蔬菜种质资源的保存与蔬菜育种_李世楠
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今后发展趋势首先应逐步建立与产业发展相 关相适的育 种 技 术 创 新 和 产 业 化 体 系。 其 次,提 高 育 种 的 技 术 水 平 、效 率 和 种 子 质 量 。 第 三 ,开 创 育 种 工 作 新 局 面 。 最 后 ,有 效 加 强 蔬 菜 种 子 管 理 、 净化种子市场,使 我 国 蔬 菜 育 种 工 作 朝 着 更 快 更 好的方向发展。 参考文献:
植物原生质体 指 在 人 为 条 件 下,去 除 原 有 细
胞或抑制新生细胞后所得的仅有一层细胞膜包裹 着的圆球状对渗 透 敏 感 的 细 菌,其 中 革 兰 阳 性 菌 是 最 容 易 形 成 原 生 质 体 的 ,现 在 在 番 茄 、豆 类 和 马 铃薯等作物上已 经 取 得 巨 大 成 功,并 且 通 过 原 生 质体融合 技 术 产 生 的 杂 种 植 株 的 案 例 越 来 越 多 了 ,其 主 要 集 中 在 十 字 花 科 类 蔬 菜 。
黑龙江农业科学 2012(12):160~161 Heilongjiang Agricultural Sciences
中 图 分 类 号 :S602.4 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1002-2767(2012)12-0160-02
蔬菜种质资源的保存与蔬菜育种
从“七 五”开 始,农 作 物 种 质 资 源 的 保 存 一 直 以一种传统的方法 (常 温 木 柜、瓦 罐 或 干 燥 器)和 分散的形式(各 省 农 业 科 学 院、所)进 行 着。 在 自 然 条 件 下 ,种 子 的 活 力 是 不 断 下 降 的 ,需 要 不 断 更 新繁殖,否则 将 会 造 成 种 质 的 丢 失。 为 此 国 家 建 立了一个面积3 200 m2,贮 存 量 在 40 万 份 以 上, 寿命50a 以 上,相 对 湿 度 小 于 57% 的 种 质 长 期 库 。 随 着 “七 五 ”全 国 蔬 菜 种 质 资 源 繁 种 、鉴 定 、入 库工作的进行,我 国 农 业 科 学 院 建 立 了 一 个 面 积 25m2、容 积 75 m3、温 度 4~8℃ 的 中 期 库 。 [4] 此 后 ,地 方 院 所 也 纷 纷 建 立 起 了 中 、短 期 库 。
[4] 李锡香.中 国 蔬 菜 种 质 资 源 的 保 护 和 研 究 利 用 现 状 与 展 望[C]//全国蔬菜遗传育 种 学 术 讨 论 会 论 文 集.哈 尔 滨:哈 尔 滨 地 图 出 版 社 ,2002:24-27.
[5] 王素,徐兆生,钟惠 宏,等.国 外 蔬 菜 遗 传 资 源 的 引 进、研 究 与 利 用 发 展 [J].园 艺 学 报 ,1998(3):24-26.
李世楠 (黑龙江省农业科学院 园艺分院,黑龙江 哈尔滨 150069)
种质资源又 称 遗 产 资 源,是 农 作 物 亲 代 传 递 给子代的遗传物 质 的 总 体,它 往 往 存 在 于 特 定 品 种之 中,如 古 老 的 地 方 品 种、新 培 育 的 推 广 品 种 、重 要 的 遗 传 材 料 以 及 野 生 近 缘 植 物 ,这 都 属 于 种质资源的范围 。 [1] 中国作为世界八大栽培 作 物 起 源 中 心 之 一 ,现 拥 有 栽 培 蔬 菜 约 214 种 (包 括 变 种)29 科,其 中 大 约 有 50 多 Leabharlann Baidu 蔬 菜 原 产 于 我 国 ,如 荸 荠 、芥 菜 、白 菜 、萝 卜 、莲 藕 、韭 菜 、芜 菁 、芋 头、慈菇和黄 瓜 等。 现 已 保 存 在 国 家 种 质 库 的 蔬 菜 种 质 材 料 近 2 万 份 ,包 括 茄 果 类 、瓜 类 和 白 菜 类 等,它们是改 良 蔬 菜 的 基 因 来 源。 地 球 上 的 生 态 环境和生存方式 千 差 万 别,某 种 基 因 一 旦 从 地 球 上 消 灭 就 难 以 用 任 何 先 进 方 法 再 创 造 出 来 ,因 此 , 保护、研究和利用 蔬 菜 种 质 资 源 是 蔬 菜 品 种 改 良 所必需,是农业持续发展所必需 。 [2]
根据统计数据,现 已 保 存 的 214 种 蔬 菜 种 质 资源共35 580种,其 中 有 性 繁 殖 种 质 资 源 为 133 种(变种)33 280 份、水 生 蔬 菜 为 12 种 1 533 份、 无 性 繁 殖 和 多 年 生 蔬 菜 种 质 资 源 为 70 种 762 份 , 总量 列 世 界 前 茅。 其 中,国 内 资 源 约 占 87%,来 自 除 西 藏 以 外 的 30 个 省 或 直 辖 市 (包 括 台 湾 );而 国 外 资 源 占 13% ,分 别 来 自 63 个 国 家 或 地 区 。
1 我 国 蔬 菜 种 质 资 源 保 存 概 况
1.1 种 质 资 源 的 引 入 近年来,从国 外 引 种 已 经 成 为 丰 富 我 国 蔬 菜
遗传资源的有效 途 径,其 实 早 在 西 汉 张 骞 出 使 西 域“丝绸之路”开 始,就 已 经 从 国 外 引 种,如 豌 豆、 蚕 豆 、西 瓜 、甜 瓜 、黄 瓜 、瓠 瓜 、菠 菜 、胡 萝 卜 、芫 荽 、 芹菜、大 蒜 和 莴 苣 等,通 过 海 路 也 引 进 了 不 少 品 种,如番 茄、甘 蓝、菜 豆、南 瓜 和 马 铃 薯 等,此 种 方 法 具 有 投 资 少 、回 报 率 高 和 见 效 快 等 特 点 。
我 国 现 已 从 40 多 个 地 区 或 国 家 引 入 了 14 科 48 属 72 种 (含 变 种 )11 410 份 蔬 菜 种 质 资 源 。 其 中 20 余 种 种 质 资 源 为 国 内 稀 有 蔬 菜,有 抗 根 腐 病、可 作 砧 木 的 黑 籽 南 瓜;高 淀 粉 含 量 的 马 铃 薯; 高含 固 形 物、耐 热、果 炳 无 离 层 番 茄;抗 白 粉 病 及
收 稿 日 期 :2012-09-13 作者简介:李世 楠 (1984-),女,辽 宁 省 辽 阳 市 人,学 士,研 究 实 习 员 ,从 事 园 艺 研 究 。E-mail:lishinan1984@163.com。
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雌性 系 黄 瓜 等 各 种 蔬 菜 的 优 良 种 质 约 150 余 份[3]。筛选40余 个 品 种 优 良 的 种 质 在 生 产 上 直 接 进 行 推 广 利 用 ,使 其 产 生 巨 大 经 济 效 益 。 1.2 我 国 独 特 的 蔬 菜 地 方 品 种 资 源 分 布
2.1 我 国 蔬 菜 育 种 经 历 的 几 个 阶 段 随着市场的发 展,从 20 世 纪 70 年 代 片 面 追
求高产,突 破 自 交 不 亲 和 杂 交 制 种;到 80 年 代 追 求 高 产 、抗 病 ,再 到 90 年 代 的 优 质 高 产 ,到 现 在 的 新目标———追求优质、耐 储 运、适 于 温 室、大 棚 和 加工等专用,提出 大 规 模 使 用 雄 性 不 育 制 种 的 新 阶段。 2.2 蔬 菜 种 质 育 种 技 术 2.2.1 常规育种 技 术 的 使 用 常 规 育 种 技 术 在 生 产 上 应 用 最 为 广 泛 ,此 技 术 易 掌 握 ,且 具 有 不 可 低估的潜 力。 如 (1)雄 性 不 育 它 有 100% 的 杂 交 率,即植株雄性器 官 不 能 产 生 正 常 有 活 性 的 花 粉 或花粉不能正常 释 放 的 现 象,具 有 核 不 育 与 胞 质 不育两种类型,其流 程 是 原 始 材 料 → 自 交 系 → 不 育组合→不育系,但具有其不可回避的局 限 性 。 [6] (2)自 交 不 亲 和 ,即 植 株 自 己 的 花 粉 和 自 己 的 柱 头 授粉不能结实或 结 实 率 很 低 的 现 象,一 般 应 用 在 甘蓝 类、菜 花、白 菜 类 等 品 种,缺 点 是 受 环 境 条 件 及植株生长状态 等 影 响 的 不 稳 定 性,亲 本 繁 殖 需 要人工 蕾 期 授 粉,繁 种 困 难,成 本 高,不 能 保 证 100% 杂 交 率 ,以 及 亲 本 多 代 自 交 易 发 生 生 活 力 退 化。(3)单性结 实 利 用,胚 珠 未 经 授 精,子 房 正 常 发育 形 成 无 籽 果 实 的 现 象(茄 子、番 茄)其 优 势 在 于,提高产量(低温 下 坐 果 率 高)、果 实 品 质 (果 实 无 种 子 )及 低 培 成 本 (不 施 激 素 )。 2.2.2 细胞育种 技 术 小 孢 子 培 养 和 花 药 培 养 技术,作 为 产 生 单 倍 体 的 最 重 要、最 有 效 的 手 段, 现已经得到了相 当 深 入 的 研 究,并 且 在 许 多 作 物 的育种上得到了广泛的应用。通过小孢子培养技 术及花药培养技 术 育 成 的 蔬 菜 品 种 很 多,单 就 这 一方面而言在世界上是比较先进的。
在“十 五”期 间,国 外 资 源 的 占 有 量 由 原 来 的 不足5%提高 到 13%。 更 为 突 出 的 是,无 性 繁 殖 蔬菜种质资源收集保存的启动使一批即将消失的
12 期
李 世 楠 :蔬 菜 种 质 资 源 的 保 存 与 蔬 菜 育 种
资源得到了保护 。 [5]
2 蔬 菜 种 质 育 种
[6] 陈 少 裕,刘 杰.生 物 技 术 与 林 木 遗 传 改 良———现 状 与 前 景 [J].生 物 工 程 进 展 ,1993(2):9-12.
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此外就是异源 多 倍 体、附 加 系、易 位 系、多 倍 体 、2n 配 子 技 术 构 成 的 染 色 体 工 程 技 术 。 2.3 我 国 蔬 菜 育 种 存 在 的 主 要 问 题 及 发 展 趋 势 我国蔬菜育种存在的问题首先是资源创新能 力薄 弱,部 分 作 物 资 源 缺 乏;其 次,在 温 室 长 季 节 专 用 品 种 ,耐 热 、耐 未 熟 抽 薹 品 种 及 加 工 专 用 品 种 的 育 种 方 面 与 发 达 国 家 差 距 依 然 明 显 ;第 三 ,育 种 规 模 小 、效 率 低 、程 序 规 模 化 和 系 统 化 不 够 ;第 四 , 研究 力 量 过 度 分 散,投 入 严 重 不 足;第 五,知 识 产 权难以得到有力的保护。
[1] 廉华,马光恕.蔬菜种质资源的作用及 其 创 新 方 法 [J].吉 林 农 业 科 学 ,2002,27(5):47-51.
[2] 董玉深.我国 作 物 种 质 资 源 研 究 的 现 状 与 展 望 [J].中 国 农 业 科 技 导 报 ,1999(2):38-42.
[3] 廉华,马光恕.园艺植物育种及良种繁 育 学 [M].哈 尔 滨:哈 尔 滨 地 图 出 版 社 ,2006:33-40.
我国蔬菜 品 种 资 源 分 布 广,品 种 多,特 色 各 异。有的具有地方特色被广泛利用的种质经久不 衰。如湖北 的 水 生 蔬 菜,如 茭 白、藕、慈 菇、荸 荠 等;新 疆 的 哈 密 瓜;安 徽 的 薄 皮 甜 瓜 也 称 为 香 瓜; 陕 西 的 食 用 百 合 ;重 庆 芥 菜 类 的 根 芥 、叶 芥 、茎 芥 、 孢 子 芥 ;河 南 、山 东 、河 北 的 大 白 菜 ;江 苏 的 不 结 球 白 菜 、乌 塌 菜 。 1.3 我 国 蔬 菜 种 质 资 源 的 收 集 保 存 现 状
植物原生质体 指 在 人 为 条 件 下,去 除 原 有 细
胞或抑制新生细胞后所得的仅有一层细胞膜包裹 着的圆球状对渗 透 敏 感 的 细 菌,其 中 革 兰 阳 性 菌 是 最 容 易 形 成 原 生 质 体 的 ,现 在 在 番 茄 、豆 类 和 马 铃薯等作物上已 经 取 得 巨 大 成 功,并 且 通 过 原 生 质体融合 技 术 产 生 的 杂 种 植 株 的 案 例 越 来 越 多 了 ,其 主 要 集 中 在 十 字 花 科 类 蔬 菜 。
黑龙江农业科学 2012(12):160~161 Heilongjiang Agricultural Sciences
中 图 分 类 号 :S602.4 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1002-2767(2012)12-0160-02
蔬菜种质资源的保存与蔬菜育种
从“七 五”开 始,农 作 物 种 质 资 源 的 保 存 一 直 以一种传统的方法 (常 温 木 柜、瓦 罐 或 干 燥 器)和 分散的形式(各 省 农 业 科 学 院、所)进 行 着。 在 自 然 条 件 下 ,种 子 的 活 力 是 不 断 下 降 的 ,需 要 不 断 更 新繁殖,否则 将 会 造 成 种 质 的 丢 失。 为 此 国 家 建 立了一个面积3 200 m2,贮 存 量 在 40 万 份 以 上, 寿命50a 以 上,相 对 湿 度 小 于 57% 的 种 质 长 期 库 。 随 着 “七 五 ”全 国 蔬 菜 种 质 资 源 繁 种 、鉴 定 、入 库工作的进行,我 国 农 业 科 学 院 建 立 了 一 个 面 积 25m2、容 积 75 m3、温 度 4~8℃ 的 中 期 库 。 [4] 此 后 ,地 方 院 所 也 纷 纷 建 立 起 了 中 、短 期 库 。
[4] 李锡香.中 国 蔬 菜 种 质 资 源 的 保 护 和 研 究 利 用 现 状 与 展 望[C]//全国蔬菜遗传育 种 学 术 讨 论 会 论 文 集.哈 尔 滨:哈 尔 滨 地 图 出 版 社 ,2002:24-27.
[5] 王素,徐兆生,钟惠 宏,等.国 外 蔬 菜 遗 传 资 源 的 引 进、研 究 与 利 用 发 展 [J].园 艺 学 报 ,1998(3):24-26.
李世楠 (黑龙江省农业科学院 园艺分院,黑龙江 哈尔滨 150069)
种质资源又 称 遗 产 资 源,是 农 作 物 亲 代 传 递 给子代的遗传物 质 的 总 体,它 往 往 存 在 于 特 定 品 种之 中,如 古 老 的 地 方 品 种、新 培 育 的 推 广 品 种 、重 要 的 遗 传 材 料 以 及 野 生 近 缘 植 物 ,这 都 属 于 种质资源的范围 。 [1] 中国作为世界八大栽培 作 物 起 源 中 心 之 一 ,现 拥 有 栽 培 蔬 菜 约 214 种 (包 括 变 种)29 科,其 中 大 约 有 50 多 Leabharlann Baidu 蔬 菜 原 产 于 我 国 ,如 荸 荠 、芥 菜 、白 菜 、萝 卜 、莲 藕 、韭 菜 、芜 菁 、芋 头、慈菇和黄 瓜 等。 现 已 保 存 在 国 家 种 质 库 的 蔬 菜 种 质 材 料 近 2 万 份 ,包 括 茄 果 类 、瓜 类 和 白 菜 类 等,它们是改 良 蔬 菜 的 基 因 来 源。 地 球 上 的 生 态 环境和生存方式 千 差 万 别,某 种 基 因 一 旦 从 地 球 上 消 灭 就 难 以 用 任 何 先 进 方 法 再 创 造 出 来 ,因 此 , 保护、研究和利用 蔬 菜 种 质 资 源 是 蔬 菜 品 种 改 良 所必需,是农业持续发展所必需 。 [2]
根据统计数据,现 已 保 存 的 214 种 蔬 菜 种 质 资源共35 580种,其 中 有 性 繁 殖 种 质 资 源 为 133 种(变种)33 280 份、水 生 蔬 菜 为 12 种 1 533 份、 无 性 繁 殖 和 多 年 生 蔬 菜 种 质 资 源 为 70 种 762 份 , 总量 列 世 界 前 茅。 其 中,国 内 资 源 约 占 87%,来 自 除 西 藏 以 外 的 30 个 省 或 直 辖 市 (包 括 台 湾 );而 国 外 资 源 占 13% ,分 别 来 自 63 个 国 家 或 地 区 。
1 我 国 蔬 菜 种 质 资 源 保 存 概 况
1.1 种 质 资 源 的 引 入 近年来,从国 外 引 种 已 经 成 为 丰 富 我 国 蔬 菜
遗传资源的有效 途 径,其 实 早 在 西 汉 张 骞 出 使 西 域“丝绸之路”开 始,就 已 经 从 国 外 引 种,如 豌 豆、 蚕 豆 、西 瓜 、甜 瓜 、黄 瓜 、瓠 瓜 、菠 菜 、胡 萝 卜 、芫 荽 、 芹菜、大 蒜 和 莴 苣 等,通 过 海 路 也 引 进 了 不 少 品 种,如番 茄、甘 蓝、菜 豆、南 瓜 和 马 铃 薯 等,此 种 方 法 具 有 投 资 少 、回 报 率 高 和 见 效 快 等 特 点 。
我 国 现 已 从 40 多 个 地 区 或 国 家 引 入 了 14 科 48 属 72 种 (含 变 种 )11 410 份 蔬 菜 种 质 资 源 。 其 中 20 余 种 种 质 资 源 为 国 内 稀 有 蔬 菜,有 抗 根 腐 病、可 作 砧 木 的 黑 籽 南 瓜;高 淀 粉 含 量 的 马 铃 薯; 高含 固 形 物、耐 热、果 炳 无 离 层 番 茄;抗 白 粉 病 及
收 稿 日 期 :2012-09-13 作者简介:李世 楠 (1984-),女,辽 宁 省 辽 阳 市 人,学 士,研 究 实 习 员 ,从 事 园 艺 研 究 。E-mail:lishinan1984@163.com。
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雌性 系 黄 瓜 等 各 种 蔬 菜 的 优 良 种 质 约 150 余 份[3]。筛选40余 个 品 种 优 良 的 种 质 在 生 产 上 直 接 进 行 推 广 利 用 ,使 其 产 生 巨 大 经 济 效 益 。 1.2 我 国 独 特 的 蔬 菜 地 方 品 种 资 源 分 布
2.1 我 国 蔬 菜 育 种 经 历 的 几 个 阶 段 随着市场的发 展,从 20 世 纪 70 年 代 片 面 追
求高产,突 破 自 交 不 亲 和 杂 交 制 种;到 80 年 代 追 求 高 产 、抗 病 ,再 到 90 年 代 的 优 质 高 产 ,到 现 在 的 新目标———追求优质、耐 储 运、适 于 温 室、大 棚 和 加工等专用,提出 大 规 模 使 用 雄 性 不 育 制 种 的 新 阶段。 2.2 蔬 菜 种 质 育 种 技 术 2.2.1 常规育种 技 术 的 使 用 常 规 育 种 技 术 在 生 产 上 应 用 最 为 广 泛 ,此 技 术 易 掌 握 ,且 具 有 不 可 低估的潜 力。 如 (1)雄 性 不 育 它 有 100% 的 杂 交 率,即植株雄性器 官 不 能 产 生 正 常 有 活 性 的 花 粉 或花粉不能正常 释 放 的 现 象,具 有 核 不 育 与 胞 质 不育两种类型,其流 程 是 原 始 材 料 → 自 交 系 → 不 育组合→不育系,但具有其不可回避的局 限 性 。 [6] (2)自 交 不 亲 和 ,即 植 株 自 己 的 花 粉 和 自 己 的 柱 头 授粉不能结实或 结 实 率 很 低 的 现 象,一 般 应 用 在 甘蓝 类、菜 花、白 菜 类 等 品 种,缺 点 是 受 环 境 条 件 及植株生长状态 等 影 响 的 不 稳 定 性,亲 本 繁 殖 需 要人工 蕾 期 授 粉,繁 种 困 难,成 本 高,不 能 保 证 100% 杂 交 率 ,以 及 亲 本 多 代 自 交 易 发 生 生 活 力 退 化。(3)单性结 实 利 用,胚 珠 未 经 授 精,子 房 正 常 发育 形 成 无 籽 果 实 的 现 象(茄 子、番 茄)其 优 势 在 于,提高产量(低温 下 坐 果 率 高)、果 实 品 质 (果 实 无 种 子 )及 低 培 成 本 (不 施 激 素 )。 2.2.2 细胞育种 技 术 小 孢 子 培 养 和 花 药 培 养 技术,作 为 产 生 单 倍 体 的 最 重 要、最 有 效 的 手 段, 现已经得到了相 当 深 入 的 研 究,并 且 在 许 多 作 物 的育种上得到了广泛的应用。通过小孢子培养技 术及花药培养技 术 育 成 的 蔬 菜 品 种 很 多,单 就 这 一方面而言在世界上是比较先进的。
在“十 五”期 间,国 外 资 源 的 占 有 量 由 原 来 的 不足5%提高 到 13%。 更 为 突 出 的 是,无 性 繁 殖 蔬菜种质资源收集保存的启动使一批即将消失的
12 期
李 世 楠 :蔬 菜 种 质 资 源 的 保 存 与 蔬 菜 育 种
资源得到了保护 。 [5]
2 蔬 菜 种 质 育 种
[6] 陈 少 裕,刘 杰.生 物 技 术 与 林 木 遗 传 改 良———现 状 与 前 景 [J].生 物 工 程 进 展 ,1993(2):9-12.
161
此外就是异源 多 倍 体、附 加 系、易 位 系、多 倍 体 、2n 配 子 技 术 构 成 的 染 色 体 工 程 技 术 。 2.3 我 国 蔬 菜 育 种 存 在 的 主 要 问 题 及 发 展 趋 势 我国蔬菜育种存在的问题首先是资源创新能 力薄 弱,部 分 作 物 资 源 缺 乏;其 次,在 温 室 长 季 节 专 用 品 种 ,耐 热 、耐 未 熟 抽 薹 品 种 及 加 工 专 用 品 种 的 育 种 方 面 与 发 达 国 家 差 距 依 然 明 显 ;第 三 ,育 种 规 模 小 、效 率 低 、程 序 规 模 化 和 系 统 化 不 够 ;第 四 , 研究 力 量 过 度 分 散,投 入 严 重 不 足;第 五,知 识 产 权难以得到有力的保护。
[1] 廉华,马光恕.蔬菜种质资源的作用及 其 创 新 方 法 [J].吉 林 农 业 科 学 ,2002,27(5):47-51.
[2] 董玉深.我国 作 物 种 质 资 源 研 究 的 现 状 与 展 望 [J].中 国 农 业 科 技 导 报 ,1999(2):38-42.
[3] 廉华,马光恕.园艺植物育种及良种繁 育 学 [M].哈 尔 滨:哈 尔 滨 地 图 出 版 社 ,2006:33-40.
我国蔬菜 品 种 资 源 分 布 广,品 种 多,特 色 各 异。有的具有地方特色被广泛利用的种质经久不 衰。如湖北 的 水 生 蔬 菜,如 茭 白、藕、慈 菇、荸 荠 等;新 疆 的 哈 密 瓜;安 徽 的 薄 皮 甜 瓜 也 称 为 香 瓜; 陕 西 的 食 用 百 合 ;重 庆 芥 菜 类 的 根 芥 、叶 芥 、茎 芥 、 孢 子 芥 ;河 南 、山 东 、河 北 的 大 白 菜 ;江 苏 的 不 结 球 白 菜 、乌 塌 菜 。 1.3 我 国 蔬 菜 种 质 资 源 的 收 集 保 存 现 状