 等, | |||
CX5 | 193 × M9 | |||||||
GM256 | 红海棠 × M9 Red crabapple × M9 | 吉林省农业科学院果树研究所 Pomology Research Institute,Jilin Academy of Agricultural Sciences | 半矮化,早果,抗寒 Semi-dwarf,early fruit,cold resistance | 张新宇 等, | ||||
GM310 | 红太平 × M9 Hongtaiping × M9 | 矮化,抗腐烂病,抗寒 Dwarfing,rot resistance,cold resistance | 张冰冰 等, | |||||
ZM-2000 | GM256自然实生 GM256 natural seeding | 矮化,抗腐烂病,抗寒 Dwarfing,rot resistance,cold resistance | 李粤渤 等, | |||||
辽砧2号 Liaozhen No.2 | 助列涅特 × M9 Zhulieniete × M9 | 辽宁省果树科学研究所 Liaoning Institute of Pomology | 矮化,早果,易生根,抗寒Dwarfing,early fruit,easy to root,cold resistance | 刘志 等, | ||||
77-34 | 小黄海棠 × M9 Small Yellow crabapple × M9 | 半矮化,早果,抗寒 Semi-dwarf,early fruit,cold resistance | 李恩生 等, | |||||
扎矮山荆子 Zhaai Malus baccata | 山荆子自然实生 Natural seedling of Malus baccata | 内蒙古自治区呼伦贝尔盟农业科学研究所Hulunbuir Agricultural Science Research Institute,Inner Mongolia Autonomous Region | 矮化,抗腐烂病,抗寒 Dwarfing,rot resistance,cold resistance | 孟庆炎 等, | ||||
SC6 | SH5 × 黄海棠 SH5 × Yellow crabapple | 山西农业大学园艺学院 College of Horticulture,Shanxi Agricultural University | 矮化,早果,抗寒 Dwarfing,early fruit,cold resistance | 蔚露 等, | ||||
Y-1 | 晋西北野生山荆子实生选育 Seedling breeding of wild Malus baccata in northwest Shanxi | 山西农业大学果树研究所 Pomology Institute,Shanxi Agricultural University | 矮化,早果,抗旱,抗寒 Dwarfing,early fruit,drought resistance,cold resistance | 周家旭 等, | ||||
Y-2 | 极矮化,早果,抗旱,抗寒 Extremely dwarf,early fruit,drought resistance,cold resistance | |||||||
MD001 | 山荆子 × M8 Malus baccata × M8 | 黑龙江省农业科学院 Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 半矮化,早果,抗寒 Semi-dwarf,early fruit,cold resistance | |||||
中国 China | KM矮化砧 | 花红 × M9 Huahong × M9 | 新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所 Xinjiang Production and Construction Corps 7th Division Institute of Agricultural Sciences | 矮化,早果,抗寒 Dwarfing,early fruit,cold resistance | 李国萍 等, | |||
SX126 | M26 × 富平楸子 M26 × Fupingqiuzi | 西北农林科技大学园艺学院 College of Horticulture,Northwest A & F University | 矮化,抗旱,抗偏斜,抗寒 Dwarfing,drought resistance,deflection resistance,cold resistance | 樊秀芳 等, | ||||
中砧1号 Zhongzhen 1 | 小金海棠自然实生 Small golden crabapple natural seedling | 中国农业大学园艺学院 College of Horticulture,China Agricultural University | 半矮化,抗落叶病,抗寒 Semi-dwarf,anti-defoliation,cold resistance | 韩振海 等, |
表2 抗寒苹果砧木
Table 2 Cold-resistant apple rootstocks
国家 Country | 品种 Cultivar | 亲本 Parent | 选育单位 Breeding organization | 特性 Characteristic | 参考文献 Reference | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
英国 United kingdom | M26 | M16 × M9 | 英国东茂林试验站 East Malling Research | 半矮化,抗花叶病毒,抗寒Semi-dwarf,anti-mosaic virus,cold resistance | 赵德英, | |||
MM106 | 君袖 × M1 Junxiu × M1 | 英国约翰英尼斯园艺研究所和东茂林试验站John Innes Institute of Horticulture and East Malling Research | 半矮化,抗苹果绵蚜,抗寒Semi-dwarf,resistant to apple aphid,cold resistance | |||||
加拿大 Canada | SJM 44 | Nertchinsk × M9 | 加拿大农业与农业食品园艺研究和发展中心 Agriculture and Agri-Food Canada,Atlantic Food and Horticulture Research Center | 矮化,抗苹果绵蚜,抗寒 Dwarfing,resistance to apple aphid,cold resistance | 赵德英, | |||
SJP 84-5162 | Robusta 5 × M27 | 矮化,抗白粉病、苹果绵蚜,抗寒Dwarfing,resistance to powdery mildew,apple aphid,cold resistance | ||||||
德国 Germany | Pillnitzer Supporter 4 | M4 × M9 | 德国德累斯顿-皮尔尼茨植物遗传和作物研究 Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research,Dresden-Pieschen | 半矮化、抗苹果绵蚜,较抗寒 Semi-dwarf,resistant to apple aphid,more resistant to cold | 赵德英, | |||
俄罗斯 Russia | B9 | M8 × Red Flag | 俄罗斯米丘林斯克国立农业大学 Michurinsk State Agrarian University | 矮化,抗颈腐病,抗寒Dwarfing,resistance to neck rot,cold resistance | 赵德英, | |||
71-3-150 | 58-257 × B9 | 半矮化,抗颈腐病,抗寒Semi-dwarf,neck rot resistance,cold resistance | ||||||
B118 | Moscow Pear和M8与M9的混合花粉杂交Hybridization of Moscow Pear and M8 with mixed pollen of M9 | 半矮化,抗颈腐病和黑星病,极抗寒Semi-dwarf,resistant to neck rot and scab,extremely cold-resistant | ||||||
B10(62-396) | 13-14 × B9 | 半矮化,抗火疫病,抗寒 Semi-dwarf,fire-resistant,cold-resistant | ||||||
波兰 Poland | P22 | M9 × Common Antonovka | 波兰斯基尔涅维采果树研究所 Research Institute of Pomology and Floriculture,Skierniewice | 极矮化,抗冠腐病和白粉病,极抗寒Extremely dwarf,resistant to crown rot and powdery mildew,and extremely cold-resistant. | 赵德英, | |||
美国 USA | G935 | Ottawa 3 × Robusta 5 | 美国康奈尔大学和Geneva试验站 Cornell University and Geneva Experiment Station | 半矮化,高抗火疫病,抗寒Semi-dwarf,high fire resistance,cold resistance | 赵德英, | |||
G814 | Ottawa 3 × Robusta 5 | 半矮化,抗冠腐病,抗寒Semi-dwarf,crown rot resistance,cold resistance | ||||||
中国 China | CX4 | M9 × 金红 M9 × Jinhong | 中国农业科学院果树研究所Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Sciences | 矮化,早果,抗寒 Dwarfing,early fruit,cold resistance | 周家旭 等, | |||
CX5 | 193 × M9 | |||||||
GM256 | 红海棠 × M9 Red crabapple × M9 | 吉林省农业科学院果树研究所 Pomology Research Institute,Jilin Academy of Agricultural Sciences | 半矮化,早果,抗寒 Semi-dwarf,early fruit,cold resistance | 张新宇 等, | ||||
GM310 | 红太平 × M9 Hongtaiping × M9 | 矮化,抗腐烂病,抗寒 Dwarfing,rot resistance,cold resistance | 张冰冰 等, | |||||
ZM-2000 | GM256自然实生 GM256 natural seeding | 矮化,抗腐烂病,抗寒 Dwarfing,rot resistance,cold resistance | 李粤渤 等, | |||||
辽砧2号 Liaozhen No.2 | 助列涅特 × M9 Zhulieniete × M9 | 辽宁省果树科学研究所 Liaoning Institute of Pomology | 矮化,早果,易生根,抗寒Dwarfing,early fruit,easy to root,cold resistance | 刘志 等, | ||||
77-34 | 小黄海棠 × M9 Small Yellow crabapple × M9 | 半矮化,早果,抗寒 Semi-dwarf,early fruit,cold resistance | 李恩生 等, | |||||
扎矮山荆子 Zhaai Malus baccata | 山荆子自然实生 Natural seedling of Malus baccata | 内蒙古自治区呼伦贝尔盟农业科学研究所Hulunbuir Agricultural Science Research Institute,Inner Mongolia Autonomous Region | 矮化,抗腐烂病,抗寒 Dwarfing,rot resistance,cold resistance | 孟庆炎 等, | ||||
SC6 | SH5 × 黄海棠 SH5 × Yellow crabapple | 山西农业大学园艺学院 College of Horticulture,Shanxi Agricultural University | 矮化,早果,抗寒 Dwarfing,early fruit,cold resistance | 蔚露 等, | ||||
Y-1 | 晋西北野生山荆子实生选育 Seedling breeding of wild Malus baccata in northwest Shanxi | 山西农业大学果树研究所 Pomology Institute,Shanxi Agricultural University | 矮化,早果,抗旱,抗寒 Dwarfing,early fruit,drought resistance,cold resistance | 周家旭 等, | ||||
Y-2 | 极矮化,早果,抗旱,抗寒 Extremely dwarf,early fruit,drought resistance,cold resistance | |||||||
MD001 | 山荆子 × M8 Malus baccata × M8 | 黑龙江省农业科学院 Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences | 半矮化,早果,抗寒 Semi-dwarf,early fruit,cold resistance | |||||
中国 China | KM矮化砧 | 花红 × M9 Huahong × M9 | 新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所 Xinjiang Production and Construction Corps 7th Division Institute of Agricultural Sciences | 矮化,早果,抗寒 Dwarfing,early fruit,cold resistance | 李国萍 等, | |||
SX126 | M26 × 富平楸子 M26 × Fupingqiuzi | 西北农林科技大学园艺学院 College of Horticulture,Northwest A & F University | 矮化,抗旱,抗偏斜,抗寒 Dwarfing,drought resistance,deflection resistance,cold resistance | 樊秀芳 等, | ||||
中砧1号 Zhongzhen 1 | 小金海棠自然实生 Small golden crabapple natural seedling | 中国农业大学园艺学院 College of Horticulture,China Agricultural University | 半矮化,抗落叶病,抗寒 Semi-dwarf,anti-defoliation,cold resistance | 韩振海 等, |
图2 苹果响应低温胁迫的生理变化 MDA:丙二醛;ABA:脱落酸;JA:茉莉酸;SA:水杨酸;PAs:多胺;Put:腐胺;Spd:亚精胺;Spm:精胺;O2·-:超氧阴离子;H2O2:过氧化氢;SOD:超氧化物歧化酶;POD:过氧化物酶;CAT:过氧化氢酶;APX:抗坏血酸过氧化氢酶
Fig. 2 Physiological changes of apple in response to low temperature stress MDA:Malondialdehyde;ABA:Abscisic acid;JA:Jasmonic acid;SA:Salicylic acid;PAs:Polyamine;Put:Putrescine;Spd:Spermidine;Spm:Spermine;O2·-:Superoxide anion;H2O2:Hydrogen peroxide;SOD:Superoxide dismutase;POD:Peroxidase;CAT:Catalase;APX:Ascorbic acid catalase
响应低温胁迫的类型 Types of response to low temperature stress | 基因名称 Gene name | 抗寒机制 Mechanism of cold resistance | 参考文献 Reference |
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低温信号的感知与传导Low temperature signal perception and transduction | MdCPK1a | 清除 ROS Scavenging of ROS | Dong et al., |
MdbHLH4 | 促进MdCAX3L-2的表达,抑制低温诱导的Ca2+信号传导 Improve the expression of MdCAX3L-2 and inhibits Ca2+ signal transduction induced by low temperature | Yang et al., | |
转录调控途径 Transcriptional regulatory pathway | MdMYB73 | MdCBF2/3/4/5的表达水平增加,可溶性糖含量增加The expression level of MdCBF2/3/4/5 increased,and the soluble sugar content increased | Zhang et al., |
MdbHLH33 | 正向调控MdCBF2表达,MdCOR15A-1和MdCOR15A-2的表达水平增加 Positive regulation of MdCBF2 expression increased the expression levels of MdCOR15A-1 and MdCOR15A-2 | Xu et al., | |
MdCBF1/2 | 正向调控MdTST1/2表达,增加葡萄糖、果糖和蔗糖的含量 Positive regulation of MdTST1/2 expression enhances the accumulation of glucose,fructose,and sucrose | Li et al., | |
MdMYB88/124 | 正向调控MdCCA1激活MdCBF3的表达,促进花青素积累 Positive regulation of MdCCA1 activates MdCBF3 expression,thereby promoting anthocyanin accumulation | Xie et al., | |
MdNAC104 | 正向调控MdCBF1/3的表达 Positive regulation of MdCBF1/3 expression | Mei et al., | |
MdCBF3 | 正向调控MdGAD1表达,增加GABA合成 Positive regulation of MdGAD1 expression increased GABA synthesis | Liu et al., | |
MdMYB23 | 正向调控MdANR,促进原花青素积累和ROS清除 Positive regulation of MdANR promotes proanthocyanidin accumulation and ROS scavenging | An et al., | |
MdBBX37 | MdBBX37-MdICE1 协同激活MdCBF1表达 MdBBX37-MdICE1 synergistically activated MdCBF1 expression | An et al., | |
MdABI4 | MdABI4与MdICE1相互作用,增强对MdCBF1的转录 MdABI4 interacts with MdICE1 to enhance the transcription of MdCBF1 | An et al., | |
转录调控途径 Transcriptional regulatory pathway | MdBIM1 | 正向调控MdCBF1表达,提高苹果抗寒性 Positive regulation of MdCBF1 expression promotes apple cold resistance | An et al., |
MdCIbHLH1 | MdCIbHLH1与MdERF1B相互作用,增强对MdCBF1的转录 MdCIbHLH1 interacts with MdERF1B to enhance the transcription of MdCBF1 | Wang et al., | |
MdNAC104 | 促进MdCHS-b、MdCHI-a、MdF3Ha和MdANS-b表达,促进花青素积累 Promote the expression of MdCHS-b,MdCHI-a,MdF3H-a and MdANS-b,and promote anthocyanin accumulation | Mei et al., | |
MdWRKY40is | 正向调控MdDFR,促进花青素积累 Positive regulation of MdDFR promotes anthocyanin accumulation | Xu et al., | |
MdMRLK2 | 正向调控MdMYBPA1,促进MdANS和MdUFGT表达,诱导更多的花青素合成Positive regulation of MdMYBPA1 promotes the expression of MdANS and MdUFGT,thereby inducing enhanced anthocyanin biosynthesis | Jing et al., | |
MdHY5 | 正向调控MdCBF1表达,提高苹果抗寒性;MdHY5与MdGH3-2/12和MdNCED2结合,降低苹果IAA/ABA Positive regulation of MdCBF1 expression promotes apple cold resistance;MdHY5 binds to MdGH3-2/12 and MdNCED2,and reduces the ratio of IAA/ABA in apple | An et al., | |
MdARF17 | POD和CAT活性升高 Increase POD and CAT activities | Shen et al., | |
MdHYL1 | 正向调控MdMYB88/124表达,介导ROS清除、花青素和苯丙氨酸含量积累 Positive regulation of MdMYB88/124 expression mediates ROS scavenging,anthocyanin and phenylalanine accumulation | Shen et al., | |
MdGolS5 | 增加肌醇半乳糖苷和棉子糖的含量,提高渗透水平 Increase the content of galactinol and raffinose,improve the penetration level | Xu et al., | |
翻译后修饰调控途径 Post-translational modification regulation pathway | MdSIZ1 | MdSIZ1对MdMYB1蛋白进行SUMO化修饰,提高MdMYB1蛋白的稳定性,促进花青苷的积累 MdSIZ1 SUMOylated MdMYB1 protein to improve the stability of MdMYB1 protein and promote the accumulation of anthocyanin | Zhou et al., |
MdSIZ1 | MdMYB2与MdSIZ1结合,促进对MdMYB1蛋白SUMO化修饰,促进花青苷的积累 MdMYB2 binds to MdSIZ1 to promote the SUMOylation of MdMYB1 protein and promote the accumulation of anthocyanins | Jiang et al., | |
MdPUB23 | MdPUB23与MdICE1相互作用,促进MdICE1蛋白稳定性负调控冷应激反应 MdPUB23 interacts with MdICE1 to promote the stability of MdICE1 protein and negatively regulates cold stress response | Wang et al., | |
MdHDA6 | MdHDA6对MdTCP15进行组蛋白去乙酰化并抑制其表达,提高苹果的抗寒性 MdHDA6 deacetylates histones of MdTCP15 and inhibits its expression to improve the cold resistance of apples | Guo et al., |
表3 苹果抗寒相关基因及其机制
Table 3 Cold resistance-related genes and their molecular mechanisms in apple
响应低温胁迫的类型 Types of response to low temperature stress | 基因名称 Gene name | 抗寒机制 Mechanism of cold resistance | 参考文献 Reference |
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低温信号的感知与传导Low temperature signal perception and transduction | MdCPK1a | 清除 ROS Scavenging of ROS | Dong et al., |
MdbHLH4 | 促进MdCAX3L-2的表达,抑制低温诱导的Ca2+信号传导 Improve the expression of MdCAX3L-2 and inhibits Ca2+ signal transduction induced by low temperature | Yang et al., | |
转录调控途径 Transcriptional regulatory pathway | MdMYB73 | MdCBF2/3/4/5的表达水平增加,可溶性糖含量增加The expression level of MdCBF2/3/4/5 increased,and the soluble sugar content increased | Zhang et al., |
MdbHLH33 | 正向调控MdCBF2表达,MdCOR15A-1和MdCOR15A-2的表达水平增加 Positive regulation of MdCBF2 expression increased the expression levels of MdCOR15A-1 and MdCOR15A-2 | Xu et al., | |
MdCBF1/2 | 正向调控MdTST1/2表达,增加葡萄糖、果糖和蔗糖的含量 Positive regulation of MdTST1/2 expression enhances the accumulation of glucose,fructose,and sucrose | Li et al., | |
MdMYB88/124 | 正向调控MdCCA1激活MdCBF3的表达,促进花青素积累 Positive regulation of MdCCA1 activates MdCBF3 expression,thereby promoting anthocyanin accumulation | Xie et al., | |
MdNAC104 | 正向调控MdCBF1/3的表达 Positive regulation of MdCBF1/3 expression | Mei et al., | |
MdCBF3 | 正向调控MdGAD1表达,增加GABA合成 Positive regulation of MdGAD1 expression increased GABA synthesis | Liu et al., | |
MdMYB23 | 正向调控MdANR,促进原花青素积累和ROS清除 Positive regulation of MdANR promotes proanthocyanidin accumulation and ROS scavenging | An et al., | |
MdBBX37 | MdBBX37-MdICE1 协同激活MdCBF1表达 MdBBX37-MdICE1 synergistically activated MdCBF1 expression | An et al., | |
MdABI4 | MdABI4与MdICE1相互作用,增强对MdCBF1的转录 MdABI4 interacts with MdICE1 to enhance the transcription of MdCBF1 | An et al., | |
转录调控途径 Transcriptional regulatory pathway | MdBIM1 | 正向调控MdCBF1表达,提高苹果抗寒性 Positive regulation of MdCBF1 expression promotes apple cold resistance | An et al., |
MdCIbHLH1 | MdCIbHLH1与MdERF1B相互作用,增强对MdCBF1的转录 MdCIbHLH1 interacts with MdERF1B to enhance the transcription of MdCBF1 | Wang et al., | |
MdNAC104 | 促进MdCHS-b、MdCHI-a、MdF3Ha和MdANS-b表达,促进花青素积累 Promote the expression of MdCHS-b,MdCHI-a,MdF3H-a and MdANS-b,and promote anthocyanin accumulation | Mei et al., | |
MdWRKY40is | 正向调控MdDFR,促进花青素积累 Positive regulation of MdDFR promotes anthocyanin accumulation | Xu et al., | |
MdMRLK2 | 正向调控MdMYBPA1,促进MdANS和MdUFGT表达,诱导更多的花青素合成Positive regulation of MdMYBPA1 promotes the expression of MdANS and MdUFGT,thereby inducing enhanced anthocyanin biosynthesis | Jing et al., | |
MdHY5 | 正向调控MdCBF1表达,提高苹果抗寒性;MdHY5与MdGH3-2/12和MdNCED2结合,降低苹果IAA/ABA Positive regulation of MdCBF1 expression promotes apple cold resistance;MdHY5 binds to MdGH3-2/12 and MdNCED2,and reduces the ratio of IAA/ABA in apple | An et al., | |
MdARF17 | POD和CAT活性升高 Increase POD and CAT activities | Shen et al., | |
MdHYL1 | 正向调控MdMYB88/124表达,介导ROS清除、花青素和苯丙氨酸含量积累 Positive regulation of MdMYB88/124 expression mediates ROS scavenging,anthocyanin and phenylalanine accumulation | Shen et al., | |
MdGolS5 | 增加肌醇半乳糖苷和棉子糖的含量,提高渗透水平 Increase the content of galactinol and raffinose,improve the penetration level | Xu et al., | |
翻译后修饰调控途径 Post-translational modification regulation pathway | MdSIZ1 | MdSIZ1对MdMYB1蛋白进行SUMO化修饰,提高MdMYB1蛋白的稳定性,促进花青苷的积累 MdSIZ1 SUMOylated MdMYB1 protein to improve the stability of MdMYB1 protein and promote the accumulation of anthocyanin | Zhou et al., |
MdSIZ1 | MdMYB2与MdSIZ1结合,促进对MdMYB1蛋白SUMO化修饰,促进花青苷的积累 MdMYB2 binds to MdSIZ1 to promote the SUMOylation of MdMYB1 protein and promote the accumulation of anthocyanins | Jiang et al., | |
MdPUB23 | MdPUB23与MdICE1相互作用,促进MdICE1蛋白稳定性负调控冷应激反应 MdPUB23 interacts with MdICE1 to promote the stability of MdICE1 protein and negatively regulates cold stress response | Wang et al., | |
MdHDA6 | MdHDA6对MdTCP15进行组蛋白去乙酰化并抑制其表达,提高苹果的抗寒性 MdHDA6 deacetylates histones of MdTCP15 and inhibits its expression to improve the cold resistance of apples | Guo et al., |
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