全 文 ：第 29卷 第 3期
2008年 9月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
JournalofInnerMongoliaAgriculturalUniversity
Vol.29 No.3
Sep.2008
我国向日葵育种研究现状及发展对策＊
金梦阳 , 危文亮＊ , 严新初
(中国农业科学院油料作物研究所 ,武汉 430062)
摘要: 本文概述了我国向日葵遗传育种的发展历程及取得的进展 , 提出了今后向日葵育种的研究重点和发展对
策 , 期望推动我国向日葵育种和生产取得更大进展。
关键词: 向日葵; 育种; 研究进展; 发展对策
中图分类号: S565.5 文献标识码: A 文章编号:1009-3575(2008)03-0232-05
RECENTPROGRESSANDTHEDEVELOPMENTSTRATEGYOFSUNFLOWER(HelianthusanuusL.)BREEDINGINCHINA
JINMeng-yang, WEIWen-liang＊ , YANXin-chu
(TheOilCropsResearchInstitute;ChineseAcademyofAgriculturalSciences, Wuhan 430062, China)
Abstract: ThispaperoutlinedthecourseandprogressonthesunflowerbreedinginChina, andproposedthefutureresearchpriorities
andstrategy, whichwouldpromotethedevelopmentofsunflowerbreedingandproduction.
Keywords: Helianthusanuusl.; breeding; progress; devlopmentstrategy
向日葵(HelianthusanuusL.)属菊科(Composi-
tae)向日葵属(Helianthus)栽培种 ,起源于北美西南
部 ,大约在 16世纪末或 17世纪初传入我国。我国
从 20世纪 50年代中期开始向日葵的引种试验及育
种工作 ,先后经历了引种鉴定 、系统选育和杂种优势
利用等研究 ,并取得了较大进展 [ 1 ～ 3] 。据农业部统
计数据(htp://www.agri.gov.cn/),近 6a来我国向
日葵种植面积在 10 000hm2左右 ,总产 150×104t～
200×104t,平均单产基本超过 1 600 kg/hm2。但由
于病害流行等原因 ,我国向日葵生产近几年来波动
较大 ,急需强有力的科技支撑 。与发达国家相比 ,我
国的向日葵品种在产量 、品质 、抗性等重要性状上都
存在较大的改良潜力 [ 4] 。在我国食用油消费依赖大
量进口 、世界油脂供求关系紧张 、价格高涨的背景
下 ,大力加强向日葵这一高品质油料作物的育种研
究无疑具有重要意义 。本文在总结我国向日葵育种
研究历程和发展现状的基础上 ,提出了今后的研究
重点 ,并对发展我国向日葵育种工作提出了几点建
议 ,期望推动我国向日葵研究工作取得更大进展。
1 我国向日葵育种研究历程及发
展现状
1.1 我国向日葵育种研究历程
1.1.1 引种及系统选育 我国从 20世纪 50年代
开始向日葵引种与系统选育工作 。 1955年吉林农科
院首先从前苏联 、匈牙利等国引进 1批油用向日葵
品种 ,通过示范试验 ,确定在东北地区推广 “匈牙利
1号”和 “苏联 3号 ”;之后山西确定推广 “苏联 3
号 ”、“草原人 ”、“匈牙利 4号 ”;1962年吉林省白城
＊ 收稿日期: 2008-08-25作者简介: 金梦阳(1979-),女 ,硕士 ,主要从事油料作物的遗传育种研究.＊通讯作者: E-mail:weiwenliang@163.com
地区农科所以 “匈牙利 1号 ”为材料 ,用系统选育方
法育成了向日葵新品种 “白葵 3号 ”;1965年前华北
农科院从 “匈牙利 4号”的分离品系中选育出 “北葵
15号 ”;1973年我国从阿尔巴尼亚引进苏联油用向
日葵品种 “派列多维克” ,在东北三省 、内蒙古 、新疆
等地推广 ,并以此材料为基础 ,从中系统选育出 “派
改一号 ”;山西农业大学通过辐射选育成了 “晋葵 1
号 ”;辽宁省农业科学院也以罗马尼亚杂交种为材料
用系统选育方法于 1974年育成 “辽葵 1号”。
1.1.2 杂种优势利用 我国向日葵杂种优势利用
研究始于 20世纪 70年代 ,大体可分为 3个阶段。
第 1阶段(1973年 ～ 1980年)完成了向日葵 “三系 ”
配套工作。 1974年 ,中国农科院从加拿大引进了细
胞质雄性不育系 “1366A”及其同型保持系 “ 1366B”。
在此基础上 ,吉林省白城地区农科所于 1977年选出
了细胞质雄性不育系 “ 74102 -4A”、同型保持系
“ 74102-4B”及恢复系 “矮 113”,实现了 “三系 ”配
套 。此后 ,辽宁省农科院 、沈阳市农科所 、内蒙古农
科院也先后选出向日葵 “三系 ”。向日葵 “三系 ”的
配套成功 ,为我国向日葵杂种优势应用于生产奠定
了基础 。我国第 1批向日葵杂交种 “辽葵杂 1号 ”、
“沈葵杂 1号 ”和 “白葵杂 1号 ”等于 1979年 ～ 1980
年育成并在我国向日葵主产区首次进行区域试验和
推广应用。第 1批杂交种的特点是产量较高 、含油
率偏低 。
第 2阶段(1981年 ～ 1988年)的主攻方向是提
高籽实含油率和单产 。此间育成了 1批配合力高 、
籽实含油率较高的不育系和恢复系。其中较优良的
不育系有 “ 7718A”、 “ 75 -33A”、 “ 84102 -6A”、
“ 76202A”等;恢复系有 “7602-1-5”、“ 1049” 、“恢
5” 、“3893”、“索 82-4”及 “7838-3”等;同时育成了
第 2批向日葵杂交种 “辽葵杂 2号” 、“白葵杂 2号”、
“内葵杂 1号”等。这批杂交种表现出高产 、高油的
特点 ,尤其是产量上有所突破 ,使我国的向日葵杂交
种籽实产量达到甚至超过了先进国家水平 。
第 3阶段(1989年至今)工作重点转到了抗病
育种上来 ,形成了常规育种为主 、生物技术与病理技
术为辅 、多学科相结合的育种体系 。由于我国向日
葵种植区域较为固定 ,菌核病 、褐斑病 、黑斑病等病
害发生逐年加重 ,尤以菌核病为害最重 。针对生产
上的主要病害 ,这一时期引进并筛选出 1批抗病种
质 ,对种质的抗性遗传 、鉴定方法等进行了研
究 [ 5 ～ 6] ,并在生物育种方法上取得了一些进展 。吉
林省向日葵研究所利用幼胚培养技术实现了野生种
与栽培向日葵的种间杂交及野生种间的远缘杂交 ,
建立了新的杂种优势育种程序[ 7] 。我国向日葵杂交
种和国外相比 ,还存在皮壳率偏高 、籽仁含油率偏低
的问题 。今后的育种研究在提高品种抗性的同时 ,
应注意降低皮壳率 、提高杂交种籽实含油率。
1.2 我国向日葵育种研究取得的进展
1.2.1 育种基础理论研究 育种基础理论研究直
接关系到育成品种水平。我国的育种工作者在借鉴
国外先进技术的同时 ,还对产量 、品质等相关性状进
行了较多的基础理论研究 。主要研究的内容有:向
日葵产量 、含油率与环境的关系 ,产量 、含油率 、维生
素 E含量等与形态性状的关系 ,经济性状的遗传变
异性 、稳定性及相关性 ,杂种优势及若干性状如籽实
体积重量性状 ,株高 、叶数 、盘径 、茎粗 、产量 、分枝 、
皮壳率 、抗性性状等的遗传规律 ,产量性状与形态性
状 、生育期之间的典型性相关 ,主要性状的变异系数
与产量结果的相关性等 [ 8 ～ 13] ,对向日葵的耐盐碱性
也进行了较深入的研究 [ 14 ～ 15] 。这些研究结果对于
指导我国向日葵育种实践 、丰富和发展育种理论等
具有重要意义。
1.2.2 抗病育种研究 在抗性鉴定方法上取得了
较大进展。对菌核病的鉴定 ,主要采用培养室内菌
丝体接种鉴定和田间根部接种鉴定;黑斑病 、褐斑病
主要采取田间隔离条件下接种鉴定筛选;霜霉病主
要采用实验室鉴定的方法;黄萎病和锈病主要是在
田间自然条件下进行;列当是采取实验室内用大试
管或塑料杯接种鉴定 [ 16 ～ 17] 。目前已经选育出耐菌
核病 、抗霜霉病 、黄萎病和锈病的群体和自交系 ,育
成了 1批抗病新品种如 “新食葵 6号 ”、“新葵 14”、
“同葵杂 1号 ”、“新引 T012244”等 [ 18] 。抗列当育种
也有所创新 ,张义等研究了向日葵抗列当的遗传规
律 ,提出了感列当杂交种和自交系的抗性改良方
法 [ 19] 。于海燕等筛选出 1批对列当高抗或免疫的
品种 ,如 “太原 80天 ”、“阳曲三道眉 ”、“灵立九连
灯 ”、“加引 1号 ”、“曙光 1号”、“运葵 1号 ”、“日出”
等 [ 20] 。
233第 3期 金梦阳等: 我国向日葵育种研究现状及发展对策
1.2.3 品质育种研究 改进品质一直是我国向日
葵研究人员的重要育种目标 [ 21 ～ 23] 。目前已经筛选
出了 1批适合我国不同地区自然条件种植 、性状稳
定 、高产高油的优良自交系 ,成为我国开展高油向日
葵育种的宝贵资源。也选育出了一些含油量较高的
油葵杂交种 ,如 “巴葵杂 4号 ”、“新葵 14”、“晋葵 5
号 ”等 ,含油量均已达到 45%以上。
食葵在我国向日葵生产 、消费中比重较大 ,但食
葵的育种研究相对油葵而言比较滞后 。 “七五 ”、“八
五 ”期间 ,内蒙古农科院 、吉林省农科院等单位在国
家联合攻关课题研究中 ,曾经选育出 1批食葵新品
种 ,如 “内蒙古食葵 1号 ”、“辽宁食葵 1号” 、“晋葵 3
号 ”等。 “九五”期间食葵育种工作停滞不前 ,只有辽
宁省农科院在食葵 “三系 ”育种中育成 “辽磕杂 1
号 ”。最近几年也选育出了一些品质较好的食葵杂
交种 ,如 “辽葵杂四号 ”、“甘葵 2号 ”、“龙食葵 1号”
等 ,这些品种的蛋白质含量均达到 30%以上 [ 24] 。
1.2.4 生物技术育种研究 随着生物技术的兴起
及其在作物研究中广泛运用 ,我国近年来也开展了
向日葵生物技术育种的相关研究。刘海学等[ 25]利
用同工酶技术分析了向日葵遗传多样性 、起源进化
和亲缘关系;刘杰等 [ 26 ～ 27]利用 RAPD、AFLP等标记
方法研究了向日葵种质资源的遗传变异 ,并构建了
相关材料的指纹图谱 ,从分子水平上为向日葵种质
资源的有效利用与保护提供了理论依据;刘海学 [ 28]
等成功地建立了向日葵不同外植体离体培养再生体
系并获得了再生植株 ,为向日葵遗传转化和突变体
筛选奠定了基础 。张美善等 [ 29]利用外源 DNA导入
技术成功培育了向日葵育种新材料 ,为向向日葵转
入有益外源基因源开辟了 1条有效途径;张义等 [ 30]
将野生种利用的群体改良技术和幼胚营养土培养技
术等应用到育种程序中 ,克服了远缘杂交幼胚发育
障碍 ,极大的加快了恢复系和不育系的转育速度。
这些研究对于快速转育优良基因具有十分重要的意
义 。
2 我国向日葵研究的重点方向
2.1 营养品质的改良
2.1.1 高油酸 、亚油酸型向日葵育种 与饱和脂肪
酸相比 ,油酸 、亚油酸等不饱和脂肪酸对人体新陈代
谢 、调节血压 、降低血清胆固醇有着重要作用。国内
外向日葵工作者早在 20世纪 80年代就开始研究温
度 、播期 、遗传等对向日葵油酸 、亚油酸含量的影
响 [ 31 ～ 32] 。经过 20多年的努力 ,目前已经培育出不
饱和脂肪酸含量高达 90%的向日葵品种 ,其中亚油
酸含量超过 70%。现在的高油酸 、亚油酸商业栽培
品种 ,均采用传统的杂交等育种开发 。将传统的育
种技术和先进的基因工程手段相结合 ,培育营养价
值较高的高油酸 、亚油酸品种 ,将是今后向日葵育种
的重要目标 。
2.1.2 富含维生素 E的保健型向日葵育种 维生
素 E是生殖细胞的发育不可缺少的营养元素 ,且具
有抗氧化 、抗癌及延缓衰老的作用 。向日葵油脂中
富含维生素 E,主要以抗氧化性最强的 α-维生素 E
形式存在 ,这一特性使向日葵油具有较高的保健营
养价值 。在目前种植的向日葵品种籽实中 ,维生素
E含量平均为 0.06%左右;通过筛选 、个别品种的维
生素 E已达到 0.14%[ 4] 。选育出维生素 E含量更
高的新品种 ,是今后培育高价值向日葵品种的育种
目标之一。
2.1.3 高蛋白及高赖氨酸型向日葵育种 主要指
食用型向日葵育种而言。在高产 、高抗育种基础上 ,
提高其蛋白及赖氨酸含量将是食葵的主要育种目
标 。此外 ,受消费习惯影响 ,大粒(籽粒长≥20m,百
粒重≥15g)、高籽仁率 (籽仁率≥50%)等性状也是
食葵育种所要考虑的 。
2.2 多抗聚合育种
目前 ,向日葵菌核病 、黑斑病等病害是威胁世界
各国向日葵生产的主要因素之一 ,而这些病害的抗
源至今仍未找到 。因此 ,在向日葵抗性育种方面 ,各
国科学家都主要以抗病育种为主 。应重视从野生种
向日葵里挖掘优异抗源 ,充分利用杂交重组 、生物技
术等手段 ,将其转育到向日葵栽培种中 ,以期培育出
抗病性较强的向日葵新品种 。此外 ,抗除草剂向日
葵也是 1个重要的研究方向。在生产实践中 ,种植
玉米 、小麦等大田作物的田地由于使用了化学除草
剂而导致后茬不能种向日葵;同时生产上也没有筛
选出合适向日葵的除草剂 ,从而限制了向日葵的发
展潜力 。若选育出抗除草剂向日葵新品种 ,将有利
于增加向日葵发展空间。
234 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2008年
2.3 其它(株型 、高光效育种等)
研究指出 ,向日葵杂交种群体的透光性不好 ,叶
面积指数在 3.4 ～ 3.7即可获得最大的光截获量
(95%),过高的叶面积指数将会降低光合效率 ,不利
于干物质积累与产量的形成 [ 4] 。进行理想株型育种
和高光效育种 ,在向日葵育种工作中也很重要。另
外 ,矮杆 、生育期等性状也是在今后育种工作中需要
加以综合考虑的方面 。
3 发展我国向日葵的几点建议
3.1 加强优异种质资源的引进和开发 ,重视向日葵
抗病和品质育种研究
近年来 ,由于缺乏抗源种质 ,菌核病 、霜霉病等
病害严重影响我国向日葵生产 ,急需抗病育种研究
取得突破性进展 。同时 ,改良脂肪酸组成 、提高维生
素 E及蛋白质 、赖氨酸等营养成分 ,也是今后重要的
品质改良育种目标。优异的种质资源是进行向日葵
抗病育种和品质育种研究的物质基础。要立足我国
已有资源 ,广泛收集 、引进种质资源 ,特别要加强国
外高油 、高蛋白种质及优异抗源材料等的引进开发 ,
并对获得的各类资源进行充分鉴定 、评价 ,大力挖掘
优异基因源 。以资源创新研究成果为基础 ,将挖掘
的优异基因源材料应用于向日葵抗病育种和品种育
种改良研究 ,有望选育抗病性好 、品质优良的向日葵
新品种 。
3.2 加强食葵 “三系”杂交种的研究力度
我国的食葵市场前景非常可观 ,但食葵育种工
作尤其是 “三系 ”选育一直落后于油葵 ,相关的育种
技术还很不完善 ,研究的系统性和连续性差 ,一些基
础问题还有待深入研究。向日葵在许多性状上都表
现出较强的杂种优势 ,如产量 、抗病性 、株高 、花盘直
径等 ,一般情况下杂交种的产量比自由授粉品种的
产量高 30% ～ 50%[ 24] 。因此 ,今后要在借鉴油葵育
种技术的基础上 ,加大食葵 “三系 ”杂交种的选育力
度 ,探索适合食葵杂交育种的新技术 、新方法 ,培育
适合我国不同产区种植的低皮壳率 、高产 、高蛋白等
优质高抗食葵品种。
3.3 重视生物技术在向日葵育种工作中的应用
生物技术广泛地应用于向日葵遗传改良 ,多学
科联合 、多技术并用 ,促进育种工作取得更大突破 ,
这是今后向日葵遗传育种研究的趋势。充分运用生
物技术和基因工程等手段 ,从分子水平认识向日葵
与环境的相互作用 ,剖析其抗性机制 ,寻找产量 、品
质与基因的对应关系等等 ,已成为当前国际上向日
葵研究的热点 ,也取得了新的进展 。我国向日葵研
究起步较晚 ,与有关先进国家相比还有较大差距。
加强与先进国家的交流合作 ,重视生物技术在向日
葵育种工作中的应用 ,对于完善现有杂交育种程序 、
拓宽向日葵育种新途径 ,缩短育种周期 ,提高育种效
率等具有重要意义。
3.4 加强育种队伍建设
我国向日葵育种研究力量总体而言还比较薄
弱 ,还不能适应向日葵科研发展的需要 。有关部门
应重视和大力资助向日葵育种及其相关研究 ,通过
促进科学研究来加强人才培养 ,实现人才和研究成
果的同步发展壮大 , 拓展向日葵育种研究新局面 。
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