我國蔬菜抗病育種研究進展

胡浩峰 (浙江省寧波市北侖區(qū)白峰鎮(zhèn)政府，浙江 寧波 315430)

劉以前 (山東省茌平縣農業(yè)局技術站，山東 茌平252100)

譚亮萍 (湖南省蔬菜研究所，湖南 長沙 410125)

我國蔬菜抗病育種研究進展

胡浩峰 (浙江省寧波市北侖區(qū)白峰鎮(zhèn)政府，浙江 寧波 315430)

劉以前 (山東省茌平縣農業(yè)局技術站，山東 茌平252100)

譚亮萍 (湖南省蔬菜研究所，湖南 長沙 410125)

概述了我國蔬菜抗病育種研究的主要進展，并對今后的蔬菜抗病育種工作提出了建議。

蔬菜；抗?。挥N

自古以來蔬菜就是人類賴以生存和發(fā)展的基本食品。但是蔬菜易遭受病蟲害的侵襲，最嚴重的有茄子黃萎病、辣椒疫病、大白菜軟腐病、十字花科蔬菜病毒病等?？刂剖卟瞬『Φ姆椒ㄓ?種，首先是利用耕作制度來避病，例如以輪作方式避免土壤性病害；其次為利用化學藥劑防治，也是目前最為普遍施用的方式，作用快速又有效；第三為栽培抗病品種。但生產上主栽的一些蔬菜品種抗病性較差，致使產量下降，少則減產10% ～ 20%，大流行年份減產50%以上，局部地區(qū)甚至絕產絕收[1]。實踐證明，選用抗(耐)病品種控制蔬菜病害是經濟、有效的措施，特別是對一些藥劑不容易防治的病害，如病毒病和一些土傳病害，效果更為明顯。同時，利用抗病品種可減少農藥對蔬菜產品和環(huán)境的污染，對生產無公害蔬菜具有非常重要的意義。

利用現代科學技術手段培育抗病的蔬菜新品種已成為蔬菜科學研究的重要內容之一。筆者就主要蔬菜病害的病理學研究、抗性鑒定、抗病遺傳規(guī)律、抗病機理、生物技術研究等方面，對我國蔬菜抗病育種進展作一綜述。

1 蔬菜抗病育種目標和研究手段的變化

蔬菜抗病育種的研究內容在不斷發(fā)展。以往的研究主要以單抗1種病害為主，目前則以優(yōu)質、雙抗為主攻目標，甚至開始以抗2種以上病害為抗病育種主攻目標。隨著病害種群的變化及病原菌生理小種的不斷分化，在篩選、創(chuàng)新育種材料的同時，要求抗3種以上病害[2]。在抗病育種技術方面，主要有3種制種途徑：利用自交不親和系、高代自交系和雄性不育系。此外，蔬菜多倍體育種也取得了重要進展。游離小孢子培養(yǎng)新技術已經應用于蔬菜育種實踐，為加速親本的純化提供了一條捷徑，轉基因育種及分子標記研究正走向實用化，這些新技術的應用極大推進了我國抗病育種的進程。

2 蔬菜的病害病理學研究

我國蔬菜抗病育種工作者先后采用生物、電鏡、血清等方法明確了主要蔬菜病害相關種群的分布及特征特性，以及部分蔬菜作物的抗病等級，篩選出了一些可以利用的材料，同時對蔬菜抗病育種的思路進行了探索。

王坤等[3]對來源于黑龍江等8個省(市)的15個菜豆炭疽菌分離物進行生理小種鑒定，鑒別出5個菜豆炭疽菌生理小種，其中81號小種是中國的優(yōu)勢小種。用81號小種對181份菜豆進行抗性鑒定，發(fā)現高抗材料2份，抗病材料43份，高感材料33份，說明我國菜豆種質資源對炭疽菌81號小種抗感差異顯著，抗病資源豐富。潘光輝等[4]分離出番茄青枯病病菌68株，經致病性測定、培養(yǎng)性狀、生化測定等研究，明確了重慶市的番茄青枯病病原菌和生理小種。經苗期室內人工接種鑒定、田間病圃自然誘發(fā)鑒定、溫室病圃誘發(fā)鑒定，結合農藝性狀比較研究，篩選出4份高抗青枯病、農藝性狀優(yōu)良、性狀穩(wěn)定的優(yōu)異材料，可望在育種上近一步利用。

李淑菊等[5]對國內外280份黃瓜材料進行人工接種抗病性鑒定，結果表明，黃瓜對黑星病的抗性在癥狀上主要有2種表現形式：抗病和感?。桓鶕剐员憩F將黃瓜材料分為高抗、高感、中抗和中感4種類型?；久鞔_了我國種質資源材料對黑星病的抗病性的總體情況；鑒定篩選出部分高抗黑星病的抗病材料，為資源的利用和抗病品種的選育奠定了基礎。

許向陽等[6]對生產上常見的番茄葉霉病、TMV、枯萎病的最佳鑒定方法進行了探索。李海濤等[7]認為茄子抗青枯病的最適鑒定方法為幼苗傷根灌注法。該方法準確可靠，簡便實用；對青枯病抗性鑒定，要將苗期鑒定和成株期鑒定結合起來，結果準確可靠。李海濤等[8]探索選用高抗青枯病的抗源材料與符合育種目標的優(yōu)良經濟性狀材料有性雜交，然后進行幼苗期鑒定，再對抗性苗進行成株期鑒定及經濟性狀選擇。該方法適用于茄子抗青枯病育種。同時認為我國茄子抗青枯病育種應采取兩步走：第一步進行抗青枯病茄子砧木品種的選育，茄子砧木可以直接利用茄子近緣種或野生種及半栽培種；第二步利用茄子近緣種或野生種及半栽培品種作為青枯病的抗源材料，與具有優(yōu)良經濟性狀材料進行遠緣雜交，選育高抗青枯病的茄子品種。分兩步走，既能解決目前生產上急需茄子抗病品種的問題，又能兼顧長遠。

王建營等[9]報道了不結球白菜對炭疽病抗性的苗期鑒定方法和抗病品種(株系)的篩選。運用該方法可快速地將不同抗性的品種(株系)鑒別出來，用該方法所獲得的品種(株系)抗性鑒定結果與田間苗期和成株期抗性結果基本一致，將該方法與田間抗性鑒定相結合篩選出的抗性材料，可供生產上使用或作為抗病育種的材料。Green等[10]用4個大白菜品種作為株系特定譜，把當地TuMV劃分為5個株系：TuMV Cl ～ C5。王惠哲等[11]對黃瓜褐斑病進行了苗期人工接種抗病性鑒定；同時開展了大量材料的抗源篩選，篩選出3份高抗材料和2份抗病材料。王超等[12]選取60份黃瓜育種材料，以長春密刺為對照，從自然發(fā)病的黃瓜植株上采取病原進行抗病性鑒定，從60份材料中篩選出了6份抗病材料。雷蕾等[13]對511份菜豆種資源進行抗病性分析，抗性鑒定結果表明，早生黃莢等11份為高抗，抗病67份，中抗190份，中感158份，感病73份，高感12份。鄭巖松等[14]研究了芥藍以及芥藍×菜薹種間雜種后代對蕪菁花葉病毒(TuMV)的抗性。結果表明，芥藍對TuMV具有近于免疫的抗性。芥藍×菜薹種間雜種回交后代抗TuMV的選擇效應受回交親本影響很大。

3 蔬菜抗病育種生物技術研究

國內外蔬菜和植保方面的專家學者先后運用生物技術手段對蔬菜病害進行了研究，對相關病害的基因克隆、轉化以及抗病材料純合系的建立方法等進行了探索。趙秀娟等[15]通過比較10種不同黃瓜材料對枯萎病的抗性，結果表明黃瓜材料離體培養(yǎng)物對選擇壓力的反應與材料苗期抗病性比較一致。韓和平等[16]以抗病自交系Brp0058和感病自交系Brp0181雜交后代的F2分離群體為試材，采用分離群體分組分析法(BSA)，篩選到2個與TuMV感病基因緊密連鎖的AFLP分子標記。陳麗靜等[17]利用PCR反應體系，對分別與番茄的抗番茄花葉病毒病的基因和抗斑點萎凋病毒病的基因緊密連鎖的SCAR標記進行了同時擴增篩選。該體系的建立不僅省時、省工、節(jié)省費用，而且可用于苗期早期輔助選育，加快番茄育種進程。商鴻生等[18]采用葉盤法轉化線辣椒優(yōu)良品種陜8212，建成了能同時表達CMV和TMV外殼蛋白基因(CP基因)的T1代純合系。研究了抗卡那霉素和抗黃瓜花葉病毒(CMV)特性的遺傳規(guī)律。結果發(fā)現，抗卡娜霉素標記基因和抗病性基因在自交和雜交各代都能穩(wěn)定地高效表達；兩者在自交各代純合；結果表明抗藥性和抗病性均為顯性單基因遺傳。羅德旭等[19]根據辣椒疫霉菌核糖體基因及其轉錄間隔區(qū)序列設計兩對引物，確定其中一對用于辣椒疫病抗病性的分子檢測。用不同的辣椒品種進行接種后，均能從感病、抗病辣椒品種的莖中檢測到疫霉菌，并且感病品種中疫霉菌的DNA的擴增量是抗病品種中的5倍。陳麗靜等[20]利用近等基因系建立了番茄抗病基因的Codominant-SCAR體系。利用已知序列設計的5對引物，分別可以用于標記識別抗根結線蟲基因Mi，抗番茄斑點萎凋病毒病基因Sw-5，抗煙草花葉病毒基因Tm22、Tm-1、Tm-2；其中SCAR1、SCAR3和SCAR5為共顯性，能有效地區(qū)分純合抗病基因型、雜合抗病基因型與感病基因型。

陳國菊等[21]以中國商陸葉片為材料，經PCR從基因組擴增克隆缺失無毒型抗病毒蛋白基因。結果表明克隆得到缺失無毒型PAP基因PacPAP，大小為714 bp；得到PacPAP整合入番茄基因組中的陽性植株11株，檢測的4個轉基因番茄株系均達到抗病級別，對照為感病。陳國菊等[22]根據美洲商陸抗病毒蛋白基因序列設計引物，從中國商陸葉片基因組DNA擴增克隆缺失無毒型中國商陸抗病毒蛋白基因(PacPAP1)，構建該基因植物表達載體，采用農桿菌介導的葉盤法轉化辣椒，對轉基因植株進行分子檢測，TMV及CMV人工接種鑒定，25 d后統計發(fā)病情況。結果表明：克隆得到缺失無毒型PAP基因PacPAP1，大小為714 bp，與美洲商陸抗病毒蛋白基因(Pam-PAP)的同源性為99.7%；得到了PacPAP1整合入辣椒基因組中的陽性植株；接種TMV、CMV的陰性對照植株都明顯發(fā)病，轉PacPAP1植株未出現癥狀，說明轉基因辣椒植株可獲得抗TMV和CMV材料。

4 問題與展望

我國蔬菜育種的發(fā)展趨勢是創(chuàng)新優(yōu)異育種材料，選育適合出口銷售、保護地栽培、溫室長季節(jié)高產、露地低成本栽培和適合加工的特異材料與專用性突出的優(yōu)良品種[23]。但目前我國生物技術研究與常規(guī)育種結合不夠緊密。雖然生物技術是一種高新技術手段，必須重視，但蔬菜育種的主戰(zhàn)場依然是田間試驗，不論用何種方法選育的新品種，都要通過田間試驗的檢驗。品種抗病性檢測和抗病育種相關的檢測設備昂貴、技術復雜，有的穩(wěn)定性不理想，因此必須將它們轉化為更實用的技術，才有推廣價值。

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2008-12-20

浙江省寧波市科技攻關項目(2002C10002)

胡浩峰(1979-)，男，浙江寧波人，助理農藝師，主要從事農業(yè)植保技術研究.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2009.01.005

S603

A

1673-1409(2009)01-S015-03