我國蔬菜種質(zhì)資源工作70年回顧與展望

陽文龍，李錫香

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081 ）

種質(zhì)資源又稱遺傳資源，是攜帶生物遺傳信息的載體，具有實際或潛在的利用價值。蔬菜種質(zhì)資源包括各種蔬菜的栽培種、野生種、野生和半野生近緣種，以及人工創(chuàng)造的品種、品系、遺傳材料等的種子、組織、器官、細胞、染色體、DNA片段和基因等[1-2]。蔬菜種質(zhì)資源是生物多樣性的重要組成部分，是蔬菜科學(xué)研究和蔬菜生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是支撐農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新和蔬菜育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保障國家“菜籃子”安全的戰(zhàn)略性資源，在滿足人們對蔬菜種類和品質(zhì)多樣性需求中具有重要作用。下面將對我國蔬菜種質(zhì)資源自建國以來的基礎(chǔ)性工作和應(yīng)用基礎(chǔ)等方面研究進展進行簡要回顧，并對發(fā)展中存在的問題進行總結(jié)且有針對性地提出相關(guān)對策建議。

基礎(chǔ)性工作

新中國成立前，有組織的蔬菜種質(zhì)資源工作幾乎是空白。新中國成立后，我國政府和科研機構(gòu)開始重視蔬菜種質(zhì)資源工作。20世紀80年代初期以前主要開展了對重點地區(qū)蔬菜地方品種資源的考察收集和征集整理。80年代中期以后，在繼續(xù)開展對全國蔬菜地方品種資源調(diào)查整理的基礎(chǔ)上，組織了全國性的蔬菜種質(zhì)資源考察搜集、繁種編目、入庫保存、鑒定評價。2000年至今，在繼續(xù)拓展國家蔬菜種質(zhì)資源庫的同時，注重了優(yōu)異資源的挖掘和創(chuàng)新利用工作。我國的蔬菜種質(zhì)資源保護、研究與創(chuàng)新體系得以逐步建立。

蔬菜種質(zhì)資源研究創(chuàng)建階段

自20世紀20年代以來，全球范圍內(nèi)的作物種質(zhì)資源學(xué)科逐漸形成并得到發(fā)展。20世紀50年代，中國政府和科學(xué)技術(shù)界開始關(guān)注本國的植物資源侵蝕問題，在全國范圍內(nèi)開展了多次農(nóng)作物種質(zhì)資源的征集和科學(xué)考察活動。在蔬菜種質(zhì)資源方面，1956年由華北農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所組織華北四省有關(guān)單位進行了北方蔬菜品種的調(diào)查和整理工作，拉開了中國蔬菜種質(zhì)資源調(diào)查、考察和收集整理工作的序幕。1958年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所成立，并于20世紀50年代末組織全國27個省（市）、自治區(qū)有關(guān)單位進行了全國性的蔬菜地方品種的調(diào)查和整理，共調(diào)查整理出蔬菜地方品種資源17 393份；但是，由于這些資源分散在全國各地，條件有限，保存不善。尤其是文化大革命期間，因為對這些資源疏于管理，造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞。

蔬菜種質(zhì)資源研究全面發(fā)展和體系建立

1978年2 月，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所成立了蔬菜品種資源研究室。1979年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院主持召開第一次“全國農(nóng)作物品種科技工作會議”，國家科委和農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)出了“關(guān)于開展農(nóng)作物品種資源補充征集的通知”。同年10月中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所在重慶主持召開了“第三次全國蔬菜科研規(guī)劃協(xié)作會議”，把蔬菜品種資源的調(diào)查、搜集、整理工作列為全國攻關(guān)協(xié)作內(nèi)容。推進了蔬菜種質(zhì)資源研究工作的開展和工作體系的建立。

在1981—1985年間，通過主持召開“全國蔬菜品種資源研究協(xié)作會議”“全國蔬菜地方品種資源種子入庫工作會議”，制定并落實了蔬菜品種資源研究協(xié)作計劃，商討了蔬菜品種目錄及品種志的編寫、蔬菜品種資源的考察和征集、蔬菜品種觀察項目標準以及蔬菜種子入庫等工作。至1985年，全國調(diào)查、整理的地方品種資源已達16 187份。為“七五”（1986—1990年）期間蔬菜種子入庫的順利進行做了充分的準備。

20世紀80年代中期，蔬菜種質(zhì)資源研究被列入國家“七五”重點科技攻關(guān)計劃，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所組織了由29個省、市、自治區(qū)32個蔬菜科研和教學(xué)單位參加的協(xié)作攻關(guān)，主持專題“蔬菜種質(zhì)資源繁種和主要性狀研究（75-01-02-07）”。經(jīng)過5年的努力，共收集、繁殖、整理了132種（變種）、17 007份蔬菜種質(zhì)資源，交國家種質(zhì)資源庫長期保存；“八五”期間，又收集、繁殖、整理、入國家?guī)?0 024份。在將收集的蔬菜種質(zhì)資源繁殖入國家?guī)斓耐瑫r，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所于1986年建立了簡易的蔬菜種質(zhì)資源中期庫，對所有入國家?guī)旌笫Ｓ嗟氖卟朔N質(zhì)的種子進行中期保存，以滿足資源研究和分發(fā)的需要。

期間，國家蔬菜種質(zhì)資源中期庫研究制定了81種蔬菜的主要植物學(xué)性狀和農(nóng)藝性狀調(diào)查記載項目和標準；對搜集到的資源進行了較全面系統(tǒng)的整理，編輯出版了我國第一部《中國蔬菜品種資源目錄》。研究建立了基于DabaseⅢ的蔬菜種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫。如果說“八五”以前的蔬菜種質(zhì)資源的國家攻關(guān)計劃是以收集、整理，繁種、入庫、編目，基本農(nóng)藝性狀鑒定為主的話，那“九五”以后的工作則是在繼續(xù)拓展蔬菜種質(zhì)資源物種和遺傳多樣性的同時，逐步涉及到各種蔬菜種質(zhì)資源的鑒定評價、挖掘和創(chuàng)新利用。

20世紀80年代初，武漢市蔬菜研究所開始了水生蔬菜資源的收集、保存和鑒定評價工作，1990年農(nóng)業(yè)部以武漢市蔬菜科學(xué)研究所為依托單位，掛牌成立“國家水生蔬菜圃（武漢）”。

蔬菜種質(zhì)資源研究深入發(fā)展時期

蔬菜種質(zhì)資源研究的任務(wù)和目標除了搶救性收集和安全保存豐富的蔬菜種質(zhì)資源外，更需要探明中國蔬菜種質(zhì)資源的分布規(guī)律和遺傳多樣性水平，建立和完善蔬菜種質(zhì)鑒定評價技術(shù)體系及相關(guān)規(guī)程和標準，挖掘和創(chuàng)新優(yōu)異種質(zhì)資源，提高資源的利用率。進入21世紀以來，我國蔬菜種質(zhì)資源研究工作從經(jīng)驗性、描述性種質(zhì)資源研究轉(zhuǎn)向了標準化、科學(xué)化和規(guī)范化。特別是在技術(shù)規(guī)范、創(chuàng)新方法方面得到了顯著發(fā)展。

◎ 國家蔬菜種質(zhì)資源保護體系建立

國家種質(zhì)北京蔬菜資源中期庫和國家種質(zhì)武漢水生蔬菜圃分別于2000年和2005年完成改、擴建，國家西甜瓜中期庫和國家無性繁殖及多年生蔬菜資源圃分別于2001年和2005年初建，目前我國已建成了完善的國家蔬菜種質(zhì)資源保護體系。據(jù)各個庫圃的實時統(tǒng)計，至2019年10月底，通過各種渠道從國內(nèi)外收集、引進、鑒定、繁殖入國家?guī)炱缘氖卟似贩N資源4.17萬余份（包括34 543份各種有性繁殖蔬菜資源、4 005份西甜瓜資源、1 962份水生蔬菜資源、1 180份無性繁殖蔬菜資源），種類涉及240余種。

國家蔬菜資源庫圃在開展種質(zhì)資源基本農(nóng)藝性狀鑒定的同時，以原始收集樣品為對象，對18種蔬菜4.5萬份次種質(zhì)進行了抗病蟲、抗逆鑒定和品質(zhì)分析，獲得了約3 000份優(yōu)異種質(zhì)。涉及14種蔬菜33種病蟲害、10種蔬菜10項品質(zhì)性狀、4種蔬菜6項抗逆性狀。

◎ 研制了蔬菜種質(zhì)資源描述規(guī)范

為了實現(xiàn)蔬菜種質(zhì)資源標準化整理整合與共享，研制和出版了蘿卜、胡蘿卜、大白菜、不結(jié)球白菜、菜薹和薹菜、葉用和薹（籽）用芥菜、根用和莖用芥菜、結(jié)球甘藍、花椰菜和青花菜、芥藍、黃瓜、南瓜、冬瓜和節(jié)瓜、苦瓜、絲瓜、瓠瓜、西瓜、甜瓜、番茄、茄子、辣椒、菜豆、韭菜、蔥（大蔥、分蔥、樓蔥）、洋蔥、芹菜、莧菜、萵苣、姜、蓮、茭白、蕹菜、水芹、芋、荸薺、菱、慈姑、芡實、蒲菜、百合、黃花菜、山藥、黃秋葵45種蔬菜作物種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準。這些描述規(guī)范通過集成創(chuàng)新，較IPGRI的Descriptor系列叢書更加系統(tǒng)和完善。重點是依據(jù)我國特有種質(zhì)的特異性狀，生產(chǎn)和育種的迫切需求，建立了一些原始創(chuàng)新技術(shù)指標，并進行了技術(shù)指標的集成創(chuàng)新，如針對我國發(fā)現(xiàn)的無花柄盾形苞葉的苦瓜種質(zhì)，增加了花柄盾形苞葉有無之描述符，為原始創(chuàng)新指標。莖用芥菜是我國的特有蔬菜種質(zhì)，肉（瘤）莖類型、形狀、縱徑和橫徑等均為描述莖芥產(chǎn)品器官的重要性狀，在IPGRI和國內(nèi)外DUS標準中均未出現(xiàn)。莖用萵苣是我國的特有萵苣變種，在萵苣種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準中新增了肉莖形狀、縱徑、橫徑等指標，這是國內(nèi)外其他標準中沒有的。以此為支撐，完成16 000份蔬菜資源的整理整合，實現(xiàn)了部分資源的信息和實物共享。

應(yīng)用基礎(chǔ)研究

蔬菜種質(zhì)資源應(yīng)用基礎(chǔ)研究涉及面廣，包括種質(zhì)資源保存技術(shù)、遺傳多樣性與遺傳演化、種質(zhì)資源精準評價、優(yōu)異基因資源挖掘、優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新利用等。21世紀之前，我國蔬菜種質(zhì)資源應(yīng)用研究主要基于形態(tài)學(xué)進行開展，相關(guān)研究效率較低。隨著分子標記技術(shù)和測序技術(shù)的快速發(fā)展，在國家自然科學(xué)基金、863、973等重大科技計劃支持下，我國蔬菜種質(zhì)資源的應(yīng)用基礎(chǔ)研究取得了顯著進展，有效支撐了我國現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展。

蔬菜種質(zhì)資源保存技術(shù)研究

通常，能產(chǎn)生正常性種子的植物種質(zhì)資源是在低溫庫以種子形式進行保存。不能產(chǎn)生正常性種子的植物種質(zhì)資源在田間種質(zhì)圃、植物園、原生境保護區(qū)進行野外保存和在試管苗庫、超低溫庫進行離體保存。國家?guī)煲呀⒁惶紫冗M種子入庫前處理和管理技術(shù)。研究出80多種農(nóng)作物栽培和野生近緣植物種子的生活力檢測方法，并為這些資源的入庫提供了技術(shù)保證。提出了低溫庫貯存種質(zhì)的生活力監(jiān)測方案，確保了國家?guī)?0多萬份貯存種質(zhì)的長期、安全保存。

在節(jié)能保存技術(shù)方面，我國對超干燥技術(shù)進行了深入廣泛的研究。對有性繁殖蔬菜來說，對種子進行超干燥保存，可以實現(xiàn)種子的壽命延長和節(jié)能保存的雙贏。自1989年程紅焱等首先在我國開展種子超干貯藏研究以來，已取得一定的成績并得到較廣泛的應(yīng)用。如嚴敏[3]研究表明將辣椒種子含水量干燥至5%以下，無論是常溫貯藏3年，還是高溫老化1個月，辣椒種子超干貯藏的最適含水量范圍均為2.4%～5.0%。何序晨[4]采用硅膠干燥的方法對“皖雜一號”和“豐收2號”西瓜品種的種子進行超干貯藏試驗發(fā)現(xiàn)，當種子含水量≥5.22%，隨著貯藏時間的延長，發(fā)芽率下降較快；種子含水量在1.65%～4.12%，發(fā)芽率下降緩慢，經(jīng)20～23年密閉貯藏后仍保持較高的發(fā)芽率；但是，超干燥保存技術(shù)目前還有很多問題需要去解決，如：適合超干貯藏的種子類型、種子脫水的極限以及脫水對種子遺傳穩(wěn)定性具體影響的研究等。

對于無性繁殖蔬菜除種質(zhì)圃保存之外，還研究了超低溫保存技術(shù)，以期達到安全高效的目的。自1973年Nag等[5]首次報道利用超低溫保存技術(shù)成功凍存蘿卜懸浮細胞的研究以來，人們從莖尖的選擇、預(yù)處理、冰凍保護劑、凍存、解凍與洗滌、恢復(fù)培養(yǎng)及成活后檢測等多個方面研究了超低溫保存的影響因素及操作關(guān)鍵技術(shù)，這為蔬菜作物的快速繁殖和脫毒繁殖、品種改良奠定了基礎(chǔ)。目前國內(nèi)應(yīng)用超低溫保存的蔬菜作物已有幾十種，包括馬鈴薯、大蒜、生姜、百合、魔芋等。如王艷軍等[6]用山東“蒼山大蒜”進行了莖尖玻璃化法超低溫保存技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過合適的培養(yǎng)處理和超低溫保存之后再進行恢復(fù)培養(yǎng)，莖尖成活率最高達到100%。陳琦[7]對馬鈴薯莖尖玻璃化法超低溫保存技術(shù)進行了研究。超低溫保存技術(shù)由于其設(shè)備要求簡單，處理步驟簡便，效果和重演性好，近年來備受人們推崇。

同時，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展給種質(zhì)資源的保存帶來了新的途徑，例如構(gòu)建相應(yīng)植物的基因文庫來進行種質(zhì)資源的保存，比常用的方法更易于保存、運輸、交流和利用，目前相關(guān)研究還在進行中。

蔬菜種質(zhì)資源的遺傳多樣性與遺傳演化研究

遺傳多樣性是種內(nèi)不同群體之間或一個群體內(nèi)不同個體間遺傳變異的總和，是生物多樣性的基本組成部分，遺傳多樣性的檢測方法在70年間不斷發(fā)展和完善。逐漸從生態(tài)學(xué)水平、細胞學(xué)水平、生理生化水平發(fā)展到了現(xiàn)在的分子水平。

20世紀90年代以前，表型多樣性及細胞學(xué)是研究遺傳多樣性主要采用的方法，90年代后，分子標記技術(shù)（SSR、SNP等）在蔬菜種質(zhì)資源的遺傳多樣性及遺傳演化方面的研究發(fā)揮了重要作用。

目前，我國有性繁殖蔬菜種內(nèi)遺傳多樣性評價主要集中在瓜類、茄科類及十字花科等主要蔬菜作物上。如在瓜類作物上，Lv等[8]對來源于中國、荷蘭、美國的3 342份黃瓜資源利用SSR標記進行遺傳多樣性分析，將供試種質(zhì)分為東亞、歐美、西雙版納和印度黃瓜4大類群，并從中選取了115份材料作為核心樣本；李斯更等[9]基于黃瓜基因組重測序結(jié)果，搜索InDel位點，設(shè)計了遍布全基因組的代表性InDel引物134對，發(fā)現(xiàn)116對引物能充分揭示出16份黃瓜典型種質(zhì)的多樣性和特異性。范建光等[10]采用代表最大限度西瓜遺傳多樣性的SSR核心引物組合，分析了西瓜DUS測試指南中24份西瓜標準品種的遺傳多樣性，并構(gòu)建了其SSR指紋圖譜。在茄科蔬菜上，管志坤[11]利用SSR和SRAP標記對來自中國13個地區(qū)及35個國家的222份茄子種質(zhì)資源進行了遺傳多樣性分析；謝立峰等[12]采用SRAP標記法對183份茄子種質(zhì)資源的遺傳關(guān)系和群體結(jié)構(gòu)進行了分析。在十字花科蔬菜上，戴希剛等[13]用ISSR分子標記對47個紅菜薹種質(zhì)進行了遺傳多樣性分析；宋慧等[14]利用RAPD和SSR分子標記對41份芥菜種質(zhì)進行聚類分析；Cheng等[15]利用65對TRAP引物分析30份蘿卜種質(zhì)，楊峰等[16]用21對SSR引物對57份不同抽薹性蘿卜材料進行了遺傳多樣性分析。

在無性繁殖蔬菜中，李秀等[17]利用SRAP分子標記技術(shù)，對來源于世界不同地區(qū)的51份生姜種質(zhì)進行了分析，將姜種質(zhì)分為3個大類、9個亞類；都真真等[18]對228份引進大蒜資源的表型多樣性及適應(yīng)性進行了分析；陳書霞等[19]利用16個農(nóng)藝性狀及4個品質(zhì)指標結(jié)合SSR分子標記將40份大蒜種質(zhì)資源分為3個類群。華樹妹等[20]利用30對多態(tài)性良好的SRAP引物對90份山藥種質(zhì)資源進行PCR擴增，構(gòu)建了山藥DNA指紋圖譜；黃玉仙[21]運用形態(tài)標記、ISSR、SRAP分子標記相結(jié)合的方法，對來自我國13個省（區(qū)）的90份山藥種質(zhì)資源進行了指紋圖譜構(gòu)建及遺傳多樣性分析，構(gòu)建了山藥核心種質(zhì)。楊美等[22]利用AFLP分子標記，對395份花蓮原始種質(zhì)按照種屬來源分組后采用組內(nèi)簡單比例法和聚類抽樣法建立了核心種質(zhì)。

蔬菜種質(zhì)資源精準評價研究

對種質(zhì)資源進行鑒定評價是為了其在蔬菜育種中的有效利用。早期蔬菜種質(zhì)資源的鑒定評價包括形態(tài)特征、熟性、產(chǎn)量、病蟲害抗性、抗逆性、品質(zhì)等表型性狀的鑒定，多為單一性狀、單一環(huán)境下的鑒定結(jié)果。近年來，隨著表型組學(xué)的發(fā)展和表型鑒定設(shè)施的完善，結(jié)合開展全基因組水平的基因型鑒定，并在多個適宜生態(tài)區(qū)進行多年的表型精準鑒定和綜合評價，為種質(zhì)資源的規(guī)?；b定評價提供了可能，也為種質(zhì)資源的基因型與環(huán)境互作研究創(chuàng)造了條件。

通過表型性狀的深入鑒定評價，結(jié)合分子標記或基因序列信息，研究和完善優(yōu)異性狀快速分析和精準評價技術(shù)，對蘿卜雄性不育、不育恢復(fù)性、自交不親和、耐抽薹、抗黑腐病，歐洲山芥抗小菜蛾，白菜抗病毒病、抗根腫病，甘藍抗枯萎病，黃瓜抗黑星病、白粉病、霜霉病、蔓枯病、南方根結(jié)線蟲、雌性和苦味、單性結(jié)實，番茄抗黃化曲葉病毒病、根結(jié)線蟲、細菌性斑點病、葉霉病、枯萎病、灰葉斑病，辣椒抗TMV，西瓜抗白粉病、枯萎病、病毒病，豇豆抗銹病等品質(zhì)、抗性和產(chǎn)量性狀的基因型進行了鑒定，闡明了決定優(yōu)異種質(zhì)相關(guān)性狀基因的基因型或等位位點。

基于重測序的種質(zhì)資源全基因組單倍型分析和遺傳信息解析也被廣泛應(yīng)用到種質(zhì)資源的精準評價中。Qi等[23]對3 342個黃瓜品種（系）中的115份材料進行了重測序，比較分析發(fā)現(xiàn)瓜果類作物在進化過程中比谷類作物有更窄的瓶頸，共鑒定到112個馴化區(qū)域，其中1個區(qū)域包含1個果實失去苦味的基因。同時也發(fā)現(xiàn)栽培材料中有1個β-胡蘿卜素羥化酶基因自然變異，該變異可用于改善黃瓜營養(yǎng)品質(zhì)。龔振平[24]以203份大白菜高代自交系為試材，進行了耐抽薹性和5種主要病害抗性的人工控制環(huán)境下的鑒定，同時根據(jù)核心種質(zhì)的重測序結(jié)果，開發(fā)了覆蓋全基因組的SNP標記1 040個，并進行了全基因組關(guān)聯(lián)分析，獲得控制這些性狀顯著關(guān)聯(lián)的位點共29個。林濤[25]對360份番茄種質(zhì)資源進行重測序，鑒定了1 160多萬個SNPs和130多萬個InDels等變異位點，構(gòu)建了一套較全面的番茄變異組圖譜，并依據(jù)該圖譜進行了系統(tǒng)發(fā)生樹和群體結(jié)構(gòu)分析，將番茄種質(zhì)資源分為3個群體：醋栗番茄、櫻桃番茄和大果型栽培番茄，醋栗番茄是栽培番茄的野生祖先種，櫻桃番茄為中間類型；結(jié)合表型數(shù)據(jù)和群體遺傳學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)番茄果實變大經(jīng)歷了從野生醋栗番茄形成櫻桃番茄，最終成為大果型栽培番茄的兩步進化過程，即馴化和改良。

種質(zhì)資源群體的全基因組重測序，在明確資源的演化關(guān)系，鑒定優(yōu)異性狀成因的同時，為拓寬蔬菜作物遺傳基礎(chǔ)、開展基因布局育種、改良蔬菜作物產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性提供了理論依據(jù)、技術(shù)支撐和物質(zhì)基礎(chǔ)，為實現(xiàn)蔬菜作物優(yōu)異和特異種質(zhì)資源的有效保護以及種質(zhì)資源向基因資源的轉(zhuǎn)變奠定了基礎(chǔ)。

蔬菜優(yōu)異基因資源挖掘研究

現(xiàn)代育成品種的推廣種植導(dǎo)致其遺傳基礎(chǔ)越來越狹窄，急需要從地方品種、野生近緣種、野生種中挖掘優(yōu)異種質(zhì)/基因資源用于蔬菜育種。早期的蔬菜優(yōu)異種質(zhì)的挖掘主要是對重要農(nóng)藝性狀進行表型選擇，這需要經(jīng)驗而且周期長。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，分子標記、基因芯片、重測序等技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于基因型鑒定和新基因發(fā)掘中。

通過表型遺傳分析、分子標記和定位、變異組和轉(zhuǎn)錄組分析等相結(jié)合策略，深入研究了蔬菜作物的優(yōu)（特）異種質(zhì)重要性狀的關(guān)鍵效應(yīng)基因。

如許向陽等[26]對番茄果實光滑基因F分別進行了分子標記開發(fā)及種質(zhì)資源篩選；魯亞輝等[27]以野生番茄契斯曼尼LA0317與栽培番茄自交系9706為親本，采用復(fù)合QTL區(qū)間作圖法定位到10個與可溶性固形物含量相關(guān)的QTLs，6個與β-胡蘿卜素含量相關(guān)的QTLs；喬軍等[28]定位到與茄子果形指數(shù)相關(guān)的2個QTL，與果長相關(guān)的5個QTL，與果徑相關(guān)的2個QTL。

彭海濤等[29]對一份不結(jié)球白菜抗蕪菁花葉病毒的遺傳分析表明其對TuMV的抗性由顯性單基因控制，采用BSA法篩選到一個與TuMV抗病基因緊密連鎖的SSR標記DBC87。鄧杰等[30]對大白菜葉緣裂刻性狀的QTL定位分析，分別在第3、10號染色體上的相同位置各檢測到1個控制葉緣裂刻性狀的QTL，可解釋26.4%～44.7%的表型變異。Liu等[31]利用SSR標記，定位了11個與大白菜產(chǎn)量有關(guān)的性狀，獲得了46個主效QTL和7個上位性QTL。張小麗等[32]利用青花菜與甘藍近緣野生種雜交后代對根腫病抗性進行了遺傳分析。Xu等[33]利用蘿卜F2群體定位到4個與肉質(zhì)根Cd積累以及2個與葉Cd積累有關(guān)的QTLs。通過RT-PCR和表達譜分析，孫玉燕等[34]克隆了蘿卜高花青素積累關(guān)鍵基因。研究者基于轉(zhuǎn)錄組或蛋白組分析，對蘿卜硫甙合成主要相關(guān)基因[35-36]、蘿卜根部抗壞血酸生物合成相關(guān)基因[37]、雄性不育和保持基因[38]以及蘿卜葉片耐熱反應(yīng)基因[39]進行了鑒定挖掘。

在葫蘆科作物中，多位學(xué)者還分析了黃瓜嫩瓜皮色[40]、瓜長或瓜把長[41]、種子長度[42]、黃瓜單性結(jié)實[43]、葉面積[44]等性狀的遺傳規(guī)律、分子標記或QTL位點。苗晗等[45]通過QTL定位檢測到與12個黃瓜果實性狀相關(guān)的QTL共32個，并獲得緊密連鎖的特異標記。馬政等[46]構(gòu)建了西雙版納黃瓜RIL群體遺傳圖譜，并對葉片葉綠素含量、果實及側(cè)枝等相關(guān)的12個農(nóng)藝性狀進行了QTL定位分析，共獲得29個相關(guān)QTL。Lu等[47]利用QTL-seq方法鑒定了一個黃瓜早開花的QTL，其位于開花位點T附近。王惠哲等[48]將一個與黑斑病抗性相關(guān)基因連鎖的AFLP標記轉(zhuǎn)換為簡單實用的共顯性SCAR標記，作為黃瓜抗黑斑病輔助選擇的標記。劉大軍等[49]利用SSH技術(shù)構(gòu)建了抗病黃瓜接種和未接種霜霉病菌的差減cDNA文庫，用于鑒定黃瓜抗霜霉病相關(guān)基因。

隨著遺傳定位、多組學(xué)研究以及多種基因功能分析方法的聯(lián)合應(yīng)用，成功挖掘優(yōu)異基因資源的案例越來越多，不勝枚舉。

蔬菜作物優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新利用研究

蔬菜種質(zhì)創(chuàng)新的途徑包括利用自然的基因突變、人工誘變、近緣或遠緣雜交、細胞融合以及利用基因工程手段等。早期主要利用前幾種方法創(chuàng)新種質(zhì)，不僅目標性不強，而且費工、費時。近年來分子標記輔助選擇技術(shù)、基因工程技術(shù)和基因編輯技術(shù)的發(fā)展大大加快了優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新利用的進程。

如肖熙鷗等[50]利用EMS誘變構(gòu)建茄子突變體庫，獲得984份M1代突變材料，這些突變材料在長勢、葉片形狀、葉片顏色、分枝數(shù)、果實長度、果實顏色及雄性不育等方面表現(xiàn)出豐富的變異，為其新品種選育及基因功能研究提供良好材料。崔興華等[51]將氮離子注入黃瓜干種子后，黃瓜均出現(xiàn)了較明顯的突變，M1代出現(xiàn)多種類型明顯變異植株，M2代在瓜形突變上出現(xiàn)較大分離，M3代密刺瘤變異和瓜條變短變異遺傳穩(wěn)定，最高遺傳率達到99.3%，并且得到了黃瓜商品性狀改變優(yōu)良的突變系。付紹紅等[52]利用地方白菜品種雅安黃油菜與甘藍型油菜進行種間雜交、染色體加倍獲得甘白（甘藍型×白菜型油菜）染色體數(shù)目在40～58條的混倍體植株雜交后代。張小麗等[32]以高感根腫病的青花菜93219為母本，高抗根腫病的甘藍近緣野生種B2013為父本雜交獲得了抗根腫病“橋梁材料”F1，其雜種優(yōu)勢明顯。蔣振等[53]通過胚挽救獲得青花菜與蘿卜屬間雜種，其生長勢明顯強于父本和母本，尤其是遠緣雜種綜合了二者的硫甙及其降解產(chǎn)物組分，為促進蘿卜屬和蕓薹屬的基因交流提供了橋梁種質(zhì)。周毅飛[54]通過測定辣椒種質(zhì)資源的葉綠素熒光參數(shù)，鑒定篩選出耐低溫弱光的種質(zhì)材料，并選擇符合浙江省消費習(xí)慣的杭椒類型特征的優(yōu)良辣椒材料為轉(zhuǎn)育親本，通過回交轉(zhuǎn)育和分子標記輔助選擇的方法，創(chuàng)新出符合要求的優(yōu)良辣椒種質(zhì)資源。通過基因工程技術(shù)可以獲得具有特殊營養(yǎng)品質(zhì)、抗病蟲、抗除草劑、耐逆等特性的新種質(zhì)，目前轉(zhuǎn)基因植株進入田間試驗階段的蔬菜作物有番茄、黃瓜、甜瓜、南瓜、甜玉米、苜蓿等。

上述創(chuàng)新種質(zhì)的獲得，為解決我國主要蔬菜作物當前或今后育種和生產(chǎn)中與抗逆、抗病蟲、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)有關(guān)的重大問題奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

問題及建議

建國70年來，雖然我國的蔬菜種質(zhì)資源工作已取得了很大的成就和長足的進展，但是跟歐美發(fā)達國家相比較還存在較大的差距，資源研究中新技術(shù)的集成應(yīng)用和資源的挖掘和創(chuàng)新尚不能滿足學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。主要表現(xiàn)在：（1）收集保存的資源中，本土遺傳資源豐富，外來資源尤其是野生資源占有量嚴重不足。（2）多組學(xué)新技術(shù)應(yīng)用尚有限，深入挖掘不夠，具有自主知識產(chǎn)權(quán)“優(yōu)異”基因資源缺乏。（3）創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用滯后，創(chuàng)新規(guī)模和程度不高，創(chuàng)新不足，應(yīng)對環(huán)境和市場新需求的“全能型”或“特異功能”優(yōu)異種質(zhì)材料匱乏。（4）新種質(zhì)和新品種層出不窮，但是目標定位不準，國際國內(nèi)市場競爭力不足。

針對上述問題和不足之處，建議從以下幾方面考慮加強我國蔬菜種質(zhì)資源方面的工作：（1）建立公益性資源創(chuàng)新研究機構(gòu)和管理機制，加強資源基礎(chǔ)性和公益性工作，建立健全收集、保存、鑒定評價和種質(zhì)共享體系，強化種質(zhì)資源創(chuàng)新研究的系統(tǒng)性和原創(chuàng)性，建立基因資源挖掘和種質(zhì)創(chuàng)新學(xué)科體系。（2）從生產(chǎn)的迫切需求和具有重要潛在利用價值的種質(zhì)入手，加強國外和野生資源收集和精準鑒定評價，綜合利用本土和外來資源優(yōu)勢，同時加強多組學(xué)技術(shù)在資源鑒定評價中的應(yīng)用，提高資源評價效率，廣泛挖掘資源的利用價值；重點開展栽培蔬菜野生種和野生近緣種的收集，進一步拓寬現(xiàn)有基因庫。（3）跟進基因組測序技術(shù)以及基因組和功能基因組學(xué)研究進展，充分利用生物信息學(xué)工具挖掘優(yōu)異基因。如借助黃瓜、白菜、蘿卜、馬鈴薯、甘藍、西瓜等基因組測序計劃完成的契機，通過對優(yōu)異種質(zhì)的重測序和關(guān)聯(lián)分析，作圖群體構(gòu)建和優(yōu)異基因定位，以及轉(zhuǎn)錄組測序或表達譜分析，開展基因克隆和標記開發(fā)。從種質(zhì)的表型評價上升到基因型鑒定和優(yōu)異基因挖掘。應(yīng)用多組學(xué)技術(shù)和手段以及基因編輯技術(shù)，深度挖掘和利用種質(zhì)資源，以進一步釋放種質(zhì)資源的利用價值。