西班牙研究人员推出三种抗毁灭性土壤真菌的橄榄品种

西班牙IFAPA研究所经过近二十年的定向育种,培育出了三个橄榄品种——卡斯图拉(Cástula)、乌尔加沃纳(Urgavona)和伊利图尔吉塔纳(Iliturgitana)——旨在替代在严重感染达氏立枯病(Verticillium dahliae)的土壤中易受侵害的皮夸尔(Picual)橄榄树。

经过近二十年的育种工作,西班牙的研究人员培育出了三种新的橄榄品种,旨在将抗立枯病性与现代橄榄种植所需的油质和农艺性状相结合。

该育种计划的初衷是培育出兼具高度抗病性和优良农艺表现的新品种。——洛伦佐·莱昂,安达卢西亚农业与渔业研究与培训研究所(IFAPA)研究员

“像Frantoio这样的传统品种虽然已知具有较高的抗病性,但对种植者来说也存在一些缺点,”安达卢西亚农业与渔业研究与培训研究所(IFAPA)的研究员洛伦佐·莱昂告诉《橄榄油时报》。 “该育种计划的初衷是培育出兼具高抗病性和优良农艺性能的新品种。”

这些新品种标志着一项长期育种工作的最新成果,旨在应对橄榄产业中最顽固的土传病害之一。 由达氏立枯丝核菌(Verticillium dahliae)引发的立枯病会严重降低产量,并最终导致受感染的橄榄树死亡。一旦病原体在土壤中定植,便极难根除,除预防和重新种植外,种植者几乎别无他法。

该病害已成为西班牙南部部分地区的一个重大问题,该地区密集的橄榄种植及数十年的农业活动助长了受感染土壤的扩散。皮夸尔(Picual)作为该地区迄今为止种植最广泛的橄榄品种,尤其容易受到侵袭。

这三个新品种——卡斯图拉(Cástula)、乌尔加沃纳(Urgavona)和伊利图尔吉塔纳(Iliturgitana)——的名字源自现今哈恩省内的古伊比利亚和罗马定居点,该地区正是大部分育种和评估工作开展的地方。 这一命名体现了该项目与安达卢西亚橄榄种植传统以及受该病害影响最严重的地区的深厚渊源。

真菌的传播机制

感染过程始于地下。土壤中休眠的微菌核在探测到附近的橄榄树根后便开始活跃,穿透根系并向木质部——即树木内部的输水网络——迁移。

随后,真菌通过树冠向外扩散,同时逐渐阻断水分循环,最终导致枝条枯萎、植株萎蔫及衰弱,这些正是立枯病(Verticillium wilt)的典型特征。

据莱昂介绍,IFAPA项目从一开始就旨在突破已知耐病品种的局限。

“弗兰托伊奥是这三个新品种中两个的亲本,”他说,“但它也会导致后代幼年期延长,这使得从育种角度来看,大多数幼苗都无法利用。”

分阶段的选育过程

对于成功的橄榄育种项目而言,如果培育出的树木不适合商业种植,仅靠抗病性是不够的。过强的生长势、结果迟缓、采收困难、出油率低或油质差,都可能导致原本前景良好的树木不适合种植者。

为应对这一挑战,IFAPA团队采用了一种分阶段的选育策略,即在进行任何抗病性筛选之前,优先考虑农艺性状的表现。

“在我们的项目中,与其他针对橄榄立枯病抗性的育种计划不同,初期筛选侧重于幼年期短和油分含量高,”莱昂解释道。“这确保了在进行任何抗病性评估之前,已具备良好的农艺性状表现。”

随后,研究人员通过多阶段评估逐步缩小育种群体,淘汰那些无法满足日益严格标准的树木。

“我们依次进行了更多评估,在不断缩小的基因型群体中纳入越来越多的性状,淘汰那些表现出任何关键农艺缺陷或油质不良性状的植株,”莱昂表示,“这就是我们所说的育种者的‘残酷’。”

该过程涵盖了多种实验条件下的测试——从生长室和人工接种的微型试验区,到自然感染达氏萎蔫病菌的商业果园。

“无论具体机制如何,经过不同实验条件下的数轮评估,这三个新品种均表现出较低的发病率,”莱昂指出,“事实上,其发病率远低于我们的对照品种‘皮夸尔’——该地区的主要品种,也是种植者在高感染区亟需替换的品种。”

随着地中海产区集约化及超高密度果园的不断扩张,加之病害压力日益增大以及在已受感染土壤中重新种植的必要性,市场对更适合现代生产体系的新型橄榄遗传资源的需求日益迫切。

不过,研究人员对分类仍持谨慎态度。“我们还需要开展进一步研究,以全面了解这些新品种中的抗病和耐病机制在多大程度上发挥作用,”莱昂总结道。