我国茄子遗传育种研究进展
摘要阐述了茄子生产现状,并从种子资源研究与创新、抗病育种、抗逆育种、生物技术育种、分子标记辅助育种等方面论述了茄子育种研究进展,以供参考。 关键词茄子;生产现状;遗传育种;研究进展 茄子(Solanum melongena L.)是茄科茄属作物,起源于亚洲东南亚热带地区,古印度为最早驯化地[1]。我国栽培茄子历史悠久,栽培的类型品种繁多,一般认为中国是茄子第二起源地。近年来我国在茄子种质资源的评价、育种材料的创新、新品种选育、遗传规律、育种技术和方法的研究等方面都取得了进展,现作简要描述,供参考讨论。 1茄子生产现状 1.1茄子种植现状 东南亚是世界茄子种植面积最大的地区,中国是世界最大的茄子生产国。据FAO年鉴的统计资料,2004年全球茄子收获面积为170.1万hm2,总产量为2 984万t;我国收获面积为70.6万hm2,总产量为2 175.5万t,分别占世界收获面积和总产量的1/2左右[2]。我国茄子种植面积最大的6个省依次是山东、河南、河北、四川、湖北、江苏。 1.2茄子品种分布 长期以来,由于各地消费习惯及生态气候不同,茄子栽培品种形成了不同生态类型和市场消费区域,特别是商品外观品质必须符合当地的消费习惯才能被接受。如东北地区种植的茄子品种以紫黑色长茄为主,华北地区以紫黑色大圆茄为主,西南的四川、重庆及湖北等地的茄子品种有紫黑色长茄和紫红色长茄,而江浙一带以紫红色线茄种植面积较大,山东是我国茄子种植第一大省,其茄子品种类型较多,南北多种类型均有种植。华南地区(广东、海南、广西)及与之相邻的福建、湖南、江西的部分地区以深紫红色长茄为主[3]。 1.3茄子设施栽培情况 目前我国的茄子生产已经实现了周年供应。长江中下游及其以南地区形成了塑料棚、地膜、遮阳网三元覆盖型周年系列化保护栽培体系;黄淮海平原地区形成了高效节能型日光温室、塑料棚、地膜、遮阳网四元覆盖型周年系列化保护栽培体系;东北、西北、内蒙古及山西的大部分地区,形成了高效节能型日光温室、塑料棚、地膜三元覆盖型周年系列化保护栽培体系;在山东寿光,十几年来利用日光温室保护,对茄子反季实施秋冬茬、越冬茬、冬春茬大面积栽培。 2茄子育种研究进展 2.1种质资源研究 我国茄子种质资源十分丰富,是目前保存茄子种质资源最多的国家。“七五”(1986～1990年)期间茄子入库 1 013份,“八五”末增加到1 452份,占蔬菜入库总数的 5.29%,至2008年底国家种质库共存茄子品种资源1 601份[4]。茄子种质资源收集工作一直在持续,对遗传和育种工作具有重大意义。 冉进等[5]利用RAPD技术对来源于国内外的53份茄子种质资源进行了遗传多样性分析,将参试种质分为五大类群。聚类结果与传统分类并不完全一致,与地理分布没有联系。毛伟海等[6]采用ISSR标记将57个南方长茄品种划分为6个类群,并认为聚类结果与来源和果色均无关系。易金鑫[7]对108份我国茄子主要地方品种和35份主要选育品种进行了基于形态性状和RAPD/SSR标记的遗传多样性研究,结果表明地方品种遗传多样性高于选育品种,聚类分析表明,地方品种和选育品种都可分为4个类群,并在多变量对应分析中得到验证。龚亚菊等[8]对从云南省各地收集的103份茄子种质资源进行观察,发现云南茄子类型丰富,24份野茄大多生长在西双版纳、思茅、红河等南部湿热地区,多为半栽培种和近缘野生种,未见病害发生,表现出较强的抗病性。 2.2种质资源创新 2.2.1雄性不育材料的创新。张先清[9]研究了茄子功能性雄性不育系的可利用性,结果表明不育组合产量优势明显,试验鉴定出性状稳定、整齐度高、不育性强、配合力好的不育系。田时炳等[10]利用引进茄子功能型雄性不育系材料UGA1—MS,采用杂交、回交与系谱选择相结合的方法获得不育性稳定的功能型雄性不育系3份,其不育株率都在98.0%以上,并筛选出配合力强、性状整齐、可供利用的强恢复系,其平均恢复度分别为90.3%、92.9%、91.8%,实现了不育系与恢复系的配套。刘选明等[11]利用自然条件下获得的雄性不育材料正兴1号开展茄子雄性不育株和可育株的胞DNA和核DNA差异分析,研究结果初步表明新发现的茄子雄性不育可能是核质相互作用所引起。 2.2.2单性结实材料创新。刘富中等[12,13]发现和获得了在低温下可自然结果、形成无籽果实的圆茄单性结实材料,并选育出优良的单性结实自交系;证明诱导单性结实基因表达的温度在7~15℃,在此温度范围内,其坐果率为88.9%~100.0%,且果实发育正常,果实内无种子;同时对茄子单性结实性的鉴定方法进行了研究,为选育出耐低温、适宜保护地和露地早春栽培、优质无籽或少籽茄子品种奠定了基础。田时炳等[14,15]在高代分离材料中获得了长棒型、黑紫色、耐低温单性结实材料,经多年自交选育出了单性结实性较强的纯系,对茄子单性结实性的遗传分析,认为单性结实性状可能受1组隐性基因控制,属隐性遗传。肖蕴华等[16]在茄子种质资源田间耐寒性鉴定中,在地方品种中发现了耐寒性强的单结实株,选育出单性结实性能稳定且园艺性状优良种质材料,其与非单性结实茄子品种配制1代杂种也都表现为单性结实。
2.2.3抗黄萎病种质资源创新。刘君绍等[17]以茄子幼苗茎尖为外植体,进行茄子抗黄萎病突变体的离体筛选,建立了一套茄子抗黄萎病突变体离体诱变筛选技术体系,并获得1株中抗黄萎病突变体。 2.3抗病育种 2.3.1青枯病抗病遗传与育种。刘富中等[18]对304份茄子种质资源进行抗青枯病苗期人工接种鉴定,筛选出免疫材料10份、高抗材料51份、抗病材料35份、中抗材料32份、感病或高感材料176份,分别占鉴定材料的3.3%、16.8%、11.5%、10.5%和57.19%,茄子野生近缘种Solanum sisymbriifolium和S.torvum对青枯病有较强的抗病性,可作为茄子青枯病的抗源材料;获得4份抗青枯病的种间体细胞杂种。茄子对青枯病的抗性遗传较为复杂,主要由多基因控制。封林林等[19]对茄子青枯病抗性的遗传分析表明,茄子对青枯病的抗性遗传规律符合“加性/显性”效应模型,遗传效应中同时存在加性效应、显性效应和反交效应,但以加性效应为主。茄子对青枯病的抗病性表现为隐性,感病性表现为部分显性,这表明茄子对青枯病的抗性遗传较为复杂,由多个微效基因较少的主效基因和细胞质基因共同控制。李海涛等[20,21]研究表明,茄子抗青枯病材料112—8及1934的抗性具有不完全显性遗传的特性,且前者对青枯病的抗性遗传是由1~2个基因控制的,其中只有1个基因起主导作用;后者的抗性基因是2个或2个以上基因,并且有2个基因起主导作用。 2.3.2黄萎病抗病遗传与育种。庄勇和王述彬[22]对6个茄子近缘种的黄萎病抗性进行了人工鉴定,结果表明抗性的遗传受2对加性—显性—上位性主基因控制;B1、B2和F2群体的主基因遗传率分别为95.80%、95.62%和95.85%。井立军等[23]研究表明,茄子对黄萎病的抗性存在一定的杂种优势,F1与双亲均值有很强的相关性,抗性遗传不符合加性—显性模型,且至少受2对显性基因组控制。李海涛等[24]对8份茄子材料进行了苗期人工接种抗黄萎病性鉴定,有2份材料表现高抗,1份材料表现感病,5份材料表现高感。