韭菜育種的研究進展

王貞等

摘要：綜述了韭菜的育種理論、種質資源的引進和整理、育種方法的研究進展，探討了韭菜育種的方向及發(fā)展趨勢。

關鍵詞：韭菜；育種；種質資源；研究進展

中圖分類號： S633.303 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0116-02

韭菜（Allium tuberosum Rottl.ex Spr.）原產于我國，為百合科蔥屬多年生宿根草本植物，不僅含有豐富的營養(yǎng)物質，還有一定的藥用價值，被譽為藥食同源的蔬菜。韭菜栽培面積占全國蔬菜總栽培面積的8%左右，深受人們的喜愛。隨著生活水平的提高，人們不僅關注產量，更加注重品質，這也對育種工作提出了新要求。本文綜述了國內外韭菜育種的研究進展，為今后韭菜育種工作提供了依據。

1 育種理論研究

研究目標性狀的遺傳變異規(guī)律，可以提高育種工作的預見性和育種效率。韭菜的株高、鞘長、葉寬、葉長、葉片數、鞘粗、單株重等性狀是韭菜產量的主要性狀。其中，株高和鞘粗是影響單株產量的主要因素，可作為高產高效育種的主要選擇性狀[1]。馬樹彬等研究了42個韭菜雜交組合后代主要性狀之間的遺傳規(guī)律，結果顯示，株高、葉長主要受加性基因和胞質基因共同控制，并且有顯著的母體效應；葉寬、鞘粗、葉片數既受加性基因控制，又受非加性基因控制；鞘長主要受加性基因控制。韭菜雜交組合后代的性狀中表現出超中親優(yōu)勢的排列順序為鞘長>葉片數>葉長>株高>單株重>葉寬>鞘粗，而超高親優(yōu)勢的排列順序為葉片數>鞘長>葉長>葉寬>單株重>鞘粗，韭菜的葉色和株型的遺傳效應主要是母本效應[2-3]。

在注重產量的同時，品質育種也是一個重要方向，掌握品質遺傳規(guī)律對確定育種途徑和科學選擇親本具有非常重要的實踐意義。李懷志對12種韭菜營養(yǎng)品質的遺傳特性進行了研究，通過配合力分析、雜種優(yōu)勢分析和Hayman分析得出各營養(yǎng)元素的遺傳規(guī)律特點，其中配合力分析結果顯示，對加性效應起主要作用的有維生素C、β-胡蘿卜素、粗纖維、可溶性蛋白以及礦質元素鋅、鎂、錳，對非加性效應起主要作用的有芳香油、可溶性糖以及礦質元素鈣、鐵、磷；雜種優(yōu)勢分析結果顯示，維生素C、β-胡蘿卜素、鋅、磷具有較高的超中優(yōu)勢率；各品質性狀除維生素C外，均符合加性-顯性遺傳[4]。

抗性育種研究也是韭菜育種的一個重要方面。張中華對韭菜耐寒性及其遺傳規(guī)律進行了初步研究，建立了韭菜耐寒性評價體系，并通過配合力分析得出韭菜的抗寒性遺傳受加性效應和非加性效應共同作用，其中加性效應起主要作用，育種時應選擇性狀優(yōu)良的材料作為親本[5]。

2 種質資源的引進和整理

種質資源是育種的基礎，建立種質資源庫對開展種質資源遺傳多樣性的觀察、測定和評價具有積極的促進作用。中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所和河南省平頂山市農業(yè)科學院分別建立了較大的韭菜種質資源庫。其中。河南省平頂山市農業(yè)科學院從我國29個省（市、區(qū)）以及日本、俄羅斯共引進韭菜種質資源174份，占國家種質資源庫韭菜種質資源總量的64.93%[6]。在引進韭菜種質資源的同時對各資源進行了分析，建立了韭菜種質資源核心庫，并進一步對其在分子水平上進行聚類分析，建立韭菜DNA指紋庫。通過分析得出韭菜資源遺傳多樣性較豐富，但遺傳基礎相對狹窄，聚類結果表現出地域分布的特征，需要加強國內外遠緣韭菜種質的導入[7]。除此之外，田寶華利用ITS序列分析法對蔥屬的13個種構建進化樹，并進行了親緣關系分析，得出韭菜與其他蔥屬之間的親緣關系，為種間雜交育種提供了理論基礎。在聚類分析遺傳距離0.05上將韭菜與大蒜、韭蔥歸為一類，雞腿蔥、大蔥、阿爾泰蔥歸為一類，洋蔥與分孽洋蔥歸為一類，同時得出樓蔥是雜交種，興化香蔥是由雜交種不斷進化而來的新品種[8]。

3 育種方法研究

3.1 雜種優(yōu)勢的利用

三系配套方法應用于韭菜育種可以解決韭菜人工去雄難度大、雜交制種成本高的難題，廣泛受到育種者的重視。育種工作者利用雄性不育系雜交先后育成了平韭雜1、津韭1號、阜豐1號、海韭1號、廊韭9號等[9-13]。平韭雜1是1989年河南省平頂山市農業(yè)科學院利用韭菜不育系397-2A和自交系352-4雜交而成的韭菜1代，具有高產、辛辣味濃、葉色綠的特點。津韭1號是天津市農業(yè)科學院園藝工程研究所利用韭菜自交系與雄性不育系培育而成的淺休眠型韭菜品種，適合在保護地栽培。阜豐1號是用雄性不育系石漢3A與自交系洛87-3-3-4-2配制而成的雜交組合，具有抗病、抗寒、抗倒伏、品質優(yōu)的特點。海韭1號是北京市海淀區(qū)植物組織培養(yǎng)技術實驗室以雄性不育無性系小黃苗與漢中冬韭的優(yōu)良株系J-01-2雜交，連續(xù)多代自交，優(yōu)株篩選，優(yōu)系混合授粉培育而成的韭菜新品種，抗旱性強，適合露地及早春保護地栽培。廊韭9號是河北省廊坊市農林科學院以不育系 98-6 為母本、P4-107-8為父本雜交選育而成的秋冬茬韭菜新品種，具有高產、耐寒、抗灰霉病的特點。

3.2 種間遠緣雜交

種間遠緣雜交也是國內外研究比較活躍的課題之一，通過種間遠緣雜交可以引入新的基因或者創(chuàng)造新物種，豐富育種資源。日本育種者將韭菜與大蒜進行雜交，獲得種間雜交種，該物種含有24條染色體，葉片與鱗莖均大于其父母本[14]。此外，也有育種者將韭菜與洋蔥進行雜交獲得新的種間雜交種，并進一步改良基因[15]。

3.3 生物技術利用

生物技術綜合了分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學等多學科技術。在韭菜育種中目前使用的技術主要有組織培養(yǎng)技術、單倍體培養(yǎng)技術和細胞質融合技術。李春玲等利用組織培養(yǎng)技術建立了雄性不育系快速繁殖體系，免去了相應保持系的工作，創(chuàng)新了韭菜雜交種育種技術[16]。單倍體育種作為一種新的育種途徑，在較短時間內便可以選育出整齊一致的純系，大大縮短了育種年限，還能豐富種質資源。進行韭菜單倍體培養(yǎng)技術的研究，對于選育具有突出優(yōu)點的親本自交系、加速育種進程、培育優(yōu)勢雜交組合具有重要意義。田惠橋等對韭菜單倍體培養(yǎng)進行了探索，利用子房培育出韭菜單倍體植株[17]。細胞質融合技術在韭菜上的應用可以實現種間遠緣雜交，創(chuàng)造新的種質，目前已在韭菜和洋蔥上運用細胞質對稱融合技術創(chuàng)造了種間雜種[18]。endprint

4 對韭菜育種的思考與建議

4.1 加強抗性育種研究

韭菜生產中最常見的病蟲害有韭蛆危害、疫病、灰霉病等，為了提高產量和商品性狀，種植者常常用藥多，用藥量大，不合理用藥成為普遍現象。隨著生活水平的提高，健康和食品安全越來越被人們重視，人們對無公害蔬菜、綠色蔬菜、有機蔬菜的需求越來越大，這也是擺在育種者面前的緊要問題，要改變這一現狀，就必須加強抗性育種。

4.2 加工型專用品種的選育

農產品加工業(yè)能夠顯著增加農產品的附加值，有利于農業(yè)增效和農民增收。韭菜從食用角度可以分為葉用韭和苔韭，常見的加工產品有腌韭菜、韭花醬等。韭菜還含有豐富的營養(yǎng)物質，對其營養(yǎng)物質進行提取、濃縮技術研究，開發(fā)形成新的產品也具有很高的經濟價值。分析不同類型韭菜含有的營養(yǎng)物質，對育成營養(yǎng)豐富的特效加工型韭菜具有很好的市場前景。

4.3 生物技術與常規(guī)育種相結合

目標性狀基因的改良突變在自然條件下是非常困難的，利用生物技術對韭菜的遺傳特性進行研究，對韭菜基因進行標記、定位、甚至重組改良都成為可能。利用生物技術指導韭菜育種，較常規(guī)育種大大縮短了育種進程，兩者相結合有利于新品種的開發(fā)。

參考文獻：

[1]李萬昌，喬保建，王俊偉，等. 韭菜單株產量主要構成因素間的協(xié)調性分析[J]. 湖北農業(yè)科學，2012，51（12）：2502-2504.

[2]馬樹彬，郭瑞林，聶玉霞，等. 韭菜產量性狀配合力及其遺傳分析[J]. 園藝學報，2006，33（1）：78-83.

[3]馬樹彬，呂愛琴，李加順，等. 中國韭菜葉色和株型在F1 的遺傳和雜種優(yōu)勢[J]. 河南農業(yè)科學，2005（3）：60-63.

[4]李懷志.韭菜主要品質性狀遺傳規(guī)律的研究[D]. 泰安：山東農業(yè)大學，2004：12-44.

[5]張中華.韭菜耐寒性及其遺傳規(guī)律的初步研究[D]. 泰安：山東農業(yè)大學，2006：1-2.

[6]王 貞，張 明，李延龍，等. 韭菜種質資源初級核心庫的構建與分析[J]. 河南農業(yè)科學，2011，40（9）：101-104.

[7]張 明，李延龍，王 貞，等. 基于ISSR標記的韭菜種質資源遺傳多樣性初探[J]. 西北農業(yè)學報，2012，21（1）：146-150.

[8]田寶華.蔥屬種質資源遺傳多樣性研究[D]. 太原：山西大學，2011.

[9]馬樹彬，陳建華，職春季，等. 韭菜一代雜交種——平韭雜1的培育[J]. 河南農業(yè)大學學報，1995，29（3）：311-312，246.

[10]靳力爭，高國訓，劉如娥，等. 天津市園藝所韭菜新品種介紹[J]. 上海蔬菜，2009（3）：26-27.

[11]佟成富，鞏佩芬，崔 瑞.韭菜雜交種“阜豐1號”的選育報告[J]. 遼寧農業(yè)科學，1998（2）：53-55.

[12]惠志明，張樹根，李春玲，等. 優(yōu)質韭菜新品種海韭一號[J]. 蔬菜，2009，38（8）：7-8.

[13]王學穎，王明耀，張桂海，等. 秋冬茬韭菜新品種廊韭9號的選育及栽培技術研究[J]. 安徽農業(yè)科學，2011，39（15）：8899-8900，8910.

[14]Yanagino T，Sugawara E，Watanabe M，et al.Production and characterization of an interspecific hybrid between leek and garlic[J]. Theor Appl Genet，2003，107（1）：1-5.

[15]Peterka H，Budahn H，Schrader O，et al. Transfer of a male-sterility-inducing cytoplasm from onion to leek （Allium ampeloprasum）[J]. Theor Appl Genet，2002，105（2/3）：173-181.

[16]李春玲，蔣鐘仁，佟曦然. 韭菜的雄性不育無性系育種[J]. 農業(yè)生物技術學報，2006，14（2）：235-240，插3.

[17]田惠橋，楊弘遠. 韭菜未傳粉子房培養(yǎng)中單倍體的胚胎發(fā)生和植株再生[J]. 實驗生物學報，1989，22（2）：139-147.

[18]Buiteveld J，Suo Y，Campagne M M L，et al. Production and characterization of somatic hybrid plants between leek （Allium ampeloprasum L.） and onion （Allium cepa L.）[J]. Theor Appl Genet，1998，96（6/7）：765-775.endprint