藍(lán)莓育種研究概況

王慧亮，張慧琴，肖金平，謝 鳴

(1.浙江師范大學(xué) 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，浙江 杭州 310021)

藍(lán)莓又名藍(lán)漿果、越橘，是杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬 (Vaccinium spp.)藍(lán)漿果亞屬(Cyanococcus)多年生灌木性植物，是一種重要的小漿果類果樹，也是一種很好的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型灌木樹種。藍(lán)莓原產(chǎn)北美，于19世紀(jì)末在佛羅里達(dá)首先開始野生藍(lán)莓品種的收集與栽培，自1908年美國(guó)的考衛(wèi)爾 (Coville)博士選出了第1個(gè)高灌藍(lán)莓優(yōu)系布魯克斯 (Brooks)，藍(lán)莓品種選育才真正進(jìn)入了一個(gè)有計(jì)劃的快速發(fā)展階段，藍(lán)莓新品種也開始大規(guī)模的種植。20世紀(jì)初開始，藍(lán)莓從北美傳到了世界各地，20世紀(jì)80年代才傳到中國(guó)。20世紀(jì)30年代末到80年代初，新品種的不斷推廣應(yīng)用，推動(dòng)了美國(guó)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，也帶動(dòng)了世界藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的迅猛增長(zhǎng)。近年來，藍(lán)莓又以其獨(dú)特的保健營(yíng)養(yǎng)價(jià)值在國(guó)際市場(chǎng)上引起廣泛的重視，特別是亞洲人對(duì)藍(lán)莓也表現(xiàn)出很大的興趣，種植面積穩(wěn)步增加，藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)又迎來了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。截止目前，全世界藍(lán)莓的種植面積已經(jīng)在小漿果中躍居第1位。雖然藍(lán)莓是一個(gè)年輕的樹種，只有100多年的栽培歷史，但藍(lán)莓的育種還是取得了豐碩的成果。我們從品種選育、分子標(biāo)記輔助育種和轉(zhuǎn)基因育種方面綜述了藍(lán)莓育種研究進(jìn)展，對(duì)未來藍(lán)莓育種的發(fā)展重點(diǎn)進(jìn)行了討論，以期為我國(guó)剛開始的藍(lán)莓育種研究提供參考。

1 種質(zhì)資源收集與應(yīng)用

越橘屬包括藍(lán)莓，蔓越橘，紅豆越橘和許多相關(guān)的野生物種，這個(gè)屬非常多樣化，共約450個(gè)種，主要分布在喜馬拉雅山脈，新幾內(nèi)亞和南美洲安第斯地區(qū)。細(xì)胞學(xué)研究表明，越橘屬有12條基本染色體，可分為3種類型:2×(2n=24)，4×(2 n=48)和6 ×(2 n=72)［1］。其中藍(lán)漿果組的物種劃分一直難以解決，由于它的多倍性，形態(tài)上的重疊交叉，不斷的漸滲雜交和染色體分化的普遍缺乏。大多數(shù)園藝學(xué)家和藍(lán)莓育種家對(duì)該組的詳細(xì)分類描述為8個(gè)二倍體，6個(gè)四倍體和2個(gè)六倍體物種群體［2-5］(表1)。由于同倍體藍(lán)莓物種間不存在可育障礙，許多多倍體便可以自然形成［1，3］。這些多倍體中特別是四倍體 (2 n=48)，自然發(fā)生被認(rèn)為是造成四倍體具有廣泛適應(yīng)性的主要原因［6］。

育種家在 Cyanococcus組中做了大量的種間雜交，包括:(1)四倍體 Vaccinium corymbosum ×四倍體Vaccinium angustifolium［7］，(2) 四倍體Vaccinium myrsinites L.×四倍體Vaccinium angustifolium 和 Vaccinium corymbosum［8-9］，(3)秋水仙素加倍的二倍體雜交種 Vaccinium myrtilloides Michx. ×四倍體 Vaccinium corymbosum［9］，(4)二倍體 Vaccinium darrowii× 六倍體 Vaccinium ashei［10-11］，(5)二倍體 Vaccinium elliottii × 四倍體高灌藍(lán)莓［12］?？赡軕?yīng)用最廣的是種間雜種四倍體 US 75，是二倍體 Vaccinium darrowii選出的Fla 4B×四倍體藍(lán)豐 (Bluecrop)高灌品種的雜交后代。雖然它是一個(gè)常綠二倍體和落葉四倍體高灌藍(lán)莓的雜交種，US 75是完全可育的并且是許多南高灌低需冷量的來源種［13］。

北美地區(qū)，藍(lán)莓本地種質(zhì)資源和雜交種有幾個(gè)重要資源圃［3］。最大規(guī)模的是美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家農(nóng)業(yè)研究服務(wù)中心的種質(zhì)資源圃，其次是Ballington在北卡羅萊納州立大學(xué)建立了的南方種質(zhì)材料收集庫，Lyrene在佛羅里達(dá)州大學(xué)和Hancock在密歇根州立大學(xué)也分別收藏了大量南部和北部地區(qū)的種質(zhì)材料。優(yōu)良的種質(zhì)資源的收集保存是藍(lán)莓育種的基礎(chǔ)，表2列舉了一些北美有潛在價(jià)值的各類藍(lán)莓種質(zhì)資源［2，4-5，7］。

表1 Cyanococcus亞屬中重要的藍(lán)莓物種

2 品種選育研究

藍(lán)莓是栽培歷史最短的果樹之一，其野生資源比較豐富。首次有記錄的藍(lán)莓育種試驗(yàn)是在1909和1910年，是由美國(guó)農(nóng)業(yè)部 (USDA)植物局的Coville博士開展的。隨后，大規(guī)模的藍(lán)莓育種試驗(yàn)相繼展開，種間雜交是藍(lán)莓育種極為重要的基礎(chǔ)。

2.1 高灌藍(lán)莓的育種

藍(lán)豐，澤西 (Jersey)，薇茂 (Weymouth)，克瑞 頓(Croatan)，藍(lán)光(Blueray)，魯貝爾(Rubel)和伯克利 (Berkeley)等［14］由考衛(wèi)爾博士育成的品種組成了現(xiàn)代藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。1937年Darrow承擔(dān)了美國(guó)農(nóng)業(yè)部的項(xiàng)目，與分類學(xué)家Camp合作，在互交可育性方面和當(dāng)?shù)卦介俜N系發(fā)生上作出了重要貢獻(xiàn)［15］。隨后，Draper通過將野生藍(lán)莓和栽培種高灌藍(lán)莓進(jìn)行雜交，育成了著名品種公爵 (Duke)和埃利奧特 (Elliott)，不久又育成新品種納爾遜 (Nelson)和萊格西(Legacy) 等［16］。

北高灌藍(lán)莓育種主要以改善風(fēng)味，提高耐貯性，延長(zhǎng)成熟期，病蟲害高抗性和適宜機(jī)械采收為目標(biāo)。盡管 Vaccinium darrowii抗寒能力有限，但事實(shí)證明它仍是個(gè)很受歡迎的親本，因?yàn)樗苓z傳淺藍(lán)果色，高堅(jiān)實(shí)度，好風(fēng)味，耐熱性和高地適應(yīng)性［17］。北高灌藍(lán)莓育種工作目前集中在美國(guó)新澤西州，密歇根州，俄勒岡州和智利進(jìn)行。密歇根州立大學(xué)Hancock培育出3個(gè)很有前景的新品種:曙光(Aurora)，德雷珀 (Draper)和自由(Liberty)，這些品種具有晚熟，更耐貯性的特點(diǎn)。而在新澤西州的美國(guó)農(nóng)業(yè)部項(xiàng)目中，Ehlenfeldt開展育種的重點(diǎn)是篩選高抗病，耐嚴(yán)寒基因型，并相繼推出多個(gè)品種包括 Chanticleer和 Hannahs Choice。在羅格斯大學(xué)蔓越橘藍(lán)莓研究站，Vorsa已開始在新澤西州發(fā)展適宜當(dāng)?shù)貤l件的并能用于機(jī)械采收的高品質(zhì)高灌品種。美國(guó)農(nóng)業(yè)部 Finn在俄勒岡州找到了非常適合在西北太平洋地區(qū)栽培的基因型。

現(xiàn)有種植的藍(lán)莓品種幾乎都來自美國(guó)，只有新西蘭和澳大利亞有少量自育品種。澳大利亞的Jones和Bell在20世紀(jì)60年代育成了重要品種布里吉塔 (Brigitt)。20世紀(jì)40年代到50年代德國(guó)的Heermann利用從美國(guó)引入的植物材料育成了幾個(gè)品種，包括 Blauweiss-Goldtraube，Blauweiss-Zukertraube，Heerma，Rekord，Ama和 Gretha。新西蘭園藝研究院的Patel于1987年推出了 Nui，Puru和Reka 3個(gè)品種，它們都是Draper在20世紀(jì)60年代末期育出的E118(Ashwoeth×Earliblue)和藍(lán)豐的雜交后代，表現(xiàn)出很強(qiáng)的適應(yīng)性。新西蘭還對(duì)引進(jìn)品種自然授粉得到的后代進(jìn)行篩選 (根據(jù)產(chǎn)量和對(duì)機(jī)械采收的適應(yīng)性)，獲得了一個(gè)加工用品種 A9，其樹體和豐產(chǎn)性與澤西相似，果實(shí)較小而堅(jiān)實(shí)，成熟度整齊集中。

表2 北美地區(qū)具有潛在有益性狀的地方藍(lán)莓種

2.2 南高灌藍(lán)莓的育種

Sharp于20世紀(jì)50年代開始在佛羅里達(dá)州與Darrow合作，共同開展南高灌藍(lán)莓的育種工作［11，18］。他首次將 Vaccinium darrowii作為育種材料，目前所有南高灌品種中都包含有 Vaccinium darrowii的基因。Sharp和Sherman也共同培育成功了一些品種如夏普藍(lán) (Sharpblue)。

南高灌藍(lán)莓目前的育種目標(biāo)是獲得樹勢(shì)強(qiáng)的早熟品種，提高抗病性和更晚的盛花期 (特別是在美國(guó)東南部，晚春花簇凍害是一個(gè)難題)。更高產(chǎn)量，更好的風(fēng)味和適合機(jī)械收獲特性，也正在被尋找。由于其需冷量低及從 Vaccinium darrowii獲得基因的影響，許多南高灌藍(lán)莓品種可以常綠并能在暖冬氣候地區(qū)避免冬季和早春的休眠，收獲季節(jié)可以延伸幾個(gè)月［5，19］。

進(jìn)行南高灌藍(lán)莓品種開發(fā)的幾個(gè)地方，包括美國(guó)的阿肯色州，加利福尼亞，佛羅里達(dá)，喬治亞，密西西比，以及澳大利亞，智利和西班牙。佛羅里達(dá)大學(xué)的Lyrene獲得了非常低的需冷量基因型，并育成了許多有影響力的品種，包括翡翠(Emerald)，寶石 (Jewel)，云霧 (Misty)和南方之星 (Star)。北卡羅來納州Ballington選育了一些重要的品種，包括Lenore，New Lenore，New Hanover，奧尼爾 (O’Neal)，晨號(hào) (Reveille)和薩姆森 (Sampson)。Moore和美國(guó)阿肯色大學(xué)的Clark將南部的野生品種和北部地方品質(zhì)雜交，育成了一個(gè)質(zhì)量非常好的晚熟品種奧扎克藍(lán)(Ozarkblue)。佐治亞大學(xué)的Smith育成了一些新的早熟品種:茹貝爾 (Rebel)，Camellia和帕爾梅托(Palmetto)。密西西比州 USDA-ARS的 Stringer，Draper和 Spiers也育成了比洛克西 (Biloxi)，Gupton和玉蘭 (Magnolia)南高灌藍(lán)莓品種。一些私人育種機(jī)構(gòu)也在培育南高灌藍(lán)莓品種，包括西班牙的 Atlantic Blue(Ridley Bell)，密歇根州和智利的 Berry Blue(ED Wheeler)，加利福尼亞州的德里斯科爾協(xié)會(huì) (Brian Caster)，澳大利亞的藍(lán)山果園(Ridley Bell)及智利的 Vital Berry(Jim Ballington)。

2.3 兔眼藍(lán)莓的育種

兔眼藍(lán)莓是一個(gè)多型種，雖然佛羅里達(dá)州和佐治亞州收集各優(yōu)良野生品種的計(jì)劃在20世紀(jì)20年代便已制定，但直到1940年Darrow和佐治亞農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站的Woodard以及北卡羅來納的Morrow才合作開始了兔眼藍(lán)莓的雜交育種研究［20］。兔眼藍(lán)莓的育種目標(biāo)主要是延長(zhǎng)成熟期，提高果實(shí)大小和質(zhì)量，降低果實(shí)因下雨而開裂的敏感性，抗病和提高耐貯性。

栽培品種相對(duì)于原有的野生種，在果實(shí)顏色，大小，品質(zhì)和外觀方面得到了顯著的改善。佐治亞的梯芙藍(lán) (Tifblue，1955)和燦爛 (Brightwell，1971)，佛羅里達(dá)州的藍(lán)寶石 (Bluegem，1970)和波尼塔 (Bonita，1985)，北卡羅來納州粉藍(lán)(Powderblue，1978)和杰兔 (Premier，1978)都是非常重要的栽培品種。

新西蘭在20世紀(jì)80年代中期開始了兔眼藍(lán)莓育種計(jì)劃，其目標(biāo)是改良樹體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)以及推遲成熟期，并于1991年推出了瑪魯(Maru)和拉衣 (Rahi)2個(gè)晚熟品種，又于1995年推出了 Ono和偉途 (Whitu)，在晚熟和品質(zhì)方面表現(xiàn)不錯(cuò)。

2.4 矮叢藍(lán)莓的育種

矮叢藍(lán)莓育種很少得到人們的關(guān)注，加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部在這方面作出了主要的貢獻(xiàn)(Kentville，NS)，目前由 Jamieson負(fù)責(zé)的工作站將緬因州和加拿大沿海諸省收集的野生品種進(jìn)行了測(cè)驗(yàn)和雜交，育成了許多品種，包括奧古斯塔(Augusta)， 美登 (Blomidon)，斯衛(wèi)克(Brunswick)，芝妮(Chignecto)和芬蒂(Fundy)。最近，Jamieson公布了由芬蒂 ×斯衛(wèi)克雜交而來的矮叢品種 Novablue，這個(gè)品種果型特別大，而且根莖生長(zhǎng)速度比親本更迅速。

2.5 半高灌藍(lán)莓的育種

20世紀(jì)50年代到60年代，密歇根州立大學(xué)的Johnson將高灌藍(lán)莓與Vaccinium angustifolium雜交來改善高灌藍(lán)莓的抗寒性，培育出了半高灌藍(lán)莓品種北陸 (Northland)。矮叢藍(lán)莓已與高灌藍(lán)莓雜交產(chǎn)生了許多半高灌藍(lán)莓品種［21］。這種類型的主要品種是北陸，另外還包括北藍(lán)(Northblue)， 北空(Northsky)，北村(Northcountry)，圣云 (St.Cloud)，北極星(Polaris)和齊佩瓦 (Chippewa)。半高灌藍(lán)莓有更高的產(chǎn)量和比矮叢藍(lán)莓更大的果實(shí)，而且比高灌藍(lán)莓在抗寒上更有優(yōu)勢(shì)，因此，半高灌藍(lán)莓具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

雖然種間雜交作為藍(lán)莓育種的主要手段成功培育出了大量的藍(lán)莓品種，但同時(shí)也存在近親交配導(dǎo)致遺傳基礎(chǔ)狹窄的問題，如高灌藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓的許多品種都和魯貝爾，羅素 (Russell)，布魯克斯，蘇維 (Sooy)和 Ethyl有親緣關(guān)系。而很多高灌藍(lán)莓都是赫伯特 (Herbert)，康維爾 (Coville)，藍(lán)豐，伯克利和早藍(lán) (Earliblue)等品種的后代。遺傳基礎(chǔ)狹窄的后果是植物樹勢(shì)減弱和變異范圍減小。因此，Pritts等［22］認(rèn)為應(yīng)該充分利用野生種質(zhì)資源作為雜交材料，以提高現(xiàn)有品種豐產(chǎn)性、適應(yīng)性和抗病抗蟲性的潛力。由于越橘屬染色體倍數(shù)相同的種之間雜交容易成功，因此可以利用一些野生種的特殊優(yōu)良性狀，如抗寒、抗旱、果實(shí)含糖量高、休眠期低溫要求不高等，通過雜交將其導(dǎo)入到栽培品種中去。例如，Coville成功地得到了Vaccinium stamineum L. 和 Vaccinium myrtilloides，Vaccinium melanocarpum Mohr.和Vaccinium myrtilloides的雜種;同時(shí)利用羅素作親本，把矮叢藍(lán)莓的基因引入到15個(gè)以上的高灌藍(lán)莓優(yōu)系中，產(chǎn)生了株高45～120 cm的豐產(chǎn)、早熟、適應(yīng)北方地區(qū)的半高灌藍(lán)莓類型。

3 現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的常規(guī)雜交育種相比，利用現(xiàn)代生物技術(shù)開展的分子育種可以大大縮短育種時(shí)間，節(jié)省人力和物力，從而加速育種的進(jìn)程。藍(lán)莓的生物技術(shù)育種也開展了相當(dāng)多的研究，從早期的同功酶標(biāo)記技術(shù)到現(xiàn)在的分子標(biāo)記技術(shù)以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)等都得到了廣泛的應(yīng)用。

3.1 同功酶標(biāo)記

同功酶技術(shù)被廣泛用于鑒定高等植物的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系和遺傳連鎖分析。Hill等［23］利用同工酶標(biāo)記對(duì)藍(lán)莓品種的遺傳變異進(jìn)行了研究。Vorsa等［24］使用12個(gè)酶系統(tǒng)，研究了4大類越橘中二倍體、四倍體和六倍體藍(lán)莓的同功酶多態(tài)性。Kreb等［25］還使用同功酶標(biāo)記調(diào)查四倍體 Vaccinium corymbosum遺傳方式，用4個(gè)酶系統(tǒng)分析顯示它具有四分體遺傳能力。通過20個(gè)位點(diǎn)的同工酶分析，Bruederle等［26］調(diào)查了二倍體藍(lán)莓種 Vaccinium elliotii，Vaccinium myrtilloids和 Vaccinium tenellum的群體遺傳結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二倍體種群內(nèi)具有較高的變異水平，這和分類學(xué)上的高度自交不親和的異交作物一致。Hokanson等［27］研究了密歇根州的原生種群 Vaccinium myrtilloids及四倍體 Vaccinium angustifolium和 Vaccinium corymbosum。一個(gè)基因庫內(nèi)的同分異構(gòu)酶水平的多態(tài)數(shù)目位點(diǎn)是非常有限的，多態(tài)性較低。

3.2 分子標(biāo)記技術(shù)

DNA分子標(biāo)記技術(shù)，現(xiàn)已在遺傳作圖中廣泛使用。以PCR技術(shù)為基礎(chǔ)的標(biāo)記，如隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(RAPD)，簡(jiǎn)單序列重復(fù)標(biāo)記 (ISSR)，表達(dá)序列標(biāo)簽 (EST)，裂解擴(kuò)增多態(tài)性序列(CAPS)和微衛(wèi)星分子標(biāo)記 (SSR)等已廣泛用于植物的遺傳物質(zhì)研究中。在藍(lán)莓上已發(fā)展到分子標(biāo)記技術(shù)，包括DNA指紋分析，遺傳關(guān)系的分析和遺傳作圖研究。

分子標(biāo)記主要應(yīng)用于藍(lán)莓DNA指紋圖譜的構(gòu)建，通過它已經(jīng)鑒別了3大藍(lán)莓商業(yè)種:高灌藍(lán)莓，矮叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓類型。Haghighi等［28］利用葉綠體和線粒體特異性探針，對(duì)基因型不同的藍(lán)莓品 種 Vaccinium corymbosum，Vaccinium angustifolium，Vaccinium darrowi和 Vaccinium ashei進(jìn)行限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性 (RFLP)分析，結(jié)果表明線粒體基因組多態(tài)性較高，而葉綠體基因組幾乎沒有多態(tài)性。RAPD標(biāo)記也被用來分析藍(lán)莓品種之間基因組的多態(tài)性，并獲得了較好的結(jié)果［29-30］。Aruna等［29-31］利用 RAPD標(biāo)記對(duì)19個(gè)兔眼藍(lán)莓品種的親緣關(guān)系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這15個(gè)改良品種和4個(gè)野生種與兔眼藍(lán)莓的系統(tǒng)進(jìn)化是一致的。

Levi等［32］對(duì)藍(lán)莓的基因組 DNA進(jìn)行了 RAPD和SSR分析。這些標(biāo)記被用來區(qū)分和評(píng)估15個(gè)高灌藍(lán)莓品種 (Vaccinium corymbosum)，2個(gè)兔眼(Vaccinium ashei)品種和1個(gè)南方矮叢 (Vaccinium darrowi))野生種間的親緣關(guān)系。Vaccinium ashei栽培品種和 Vaccinium darrowi親緣關(guān)系近而與Vaccinium corymbosum品種遠(yuǎn)。這項(xiàng)研究表明RAPD和SSR分析技術(shù)能夠區(qū)分藍(lán)莓品種間的遺傳關(guān)系。Burgher等［33］篩選了 26個(gè)野生矮叢藍(lán)莓品種(Vaccinium angustifolium)，包括6個(gè)已命名的栽培種和12個(gè)篩選的野生品種，結(jié)果基因型的聚類分析與地理起源相關(guān)性很好。Bugher等也采用RAPD標(biāo)記分析了矮叢藍(lán)莓和從加拿大大西洋沿岸和緬因州區(qū)域收集到的野生藍(lán)莓品種間相關(guān)性，在所有樣品中都取得了非常好的結(jié)果。Arce-Johnson等［34］使用2個(gè)RAPD引物區(qū)分了5個(gè)智利高灌品種。另外，Rowland等［35］在藍(lán)莓中開展了基于 EST標(biāo)記的指紋圖譜和遺傳關(guān)系研究，而且EST和CAPS標(biāo)記能夠鑒別所有的基因型，表明這些標(biāo)記在藍(lán)莓DNA指紋圖譜和遺傳多樣性研究中都有很好的應(yīng)用。此外，EST引物還被用來測(cè)試與其有親緣關(guān)系的杜鵑花科越橘屬植物的相關(guān)片段中的擴(kuò)增能力［36］。

最近微衛(wèi)星標(biāo)記在植物基因組研究中已成為重要的標(biāo)記方法。隨著植物中SSR標(biāo)記的不斷開發(fā)，現(xiàn)在已被用于構(gòu)建主要植物物種的遺傳圖譜。SRRs尤其在品種識(shí)別之間有很大的優(yōu)勢(shì)，其能檢測(cè)到的多態(tài)性位點(diǎn)高于任何其它分子標(biāo)記方法。Boches等［37］報(bào)告了越橘 EST和基因組文庫的微衛(wèi)星分子標(biāo)記，其SSR標(biāo)記是來自2個(gè)EST庫和 藍(lán)豐品種構(gòu)建的富集微衛(wèi)星基因組文庫。Boches等［38］使用了 20個(gè) EST-SSR和 8個(gè)基因組 SSRs，成功分析了69種 Vaccinium corymbosum L.的遺傳多樣性，包括13個(gè)野生品種和56個(gè)栽培種 (1個(gè)半高灌品種，18個(gè)南高灌和37個(gè)北高灌)。

3.3 遺傳連鎖圖譜構(gòu)建

各種標(biāo)記技術(shù)已用于構(gòu)建連鎖圖譜，基于PCR的標(biāo)記已被廣泛應(yīng)用。杜鵑花科中僅在藍(lán)莓中構(gòu)建了分子遺傳連鎖圖譜［39-40］?；?RAPD標(biāo)記的遺傳連鎖圖譜在3個(gè)二倍體和1個(gè)四倍體藍(lán)莓種群中已經(jīng)構(gòu)建。Rowland等［39］最先報(bào)道了二倍體藍(lán)莓遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建，其作圖材料是種間雜交F1代雜種 US 388(Vaccinium darrowi×Vaccinium elliottii)和 Vaccinium darrowi的克隆 US 799之間的測(cè)交后代群體，圖譜包括70個(gè)RAPD標(biāo)記，分布于藍(lán)莓染色體上的12個(gè)連鎖群，遺傳距離超過950 cm。Qu等［41］利用RAPD分子標(biāo)記，建立二倍體Vaccinium darrowi和四倍體Vaccinium corymbosum種間雜種的四分體遺傳模式。Vorsa等［24］公布了在二倍體藍(lán)莓 Vaccinium darrowi Camp中用RAPD分析估計(jì)了2n雌配子體的雜合度。Qu等［40］報(bào)告用 RAPD技術(shù)建立基于四倍體藍(lán)莓的遺傳連鎖圖譜，定位了果實(shí)高品質(zhì)、耐熱性和耐寒性的連鎖基因。作圖群體由US 75［1個(gè)四倍體雜種，二倍體 Vaccinium darrowi篩選的 Fla 4B和四倍體藍(lán)豐雜交的后代］和另1個(gè)藍(lán)塔 (Bluetta)雜交得到，140個(gè) RAPD標(biāo)記 (將四倍體種群 1∶1分離)覆蓋了29個(gè)連鎖群。Levi等［42］用二倍體藍(lán)莓群體構(gòu)建基于RAPD標(biāo)記的遺傳連鎖圖，被證明是區(qū)分需冷量和抗凍能力的，這個(gè)群體是從種間雜交F1雜 種(Vaccinium darrowi×Vaccinium corymbosum)和 Vaccinium darrowi，及和另 1個(gè)Vaccinium corymbosum克隆的測(cè)交后代構(gòu)成。最近，一些EST標(biāo)記已被添加到這些圖譜中，Vaccinium corymbosum測(cè)交圖譜目前包括大約90個(gè)RAPD和EST標(biāo)記，Vaccinium darrowi測(cè)交圖譜大約包括70個(gè) RAPD 和 EST標(biāo)記［41-44］。

遺傳圖譜的重要作用就是數(shù)量性狀基因座的檢測(cè)和定位。大多數(shù)農(nóng)藝重要經(jīng)濟(jì)性狀由大量遺傳位點(diǎn)控制，這些被稱為數(shù)量性狀位點(diǎn) (QTLs)。最初，藍(lán)莓QTL定位分析利用了已有的遺傳連鎖圖譜和Vaccinium corymbosum測(cè)交所得的群體，分離并鑒定了1個(gè)抗寒性QTL，它能區(qū)分大約20%的基因型差異［43］。隨著工作的進(jìn)一步深入，研究人員將能夠通過這些圖譜和分離群體得到控制重要性狀的基因和QTLs。

Muthalif等［45-46］研究不同藍(lán)莓品種的花芽在不同梯度低溫下蛋白質(zhì)水平的變化。進(jìn)一步對(duì)冷脅迫誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的研究，揭示了他們屬于脫水蛋白家族。Levi等［42］分離了編碼60 ku的脫水蛋白的2.0 kb cDNA序列，并且根據(jù)該序列設(shè)計(jì)引物從冷敏感型和抗凍型親本中擴(kuò)增出了脫水相關(guān)的2個(gè)等位基因。Panta等［47］報(bào)告脫水基因與已有藍(lán)莓遺傳連鎖圖譜中的連鎖群12有關(guān)。Dhanraj等［48-49］報(bào)告在冬季，花芽中的65、60和14 ku脫水蛋白家族蛋白積累水平與耐冷性相關(guān)，花芽分化中編碼14 ku脫水蛋白的cDNA序列已被鑒定和測(cè)序。

遺傳圖譜的構(gòu)建已經(jīng)被應(yīng)用于分子標(biāo)記輔助育種。有用的基因標(biāo)記如抗植物病原體、昆蟲，耐旱和其它各種重要的性狀，是遺傳作圖中的一個(gè)主要目標(biāo)。鑒定了某一與目標(biāo)性狀相關(guān)的標(biāo)記位點(diǎn)后，便可將其用于遺傳改良計(jì)劃。更多的以分子標(biāo)記為基礎(chǔ)的藍(lán)莓遺傳圖譜的不斷完善，將會(huì)很方便的定位相應(yīng)性狀的基因，如果實(shí)品質(zhì)，果實(shí)大小，植物活力，抗病性及各種不利環(huán)境下的抗性等。

3.4 再生體系和轉(zhuǎn)基因研究

藍(lán)莓再生系統(tǒng)已進(jìn)行了許多研究［50-53］。大多數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果表明，體外再生系統(tǒng)的構(gòu)建中葉片被認(rèn)為是最有用的外植體［54-56］，盡管 Nickerson［57］首次報(bào)告矮叢藍(lán)莓再生是利用了下胚軸和子葉部分。

2個(gè)研究小組開展了藍(lán)莓的遺傳轉(zhuǎn)化研究。Graham等［58］使用含有GUS報(bào)告基因的根癌農(nóng)桿菌LBA4404載體，轉(zhuǎn)化半高灌藍(lán)莓北村，結(jié)果發(fā)現(xiàn)北村對(duì)卡那霉素和替卡西林高度敏感，GUS檢測(cè)顯陽性。Song等［53，59］經(jīng) Southern雜交證實(shí) 4個(gè)高灌藍(lán)莓品種曙光，藍(lán)豐，Brigitta Blue和萊格西外源基因均已導(dǎo)入成功。標(biāo)記抗性基因 npt II和bar經(jīng)常被用來生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植物，轉(zhuǎn)Bar基因的藍(lán)莓能忍耐750～3 000 mg·L-1的草銨膦除草劑，田間試驗(yàn)表明，4個(gè)不同的轉(zhuǎn)基因藍(lán)莓品種在使用750 mg·L-1的草銨膦溶液后，植株本身幾乎沒有任何的傷害 (Song，未發(fā)表)。

4 展望

藍(lán)莓的栽培歷史雖然較短，但由于其特殊的營(yíng)養(yǎng)保健功能，藍(lán)莓的發(fā)展前景非常廣闊，特別是近20年來，藍(lán)莓在我國(guó)的栽培面積穩(wěn)步增加，但總的來說，我國(guó)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)與美國(guó)等原產(chǎn)國(guó)相比還有較大差距，育種研究尚處于引種階段，還沒有自育品種，因此我們應(yīng)該在引進(jìn)國(guó)外優(yōu)良品種的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)我國(guó)野生種質(zhì)資源的調(diào)查、搜集和保存，以便為將來培育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的藍(lán)莓優(yōu)良品種奠定基礎(chǔ);同時(shí)要深入挖掘我國(guó)在發(fā)展藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)中具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，加快我國(guó)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在開展常規(guī)雜交育種的同時(shí)，要進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代生物技術(shù)在藍(lán)莓育種中的應(yīng)用，特別是分子標(biāo)記輔助育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，發(fā)掘更多的有利基因資源，加速藍(lán)莓育種的進(jìn)程。

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