新疆天山野果林保护项目实施初见成效

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　　现今人们吃的很多栽培苹果都是新疆野苹果的后代，包括黄元帅、红富士等

　　项目组正在开展野生果树抗寒资源的研究，对于提高栽培苹果抵御倒春寒、保住产量会发挥非常重要的作用

　　一直以来，人们知道新疆的瓜果美味香甜，却少有人知道那里的天山野果林。

　　为了保护天山野果林，2016年科技部启动了“天山野果林退化生态系统保育与健康调控关键技术”项目（以下简称天山野果林保护项目），为期5年，由国内十余家科研单位联合攻关。日前，经过科研人员近3年的努力，项目在生态退化、病虫害以及人工恢复等研究方面取得了重大进展，并发现了多个基因种质资源。

　　天山野果林是世界多种果树的起源地之一

　　天山野果林跨越哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和我国新疆，绵延500余公里，总面积约36万亩。其中，我国境内的天山野果林占世界野果林总面积的近40%。

　　天山野果林分布有野苹果、野核桃、野杏等野生果木资源60余种，是世界多种果树的起源地之一，也是研究世界温带果树遗传多样性和基因进化的重要种质基因库。其中，野苹果是最主要的建群种，有84种类型，是世界罕见的苹果天然基因宝库。

　　“新疆野苹果是世界栽培苹果的祖先。”中科院新疆生态与地理研究所副所长、天山野果林保护项目负责人张元明说，“2010年，意大利学者在《自然·遗传学》杂志发文称，从分子遗传层面已经证明，现今人们吃的很多栽培苹果都是新疆野苹果的后代，包括黄元帅、红富士等。”

　　张元明介绍，在新生代第四纪冰期来临之时，天山山脉的谷地和盆地成为中生代野果树的最后“避难所”，为地球保留了珍稀的野果林群落。“这样算来，天山野果林已有上百万年的历史了。”

　　近几十年来，由于林下过度放牧和农田开垦、病虫害暴发、气候干旱等综合因素影响，天山野果林分布区域面积也在逐步萎缩。

　　天山野果林原本分布区域很广，从伊犁河谷到整个西天山都有野生果树分布。

　　据调查，果树成片、大量衰败和死亡的现象主要发生在新疆伊犁地区新源县。来自伊犁地区林业部门的统计显示，至2015年新源县野果林因病害枯死率高达80％。

　　野果林危在旦夕，拯救和保护迫在眉睫。

　　野果林对现代经济果木的品质改良、优良品种的筛选及分子遗传育种都具有重要意义

　　野果林的各类野果其实和现在市场上售卖的水果相去甚远，不但个头小、模样丑，口感也极其酸涩难咽。

　　但可别小瞧这些其貌不扬的野果，它们可是价值不菲！这些野果不仅是珍贵的战略生物资源，也是重要的天然基因库，对现代经济果木的品质改良、优良品种的筛选及分子遗传育种都具有重要意义。

　　以新疆野苹果为例，新疆野苹果是新生代第三纪古亚热带大叶树种阔叶林的孑遗植物，其最大程度保留了苹果的原始基因，并在长期进化过程中，积累了丰富的遗传变异，形成了果实大小、成熟期、品质、风味、抗逆性、抗病性等不同的种下类型近百种。

　　项目组专家认为，目前国际苹果市场品种单一，其适应性、抗逆性和口感风味等遗传基础极其狭窄。未来苹果的遗传改良离不开丰富的新疆野苹果基因资源。人工选育栽培后的苹果品种经过多年种植，其基因也会慢慢退化。比如，红富士不再像以前那样红，黄元帅的颜色也变淡。这时要想继续改善这些品种的品质，就需要从野苹果中找到决定这些性状的基因，重新培育。

　　正在萎缩的天山野果林就是后备的基因库，拯救和保护好它意义重大。

　　2016年，天山野果林保护项目正式启动，从国家层面吹响了拯救天山野果林珍贵基因库的号角。天山野果林保护项目旨在阐明天山野果林资源保育原理，提出退化野果林生态系统重要物种种群复壮关键技术，挖掘特殊抗逆遗传资源，创制农业新种质，为中国野生果树资源持续利用提供科学支撑。

　　通过充分保护、挖掘野苹果基因资源，参与本项目研究的山东农业大学陈学森教授近年来培育出新品种——红肉苹果。这种新苹果类黄酮含量非常高，对心血管等疾病具有很好的食疗作用。

　　退化野果林呈恢复态势，同时还进行了野苹果遗传资源挖掘与种质创新

　　天山野果林保护项目启动后，项目组对野果林做了深入考察与研究，提出了“物理措施 生物措施”的退化野果林生态恢复技术模式。

　　研究人员首先建立了长期观测样地，阐明了新疆野苹果种群年龄和遗传结构特征，为野果林退化生态过程研究提供背景数据。

　　项目组研究发现，中亚区域野生苹果种群密度存在显著的差异，均以中龄个体为优势，没有出现老龄化现象，但幼苗缺乏且更新存在严重障碍。此外，研究表明，种群中中幼龄个体死亡率高发，且与苹小吉丁虫的侵染率格局高度一致。

　　近年来，随着外来物种苹小吉丁虫害大面积集中暴发，受害最大的就是野苹果。为此，项目组展开研究，利用基因构建了苹小吉丁虫系统发生树，绘制了其可能的入侵及扩散路径。他们还探明了苹小吉丁虫在野苹果植株不同部位、枝条的选择性分布规律，解析了苹小吉丁虫的生活史特征，提出每年7月5日—7月25日为成虫防治的关键窗口期。并且，查清了野苹果病害病原菌多样性，从病害样品分离出了33种真菌，筛选了2个主要致病菌的防治农药。

　　针对这些导致野果林退化的病灶，项目组建立了幼苗保育封育围栏，完成封山禁牧围栏2万亩；采用伐桩、低位修枝和高位修枝技术，激发大量果树主干萌条和根蘖苗产生，退化种群得到一定程度的恢复。同时，直接焚烧受危害的枯枝，以免病虫害扩散。

　　此外，采用人工繁育技术，包括种子的干藏技术和种子的催芽方法，还建成了50亩的苗圃基地，可提供新疆野苹果幼苗100万株等，极大地提高了幼苗存活率。

　　在进行生态修复的同时，研究团队还进行野苹果遗传资源挖掘与种质创新，发现了多个重要的基因资源。

　　项目组正在开展野生果树抗寒资源的研究，对于提高栽培苹果抵御倒春寒、保住产量会发挥非常重要的作用。项目组专家还找到了能够提高类黄酮含量的基因，以增加其营养保健价值。

　　目前，项目组已完成示范面积3000亩，退化野果林呈恢复态势，效果评价与相关生理指标检测正在进行中。同时，野苹果优异基因资源挖掘与种质创新也在持续进行。