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葱属植物诱变育种的研究与发展



全 文 :断舞霭组 西南园艺 第7 2卷 199 年第 4期
衰 2参试辣椒品种的抗病性
调查
株致
病毒病 炭疽病
品种 发病 发病
率% 发病
发病
率%
本试脸中各品种的病毒病和炭疽病发病均较轻 , 除辽椒 2
号重于对照外 ,其余品种均轻于对照 (表 2) 。
2
.
3 产 t 性状
从表 3 可以看出 , 在早期产量上湘研 9 号比对
照高出 18 . 82 % ,而其它品种都比对照低 。 在总产量
上 ,湘研 8 号比对照高 30 . 18 % , 辽椒 2 号高出对照
8
.
30 %
,湘研 9 号高出对照 6 . 74 % 。 参试品种中皖
椒 l 号在产量上表现相对较差 。
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衰 3 参试辣椒品种的前期产 , 和总产 ,
打黔品种
_ 小区产 t ( k口14 . 4时 )
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早期产盘 总产 t
1
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3 小结
湘研 9 号在株高 、 开展度上 均表现出可 以相对
密植 ,始花期早 、 始花节位低 ,果形长牛角形 ,果实外
观好 , 辣味适中 ,抗病性好 ,并且早期产量 、 总产量
高 , 可作为早熟品种在全国推广 。 湘研 8 号在株高
和开展度上表现适中 ,果形 、 单果重大 ,果实外观好 ,
抗病性强 ,其总产量居参试品种之首 。 可以作为中
晚熟品种和湘椒 9 号配套在全国推广 。
(收稿时期 : 1望珍 一 9 一 10)
葱属植物诱变育种的研究与发展
郭启高, 宋 明, 梁国普, 张钟灵2
(
, 西南农业大学园艺系 重庆 粼刃7 16 ; 2 重庆市农业局蔬菜处 )
摘要 概述葱属植物诱变育种的研究进程 , 分析了现存的问题并展望其研究前景。
关健词 葱属 ;诱变育种
葱属 (油陇娜 )中有近 5《X) 种植物 ,其中大蒜 ( A .
招。浏” L . ) 、洋葱 ( A 汉哟阵刁 L . )是世界各地普遍栽
培的重要蔬菜作物 ; 葱 ( A .五动如 , L . )和韭菜
( A
. 协知明帅 Rol吐 .砧碑 . )在东亚和东南亚各国普
遍栽培 , 在整个蔬菜生产上占有重要的地位 ; 胡葱
( A
. 山翻妇月帅 L . ) 、燕 ( A . 日公~ 自 G
. 刃七n . ) 、韭葱
( A
. 户砰几叨己 L . )和细香葱 ( A . 对肥呷心 , L . )也
是良好的香辛类蔬菜。 在世界各地都有种植 , 且年
产量也较高。 据 儿脚即怕幽 19 85 年统计 , 就大蒜一
项 , 全世界当年产量已达邓 0 万 t , 目前还在呈增长
的势头 。
葱属植物的育种 ,用常规方法 ,通常要 12 年以
上 ,并很难取得进展 。 而用理化诱变育种 ,不仅能扩
大栽培基因库的材料 , 更能快速地筛选获得理想的
新品种 。 各国育种学家自70 年代开始 , 采用诱变方
法进行葱属植物育种 ,取得了一定效果 。
l 葱属植物诱变育种的进程
葱属植物 (尤其是大蒜 )在早期驯化时 ,就变成
了完全由小鳞茎或气生麟茎繁殖的作物 。 虽然现代
栽培品种有 i,J 也产生花器官 ,但并不结籽 ,且在许多
性状上有明显的差异 , 如成熟期 、 鳞茎大小 、 小鳞茎
大小和数量 , 以及皮色等。 在 70 年代 ,由于对导致
不育性的原因不明 ,人们并不知道这些差异是起源
于大蒜有性繁殖期间 ,还是由于变成栽培种并不育
后而引起 。 因而 ,育种学家们提出要获得更进一步
变异以及改良品种的唯一有效途径是诱变育种。 从
.
2 9
`
西南园艺 第 7 2卷 19 9 年第 4期 颐藕导翻
此 ,诱变育种成了研究的热点 。 近 30 年来 ,葱属植
物诱变育种的历程可大致分为 3个阶段 。
1
.
1 单独用理化处理诱变 在 70 年代初至 80 年
代初的近 10 年时间 ,人们均致力于适宜诱变因素和
剂量的研究。 1卯 3 年 Sk户ar 首次报道从用 丫一 射线
辐服大蒜的小鳞茎 ,或从用化学诱变剂处理的第 1
个繁殖周期里获得突变体。 乃d。 随后研究指出 , 虽
供试材料间有基因型的差异 ,最适的辐照剂量一般
应小于 10 Gy。 而 C灿u dh 叨 和 压坦坦昭 ar 在用 下一 射
线或化学诱变剂 , 如 EMS (甲基磺酸乙醋 ) 、 D M巴(硫
酸二甲醋 ) 、 IE (乙烯亚胺 )处理大蒜小鳞茎后 ,于第 2
个和第 3 个繁殖周期里获得了 16 个形态学上的突
变体 。 在 197 9 年 , D a ds朋 还首次报道了用荆量为
0
.
1
一 50G y 的了一 射线诱变加纳胡葱 。 在这期间 ,葱
属的诱变育种工作仅处于起步阶段 , 没有得到真正
的突变改良品种 。 但这一时期对理化诱变因子的探
讨为以后进一步的研究工作打下了坚实的基础 。
1
.
2 利用理化复合诱变 80 年代初 , 在物理与化
学诱变技术逐渐成熟的同时 , 出现了多种诱变剂复
合诱变的应用 , 即用射线辐照后再用化学诱变剂处
理 。 由于辐照改变了生物膜的完整性和渗透性 , 以
致促进了化学诱变剂的吸收 , 从而提高了诱变效率。
如 M毗 l粉 i等就用 , 一 射线 ( 1一 4仰 )和 EM巴( O, 仍%
或 0 .肠% )处理了大蒜的气生鳞茎 ,诱变效率较高 。
1
.
3 理化诱变与组织培养相结合 从 80 年代中期
开始 ,植物组织培养以其结果可靠 、 不需大量原始材
料 、 节约时间等优势 ,倍受育种学家的青睐 ,成了葱
属植物诱变育种新的手段和方法 。 19 85 年 ,前苏联
学者巴路摩尔 · 维诺娃首次对圆葱的活体与离体诱
变进行了系统的研究 ,其离体的鳞茎盘和花序在含
有秋水仙素的培养基上培养获得了 80 % 一 10 % 的
诱变频率 ,并且将混倍体中含有大量四倍体细胞的
表型进行组织培养后均可成为稳定的四倍体 ,这是
其他诱变方式产生嵌合体所难以克服的 ,充分体现
了理化诱变与组织培养相结合的优越性 。 同时 ,我
国学者佘建明等对大蒜离体细胞进行秋水仙素诱变
时也获得了类似的结果 。 另外 , 郑海柔用 下一 射线
(5衡 )辐照洋葱花序结合组织培养获得了突变植株 。
李斌麒还做了关于用 下一 射线处理大蒜愈伤组织
时 ,低剂量 ( IkR )有刺激愈伤生长的作用 ,而 4 kR 以
上就会抑制生长分化的报道 。 由于这些与组织培养
相结合的研究对诱导新的遗传变异 ,改 良选择技术
和加速育种进程都有明显的效果 , 目前已成为葱属
植物诱变育种的热点。
2 现存问题与研究展粗
葱属植物的诱变育种研究虽已走过了近 30 年
的探索历程 ,但到目前为止 ,仍存在以下不足 :
( l) 参试基因型少 。 葱属植物基因型众多 ,除常规栽
培种外 , 还有一些野生种如山韭 、阿尔泰葱 、 实亭葱
等具有许多优良性状 ,如抗病性 、抗寒性 、开花早 、 花
期长等 ,都是扩大栽培基因库的良好材料 。 然而研
究者多以洋葱 、大蒜为模式植物进行研究 ,对葱属植
物诱变育种的发展和开发利用极为不利 。
(2 )突变体的相关理论研究薄弱 。 在过去的 20 多
年 ,人们多注重于用各种手段达到诱变目的 ,但对于
突变体是属于染色体水平 、基因组水平 、或是单基因
水平的诱变探讨不够 , 对诱变机理以及突变体的遗
传特性 、代谢途径和突变性状的遗传控制基因知之
甚少 ,在一定程度上影响了葱属植物诱变育种的进
展 。
(3 )突变体的收集和利用率低 。 在植物种质资源 日
益贫乏的情况下 , 对突变体的收集和利用应受到高
度重视 。 因为即使在特定的基因位点上诱发的等位
基因突变 ,其精细遗传结构间也有微小乃 至明显的
差异 ,因此任何自然或诱发的突变都不一定能重复
诱发 。 同时 ,准确的等位基因变异几乎是不可能的 ,
所以 ,突变材料的收集具有重要的意义 。 获得了突
变体后 ,或做育种的中间材料 ,或直接转化为栽培
种 ,都应充分利用 。 但是目前葱属植物获得的许多
突变材料 ,大多数没有进一步利用的报道 。 到 1卯 1
年为止 ,全世界只有荷兰育成 2 个洋葱品种和中国
育成大葱 、 大蒜各 1个品种 。 可见 ,要将诱变育种材
料广泛用于生产还需付出更大的努力。
要解决以上问题 ,除了继续探索诱变方法外 , 还
要在扩大研究基因型的基础上 ,将现代分子遗传学 、
生物化学 、植物生理学等多学科结合起来 ,并应用分
子标记建立起葱属植物的遗传学和生理学连锁图之
后 ,才能有目的地进行高效诱变育种 ,并培育出更多
的特需品种 ,广泛应用于生产 ,使科研更加贴近世界
消费市场需要 。
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