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辣椒遗传育种研究进展

2016-12-06

小品文选刊 2016年17期
关键词:多态性变异新品种

王 奇

(西南林业大学园林学院 云南 昆明 650000)

辣椒遗传育种研究进展

王 奇

(西南林业大学园林学院 云南 昆明 650000)

辣椒作为我国最重要的蔬菜之一,其遗传育种就显得尤为重要。本文就辣椒的不同育种方法和概况进行了简要分析,包括分子遗传育种、诱变育种等育种方法。

辣椒;分子育种;诱变

辣椒是茄科辣椒属的一年生草本植物,我国是世界上辣椒种植面积最大的国家,所以对辣椒育种方面一直有很大力度的支持。辣椒不仅可作为人们做菜时的配料,甜椒还可以直接食用,其含有非常多的辣椒素、维生素C和胡萝卜素等,尤其是维生素C的含量和其他蔬菜的含量相比位列第一。所以辣椒不仅口味独特而且营养相当丰富,受到广大人民的喜爱。通过不同的育种方法选育出不同品质、不同用途的辣椒品种,为人们提供更多、更好的选择机会。

1 分子遗传育种在辣椒中的应用

近年来,分子育种技术在对辣椒的遗传育种当中发挥着非常大的作用并且发展相当迅速,在20世纪90年代以前,我国主要是通过传统育种培育辣椒新品种,对辣椒产业的发展起到了非常巨大的作用,分子生物技术应用到辣椒育种中则较晚,在20世纪初才被应用,不过在短短的十数年里却取得了很好的成绩,其主要包括分子标记辅助育种和基因工程育种。

1.1 分子标记辅助育种

分子标记主要有RFLP分子标记,基于PCR技术的分子标记和基于SNP的分子标记等。RFLP分子标记技术最早是美国冷泉港实验室Crodzicker等在1974年建立起来的。十多年后的1986年,该实验室的Mullis又建立了体外DNA酶聚合酶链式反应,为以后分子标记技术的发展奠定了基础,后来基于PCR技术的RAPD(random amplified polymorphic DNA)标记方法、简单重复序列SSR标记技术(simple sequence repeat)、扩增片段长度多态性AFLP标记(amplified fragment length polymorphism)、序列相关扩增多态性SRAP(sequence-related polymorphism)分子标记也被相继建立起来。2010年我国的张芳芳所发表的关于辣椒红素QTL分析的文章中,构建的图谱就包含了序列相关扩增多态性标记[1]。基于SNP的分子标记有SCAR(序列特异性扩增区域)分子标记、CAPS(酶切扩增多态性序列)标记。在2009年,Wu等所构建的辣椒分子遗传图谱中包含296个COSII标记,另外除了有SCAR、CAPS标记,还含有dCAPS标记。

1.2 基因工程育种

基因工程育种可以打破种间的生殖隔离,实现异源基因的重组,培育出辣椒新品种或新品质。将抗病的烟草花叶病毒外壳蛋白基因和昆虫抗菌肽基因等外源基因利用农杆菌转化法导入辣椒细胞中,获得了抗病抗虫的转基因新型辣椒品种。Nianion等将带有pat基因的质粒PKB16.41利用农杆菌LBA4404导入红甜椒,获得了抗除草剂的转基因再生植株,该植株能够耐受0.44%浓度的商品除草剂Basta,也大大提高了对膦丝菌素PPT(Phosphinothricin)的耐受力。

2 诱变育种技术在辣椒育种中的应用

2.1 化学诱变育种

化学诱变是使用化学诱变剂处理植物材料,比如花粉、花药、种子、合子或单细胞组织培养物,以此诱发遗传物质的突变,从而引起形态特征上的变异,然后根据具体的育种目标,对产生的变异进行鉴定、培育和选择,最终筛选出新品系、特用品种或新种质的一种人工诱变方式。化学诱变剂主要以甲基磺酸乙酯EMS为主,Nyla等发现使用0.5%浓度的EMS溶液处理辣椒种子3个小时可诱导植株的形态发生变异,在M3代中最明显的突变体是高、矮、不育、早熟和晚熟突变,另外,叶面积、叶片形态、花对称度的变化均能被观察到。

2.2 辐射诱变育种

辐射诱变通常是利用x、α、β、γ射线和中子、紫外光等辐射处理植物体,可使其细胞水平上的染色体发生畸变、断裂、结构重排,亦可使分子水平上的DNA发生断裂、损伤或碱基的缺失等生物学效应,从而导致后代出现新的变异类型。辐射诱变在辣椒育种中主要采用Coγ射线,王兰兰[2]利用60Coγ射线处理兰州大羊角辣椒的种子,辐射剂量为5.16C/kg,选育出了果长、单株结果量和单株产量均有所增加且性状表现稳定的突变系C14。

2.3 航天诱变育种

航天诱变育种是利用卫星、飞船等将农作物种子或生物菌种带到太空,利用空间特殊的环境,比如,空间宇宙射线、微重力、高真空、重粒子、交变磁场等,对植物、农作物种子、生物菌种的诱变作用来产生变异,是培育高产、优质、新品种和新种质资源的新途径。郭亚华等[3]利用航天诱变选育出了多重优良性状的宇椒一号甜椒新品种,其具有高产、优质、抗病性强等优良性状。

[1] 张芳芳,张正海,毛胜利,等.辣椒成熟果实中辣椒红素含量的QTL定位[J].中国蔬菜,2010(20):14-18.

[2] 王兰兰.辣椒钴60Coγ辐射突变体的筛选及利用研究[J].北方园艺,2008(05):45-46.

[3] 郭亚华,谢立波,王雪,等.辣椒空间诱变育种技术创新及新品种(品系)的培育[J].2004,18(04):265-268.

王奇(1991.03-),男,汉族,山东鱼台人,在校研究生,研究方向:专业蔬菜学。

S641.3

A

1672-5832(2016)05-0288-01

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