作物基因聚合分子育种

植物遗传资源学报2010，11（3）：364-

368J o ur na l o f P l a nt G e ne t i c R e s o ur c e s

作物基因聚合分子育种

徐小万1，雷建军2，罗少波1，李 颖1，王恒明1

（1广东省农业科学院蔬菜研究所，广州510640；2华南农业大学园艺学院，广州510642）

摘要：基因聚合分子育种与常规育种技术相结合已成为今后作物育种的主流方向。基因聚合分子育种主要包括遗传转化基因聚合分子育种和分子标记筛选基因聚合分子育种。本文简要综述了近年来作物基因聚合分子育种的研究进展，分析了遗传转化基因聚合分子育种以及分子标记基因聚合分子育种技术的研究方法及基因聚合分子育种存在的问题。关键词：作物；基因聚合分子育种；分子标记；遗传转化C r opG e n e P yr am i d i n g Mol e c u l ar B r e e d i n g

X UX i a o -w a n 1，L E I J i a n-j un 2，L U OSha o -bo 1，L I Y i ng 1，W A N GH e ng -m i ng

1（1V e ge t ab l e R e s e ar c h I ns t i t ut e ，G uangdo ng A c ade m y o f A gr i c ul t ur al Sc i e nc e s ，G uangz ho u 510640；

2H o r t i c ul t ur al C o l l e ge ，So ut h C hi na A gr i c ul t ur al U ni v e r s i t y ，G uangz ho u 510642）

A b s t r ac t ：：M o s t a g r o no m i c c ha r a t e r i s t i c s a nd c o m pl e x bi o s y nt he t i c pa t hw a y s a r e de t e r m i ne d by t he c o o r di na -t i o n o f m ul t i pl eg e nee x pr e s s i o n ，a nd g e nepy r a m i di ngm o l e c ul a r br e e di ngc o m bi ne d w i t h c o nv e nt i o na l br e e di ng t e c hni que s ha v e be c o m e t he m a i n m e a ns f o r t he c r o p br e e di ng .G e ne py r a m i di ng m o l e c ul a r br e e di ng i nc l ude s g e ne t -i c t r a ns f o r m a t i o n m o l e c ul a r br e e di ng a nd m a r ke r -a s s i s t e d s e l e c t i o n m o l e c ul a r br e e di ng .G e ne t i c t r a ns f o r m a t i o n m o -l e c ul a r br e e di ng ，m a r ke r -a s s i s t e d s e l e c t i o n m o l e c ul a r br e e di ngi n c r o ps w e r er e v i e w e d i n r e c e nt l yy e a r s .T her e -s e a r c h m e t ho ds ，t he c o unt e r m e a s ur e s o n t he e x i s t i ng pr o bl e m s o f g e ne py r a m i di ng m o l e c ul a r br e e di ng w e r e di s c us s e d a nd t he pr o s pe c t s w e r e de s c r i be d a s w e l l i n t hi s pa pe r .

K e y w or d s ：C r o ps ；G e ne py r a m i di ng m o l e c ul a r br e e di ng ；M o l e c ul a r m a r ke r s ；G e ne t i c t r a ns f o r m a t i o n

收稿日期：2009-

07-05 修回日期：2009-12-07基金项目：国家863计划（2008A A 10Z

150-53）；广东省科技计划项目（2009B 060600004）；现代农业产业技术体系建设专项资金资助作者简介：徐小万，博士，助理研究员，从事辣椒育种与生物技术研究。E -

m a i l ：x x w 7505@163.c o m 通讯作者：王恒明，E -m a i l ：w hm i ng 2006@21c n.c o m 自然界中植物的许多农艺性状和生理生化代谢都是由多基因调控。长期以来，育种家通过回交、远缘杂交、物理化学诱变等手段培育高产、优质、多抗作物品种。近年来，随着分子生物学的发展，研究者试图通过多基因聚合分子育种手段来达到上述目的。简单地说基因聚合分子育种就是在常规育种的基础上通过分子生物学手段实现2个或2个以上基因整合到同一个体的育种方法。到目前为止，植物基因聚合分子育种主要包括两个方面的内容：（1）遗传转化基因聚合分子育种方法。该法结合常规育种技术，运用农杆菌介导法、植物D N A 病毒介导法、电激法、显微注射法、基因枪轰击法、花粉管通道法等基本的植物转化方法，采用不同策略将人工分离和修饰的2个或2个以上的基因导入受体植物，由于导入基因的表达，引起生物体的性状可遗传的修饰，从而培育具有特异目标性状的植物新品种。（2）分子标记辅助选择基因聚合分子育种方法。该法通过成对杂交、回交、添加杂交、合成杂交、多父本混合授粉杂交等技术，将有利基因聚合到同一个基因组，在后代中通过分子标记选择含有多个目标基因的单株，再从中选出优良株系，以实现有利基因的聚合[1-2]。1遗传转化基因聚合分子育种

多数遗传转化研究都是将单一的外源基因转入受体植物。可能有时单一基因表达强度不够或作用