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广东甘薯遗传育种研究进展与展望(2)

来源:广东蚕业 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-02-25 14:18

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】2.3 核心种质的构建 核心种质是用一定方法选择整个种质材料的一部分,以最小的材料数量和遗传重复来最大程度地代表整个种质材料的多样性。对于无性

2.3 核心种质的构建

核心种质是用一定方法选择整个种质材料的一部分,以最小的材料数量和遗传重复来最大程度地代表整个种质材料的多样性。对于无性繁殖的甘薯种质资源保存来说,需要年年进行薯块繁苗更新,同时病毒病的累积发生极易造成资源混杂和丢失,可见,构建核心种质极为重要和必要。以形态或农艺性状等标记构建核心种质易受外界环境影响,分子标记可以直接反映基因的差异,只有形态农艺性状和分子标记相结合,才能保证所构建核心种质的代表性。

对NCBI公共数据库以及甘薯块根膨大转录组甘薯EST序列,去除低质量、冗余的序列后,进行EST-SSR位点分析和标记的开发,这些标记已用于甘薯栽培种的遗传多样性分析和甘薯种质资源的DNA指纹图谱分析[14-16]。罗忠霞等[17]利用国家种质广州甘薯圃甘薯资源生物学性状评鉴数据,选取22个主要农艺性状用于甘薯核心种质构建,研究结果表明,以变量聚类进行降维、两步聚类结合地理来源分组、组内随机取样为甘薯构建核心种质的最佳方案,采用该方法构建的核心种质样本很好地保留了总资源的遗传多样性。随后利用生物学性状和DNA标记数据,开展了甘薯核心种质库和甘薯资源分子身份证系统构建(文章未发表),为资源创新与育种研究打下良好基础。

2.4 种质资源的评鉴与利用

甘薯种质资源的评价鉴定主要包括资源品种生物学特性、遗传多样性、病虫害及非生物逆境抗性、品质性状等。通过对“国家种质广州甘薯圃”保存资源的抗病性(薯瘟病、茎腐病、蔓割病和病毒病)、抗虫性(小象甲)、抗逆性(耐湿、耐旱、耐寒)、品质(直链淀粉、总糖、还原糖、花青素、胡萝卜素等)与杂交不亲和性等方面的系统研究,鉴定一些特异资源和核心亲本,为资源的利用和与育种创新等研究打下了坚实基础[18-20]。种质资源的收集、保存及评鉴,最终目的是品种资源在产业中能够得以很好应用。甘薯种质资源的应用,主要包括选择优质种质资源在产业中直接应用和选择优异性状资源为亲本进行新种质的创制,培育优良新品种,以及利用筛选得到的特异资源开展基础研究等。“国家种质广州甘薯圃”通过田间展示与信息和实物共享,每年平均向全国甘薯科研教学单位提供甘薯种质资源200份(次)以上,为广东乃至我国甘薯产业发展提供了重要支撑。如脱毒爆皮王、高山红、竹头红等地方特色品种资源具有良好的品质和地方适应性,直接应用于生产,而且为省内广薯、湛薯、普薯等系列品种以及国内甘薯新品种选育提供了资源和亲本保障,创造了良好的经济和社会效益。

3 育种技术研究

3.1 杂交不亲和克服技术

甘薯品种选育目前主要采用品种间杂交育种法,包括定向杂交法、集团杂交法和放任授粉法。通过配组杂交,将优异资源、核心亲本、栽培种或近缘野生种的某些优良基因导入到栽培种中,进而选育出优异新品种[21]。甘薯为六倍体杂合体,遗传背景复杂,且存在自交不孕、杂交不亲和等特性,特别是一些优异资资源或者近缘野生种的种间杂交,往往由于不易开花、种间杂交亲和性较低等原因,使得选育出突破性的新品种较为困难,杂交育种技术也存在一定局限性[22-23]。针对甘薯种间存在杂交不亲和性,近缘野生种的基因资源难以被有效利用的问题,一些研究者采用体细胞杂交可克服种间杂交不亲和性的有效途径[24]。翟红等[25]通过体细胞杂交,获得了徐薯18和Ipomoea lacunosa的杂种后代,梁晓光[26]通过栗子香、农大红与野生种质资源Ipomoea triloba体细胞杂交获得24、132株体细胞杂种再生植株。

国内外不少学者开展了杂交不亲和性的研究工作,但尚未有直接应用到杂交育种研究。省农科院作物所筛选出的能够克服杂交不亲和的专用诱导试剂,通过诱导配方液的处理可以促进具有花粉萌发障碍不亲和组合花粉的萌发并获得种子,应用于在B、C和D 群品种内杂交,获得平均结蒴率19.2%、平均结实率4.6%,可以有效地克服甘薯杂交不亲和性,但在88-70和A群品种内杂交应用未能获得满意结果[3,23];近年来对诱导配方液的处理方法进行了完善,利用多花种或者野生种嫁接,结合诱导配方液的处理能够有效克服甘薯的杂交不亲和性,可广泛应用甘薯种内杂交。此外,采用转录组和代谢组对甘薯杂交不亲和性机制进行分析[27],筛选到Ib、Ib、Ib和Ib等相关基因正在进行功能研究。

文章来源:《广东蚕业》 网址: http://www.gdcyzz.cn/qikandaodu/2021/0225/606.html

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