苹果是中国北方最重要的果树之一,其面积和产量均居世界首位。至2022年,全国苹果种植面积195.58万hm2,占水果种植总面积的15%;总产量为4757万t,占水果总产量的15.2%。中国的苹果品种选育在近70年里,经过多家育种单位的共同努力,取得了显著成就,不仅新品种选育数量逐年增加,且优良品系在初选和复选阶段持续涌现。目前,苹果已成为中国主要果树中自主品种市场占有率最高的树种之一,为推动中国苹果产业的高质量发展和品种更新换代提供了坚实支撑。笔者总结了中国近70年选育的苹果品种,供育种者和生产者参考。
张玉刚
青岛农业大学二级教授,博士生导师,泰山学者特聘专家,国家现代苹果产业技术体系岗位科学家,山东省高等学校果树特色重点学科首席专家,山东省政府农业农村专家顾问团成员,青岛市拔尖人才,烟台市“双百计划”领军人才,青岛农业大学特支计划拔尖人才,青岛市园艺植物遗传改良与育种重点实验室主任;中国园艺学会苹果分会和分子育种分会常务理事。
主要从事苹果遗传改良与育种研究。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家苹果产业技术体系、山东省重点研发计划等项目20余项;选育苹果新品种14个,选育的’福星’’福九红’和’福丽’苹果新品种及砧木成功实现品种转让,其中’福星’苹果以1000万元实现成果转让。获农业农村部“神农中华农业科技奖”一等奖(第一位)1项;山东省科技进步三等奖1项;青岛市科技进步二等奖1项(第一位),山东省科技兴农一等奖1项(第一位),齐鲁农业科技创新团队奖1项(第一位),获山东省委高校工委“发现榜样”人选。发表SCI论文45篇,主编著作2部;获授权国家专利24项、制定标准8项。
苹果品种选育70年进展概况
福星
自20世纪50年代起,中国逐步开展苹果杂交育种工作,到2004年全国苹果育种协作组成立以来,中国苹果育种工作在组织协同与技术推广方面取得了显著成效。2007年国家苹果产业技术体系的建立,进一步推动了育种工作的科学化与系统化发展,为全国苹果品种选育提供了明确的分工与统筹规划,从而显著提升了育种效率。
经查阅《国家苹果产业技术体系国内品种数据库》《农业农村部植物新品种公告》及文献发现,自20世纪50年代以来中国共选育出794个苹果品种。对不同年代培育的苹果品种数量进行统计。20世纪50~80年代,30年共育成品种118个,占总数的14.86%。此后,1981—2000年间育种数量缓慢增长,其中1981—1985年、1986—1990年、1991—1995和1996—2000年分别育成新品种15个、37个、37个和17个,占比分别为1.89%、4.66%、4.66%和2.14%。进入21世纪后,随着育种技术的进步和产业需求的提升,苹果新品种数量显著增加。2001—2005年和2006—2010年分别育成24个和36个品种,占比分别为3.02%和4.53%;2011—2015年达到52个,占比6.55%。近10年(2016—2020年和2021—2025年),育种数量快速增长,分别达到164个(占比20.65%)和294个(占比37.03%)。
从以上数据可看出,中国的苹果育种历程分为明显的3个阶段:第一阶段(1950—1980年)为引种奠基期,以国外引种为主,自主选育的品种只有118个,其中,陕西省果树研究所选育的秦冠苹果,以其丰产特性成为当时栽培面积最大的国产品种。第二阶段(1981—2004年)为技术积累期,也是全国育种协作组成立之前时期,品种发展仍处于缓慢增长期,共选育了121个新品种,占比15.24%。该阶段的代表品种有沈阳农业大学园艺系李怀玉老师以东光×富士组合选育的寒富苹果,成为寒地推广面积最大的大型苹果品种。第三阶段(2005—2025年)为品种爆发期,是全国育种协作组成立之后时期,在这20年间,共选育555个新品种,占比69.90%,这与全国苹果育种协作组以及国家苹果产业技术体系的成立有关,说明在全国范围内有组织的开展育种科研活动显著提高育种效率。近10年间,中国自主选育的品种市场占比越来越大,如中国农业科学院郑州果树所阎振立研究员团队选育的华硕、山东省果树研究所李林光研究员团队选育的鲁丽等早熟品种、西北农林科技大学马锋旺教授团队选育的秦脆和赵政阳教授团队选育的三瑞(瑞雪、瑞阳、瑞香红)、青岛农业大学张玉刚教授团队选育的福星和福九红、内蒙古通辽市林业科学研究院选育的塞外红小苹果等品种推广面积逐年增加。
70年品种特性各异,用途多场景
红丹
1
选育品种的成熟期
根据中国70年选育的苹果品种果实成熟期看,除砧木外,有明确标注果实成熟期的品种有673个,其中,极早熟品种数量最少,仅6个,占比0.89%;早熟和早中熟品种分别有78和74个,占比为11.59%和11.00%。中熟品种有135个,占比20.06%。中晚熟和晚熟品种数量基本相当,分别为193和187个,占比28.68%和27.79%,总体来看,中熟至晚熟期的品种占比高达76.53%,而极早熟和早熟品种相对稀少,因此,未来在育种目标上,可适当增加优质早熟及中熟品种的比例,以提早上市和错峰营销,拉长市场供应期,减轻采摘相对集中的压力。
2
选育品种的果皮果肉颜色
目前中国新培育的苹果品种在果皮果肉颜色方面呈现出多样化发展趋势,主要可分为以下5类:红皮白肉型、黄皮白肉型、绿皮白肉型、绿皮红肉型、红皮红肉型。大部分苹果品种为红皮白肉类型,近几年黄色和绿色品种开始受到消费者青睐,一些商家用红、黄、绿不同颜色品种搭配销售,市场销售反响良好。绿皮红肉品种数量较少,如青岛农业大学戴洪义教授选育的黛红苹果属于此类型。红皮红肉品种,因其富含花青苷等营养功能成分,被誉为功能性果品,受到越来越多消费者的关注,尤其是酸甜适口的红肉苹果,既可作为鲜食品种,同时也可以作为加工兼用品种,例如,青岛农业大学张玉刚教授团队选育的红丹和红月,山东农业大学陈学森教授选育的幸福美满系列,中国农业科学院果树研究所选育的红韵苹果,都属于红皮红肉类型。
3
选育品种的用途
794个苹果新品种中,有明确标注其用途的有759个品种,以鲜食、加工、观赏、砧木及授粉等用途进行统计。可作为鲜食品种的有668个,其中有60个品种既可作为鲜食品种,又可作为加工品种,如黛红、红丹、赛金、华脆等。加工品种共有84个。观赏品种共有51个,其中有4个品种也可用作鲜食品种,2个品种兼观赏、鲜食和加工于一体。砧木和授粉品种分别有22和12个。
综合来看,鲜食品种占绝大多数,这与中国苹果消费结构高度一致。鲜食苹果消费量始终占总消费量的八成以上(2019年约83.6%),因此育种工作长期以来以提高鲜果品质和产量为主。加工专用品种比例较低,只占10.58%,而欧美一些国家用于加工的品种占30%左右。早在2000年,中国农业部规划就指出,中国主栽品种“基本上都是鲜食品种,适于加工的品种很少”。目前,专门从事加工品种选育的单位较少,青岛农业大学戴洪义/张玉刚教授团队选育了鲁加1~6号系列加工品种,具有高酸、轻褐变的显著特点;中国农业大学张新忠教授团队选育出了中农系列加工品种。观赏型苹果(如观赏海棠等)全球品种已有千余种,但在统计中仅占6.42%。这表明观赏用途在中国不是主要的育种目标。用于砧木和授粉等用途的品种更少,仅占1.5%~3%。但优良砧木对于苹果产业来说尤为重要,目前中国以国外引进的M9T337等矮化砧木为主,国内从事砧木选育的单位主要有中国农业大学、青岛市农业科学研究院、山西省农业科学院果树研究所(现为山西农业大学果树研究所)、河北农业大学等,分别选育出中砧3号等中砧系列、青砧1号等青砧系列、Y-2和Y-3、冀砧1号和冀砧2号等砧木品种,在生产已推广应用。
综上所述,当前苹果新品种育种目标以鲜食为主、兼顾加工和其他功能,逐渐呈现多元化趋势。鲜食占比的绝对优势体现了市场和消费需求对育种方向的导向作用。随着苹果产业升级和消费多样化,加工专用型和观赏型新品种的选育力度正在逐渐加大,以满足产业精深加工及生态观光等需求。
从“选”到“育”:品种选育的核心方法解读
福美

据统计,20世纪50年代以来中国选育的苹果新品种中,有明确记载选育方法的有712个品种。其中,杂交育种占据主导地位,共育成491个新品种,占比68.96%,表明通过选择优良亲本进行杂交授粉,实现亲本优良性状聚合重组的常规杂交育种是中国苹果育种70年主要的途径和方法。
其次是芽变选种育成152个品种,占比21.35%。通过筛选自然或诱导的芽突变,能够在保留原有优良性状的基础上快速获得果色、果形等单一或少数性状的变异类型。芽变选种对于中国富士系的品种改良起到了重要作用。早在1994年,烟台市果业科研推广部门从普通富士中选育出了烟富1~5号,具有果实上色快、着色好、果形端正等优点,其中烟富3号推广面积最大。山东省烟台市农业科学研究院、烟台大山果业开发有限公司分别从长富2号选育出美乐和响富;烟台现代果业科学研究院、蓬莱市果树工作总站与蓬莱市元峰果业专业合作社合作、山东烟富农业科技有限公司、烟台青农禾农业科技有限公司分别从烟富3号中选育出烟富8号、元富红、烟富10号和青元红,烟台大为农业科技有限公司选育出众成一号,烟台南村果园科技有限公司选育出片紫弘,烟台市果树工作站从惠民短枝品种芽变中选育出着色更好的烟富6号,龙口市果树研究所与山东农业大学合作从长富2号选育出短枝片红新品种龙富,还有其他单位也选出一批富士系芽变品种。
自然实生选种有63个品种(8.85%),尽管占比较小,但依托丰富的野生及地方种质资源,为育种创新提供了广泛的变异基础。
辐射诱变育种法应用最少,仅育成6个品种(0.84%),可能由于有益突变率低,且嵌合体不稳定易丢失,且辐射剂量与突变方向的定量关系不明确,更多是依赖经验性重复试验,该技术在苹果育种中还需进一步的探索。西北农林科技大学的马锋旺教授团队还开展了远缘杂交育种等。综上所述,中国苹果品种选育70年,育种技术以常规杂交育种和芽变选种为主,自然实生选种和诱变育种为辅,在分子育种方面才刚刚起步,还没有新品种报道。
70年苹果品种的国家植物新品种权+审定情况全盘点
经查阅《国家苹果产业技术体系国内品种数据库》和《农业农村部植物新品种公告》等发现上,70年来,选育的新品种获省级审定/备案的数量最多,为397个,占50.00%;获得国家植物新品种权的有141个,占17.76%;国家非主要农作物品种登记282个,占35.52%。有的品种既申报了国家植物新品种权,同时也进行了品种登记或者省级备案。由上述数据可看出,获得国家植物新品种权和国家非主要农作物品种登记的较少,而省级审定和备案的较多,这是因为中国从1999年才开始正式成为国际植物新品种保护联盟(UPOV)的第39个成员,同时开始受理国内外植物新品种权申请,并颁发保护证书。中国非主要农作物品种登记制度自2017年5月1日起才开始实施。总体来看,省级审定仍是新品种推广的主要通道。随着育种技术与品种创新能力的不断提升,未来有望出现更多同时兼具省级审定与国家登记乃至品种权保护的高质量苹果新品种。
70年苹果选育的“幕后功臣”!
福九红
据统计,70年间大约有120多个单位和个人参与苹果品种选育工作,中国农业科学院果树研究所以育成191个新品种位居首位,占比24.06%;其他依次为:辽宁省果树科学研究所46个(5.79%)、山东省烟台市农业科学研究院32个(4.03%)、西北农林科技大学28个(3.53%)、中国农业大学26个(3.27%)、河北省昌黎果树研究所25个(3.15%)、中国农业科学院郑州果树研究所23个(2.90%)、青岛农业大学22个(2.77%)、山东省果树研究所21个(2.64%)。选育品种10个以上的单位有:南京林业大学17个、青岛市农业科学研究院17个、吉林省农业科学院果树研究所15个、烟台现代果业发展有限公司12个、山西省农业科学院果树研究所(现为山西农业大学果树研究所)11个、云南省农业科学院园艺研究所11个、山东农业大学10个。其他单位如河北石家庄果树研究所、黑龙江省农业科学院牡丹江分院、河北农业大学园艺学院、四川省农业科学院园艺研究所、北京农学院、商丘市农林科学院、甘肃省农业科学院林果花卉研究所、内蒙古通辽市林业科学研究院等单位合计选育287个。从以上数据看出,国家苹果产业技术体系的岗站及全国苹果育种协助组承担了主要的育种任务。除了高校与科研院所外,企业也参与了育种工作,科研院校与企业通过协同创新,正日益成为新品种选育的重要生力军。
注:图中山西省农业科学院果树研究所,后期合并到山西农业大学,现在为山西农业大学果树研究所。
70年苹果品种选育的“待解课题”
70年来,中国苹果品种选育取得了一定成绩,育成品种数量快速增长,但是总体上看,苹果育种研究核心竞争力仍不足,达不到苹果产业发展的要求,且主栽苹果品种多引自国外。中国苹果育种仍面临以下关键挑战。
1
选育数量多,转化推广少
为保护育种者权益,果树育种发达国家多利用“俱乐部”的方式,通过植物新品种保护权的申请、新品种专营权的转让以及注册经营商标等程序,完成苹果新品种的商业化运作,有效维护了育种者的利益。70年间,中国共选育近800个新品种,但是,能够转化落地进行产业推广的品种相比较少。
在早期的推广中,中国自主品种秦冠和寒富推广面积较大。近年来,中国在苹果新品种推广模式上也实现了一定突破,如继青岛农业大学福丽首例苹果品种权转让后,青岛农业大学的福星、福九红、彩虹一号,山东省果树研究所的鲁丽,山东农业大学的幸福美满,青岛市农业科学研究院的青砧1号,西北农林科技大学秦脆和瑞香红、烟台农业科学院的烟金蜜等都成功进行了转让。“瑞阳、瑞雪苹果推广联盟”的成立,为其他果树育种单位提供了很好的参考模式。另外,早熟品种华硕以及小型苹果塞外红等品种也得到了很好的推广。
2
分子育种技术规模化应用刚起步
与果树育种发达国家相比,中国苹果育种多以常规的杂交育种、芽变选种等为主,分子辅助育种技术规模化应用刚刚起步,针对重要目标性状基因的挖掘不够,育种效率普遍较低,严重制约优异苹果新品种的选育进程。山东农业大学陈学森教授团队发明了“三选两早一促”育种法,缩短育种年限5年。青岛农业大学张玉刚教授团队创建了“苹果六步法育种技术”,将育种周期缩短了3~5年。
中国农业大学韩振海教授团队发现苹果砧木致矮核心基因MdARF3,开发了分子标记DwTE,育成矮化砧木新品种中砧3号,发表世界苹果砧木领域首篇《Nature Genetics》。中国农业科学院果树研究所丛佩华研究员团队也发现了苹果转座子RedTE可以作为红肉苹果选育的分子标记。西北农林科技大学的张东教授团队成功组装了富士苹果T2T级别基因组,开发了基于二倍体基因组的体细胞变异检测流程,并构建了74个富士芽变品种的高精度体细胞变异图谱,为苹果芽变品种选育和短枝型性状遗传改良提供了理论基础,以上研究为中国今后开展苹果分子设计育种奠定了基础。
中国农业大学张新忠教授团队通过挖掘苹果优质抗病性状的QTL,进行基因组辅助预测(Genomics-assisted prediction,GAP),构建了包含29个优质抗病性状1 841个QTL-based标记的GenoBaits液相芯片AppleGAP v4.0。利用AppleGAP芯片设计辅助设计杂交组合57个,优良单株入选率由0.04%提高到0.97%;利用AppleGAP芯片筛选杂交后代5.7万株,基本实现了2.5个月完成杂种初选,6~7年完成DUS测试。AppleGAP芯片和基因组辅助预测技术的应用在克服苹果育种群体大、周期长、效率低的技术瓶颈方面取得了显著的应用效果,为未来开展分子育种提供了新的方法。
Conclusion
中国苹果育种70年取得了显著成效,但整体而言大而不强,依然任重道远。今后在育种目标上,要继续拓展丰富的品种类型,选育多元化品种,尤其是多用途的加工品种、功能性特色红肉品种、优质抗病免套袋省力化栽培以及宜机化管理品种,优质多抗矮化砧木等的选育。在育种方法上,推动传统育种向分子育种方向转变,通过芯片选择及基因编辑等手段,实现更精准的品种改良。在育种协作上,加大育种单位之间的协作,针对育种“卡脖子”关键问题,开展联合攻关,提高育种效率。
致谢:感谢中国农业大学张新忠教授提供了苹果品种数据库及其他相关资料。
本文作者:青岛农业大学园艺学院 张玉刚。文章摘自《落叶果树》2025年第4期专家论坛。欢迎个人转发分享,其他任何媒体、网站如需转载,须在正文前注明来源《落叶果树》。