蔬菜种质资源研究前景如何?
(一)进一步加强蔬菜种质资源基础工作,搭建种质资源享受平台。
发达国家的种质资源收集更注重物种及以上的多样性。例如,在美国收集的4522种芸薹属种质资源中有85种。我国收集的种质资源主要是栽培种的地方品种,以芸薹属为例,仅包括30多个品种。因此,今后应在现有国家蔬菜种质资源保护体系的基础上,重点开展野生蔬菜种质资源、珍稀特有种质资源和外来种质资源的调查和收集,进一步拓宽现有基因库;继续完善蔬菜种质资源库配套设施建设,加强无性系蔬菜种质资源圃建设,确保保存种质资源安全;大力加强种质资源的标准化、鉴定和评价,提高种质资源及相关信息的有效性;建立和完善蔬菜种质资源信息和实物享用系统,促进种质资源更广泛的传播和交流。
(2)进一步开展种质资源保护研究。
中国种质资源库(圃)保存的蔬菜种质资源是在1979年农业部和国家科委联合发布《关于补充收集农作物品种资源的通知》后进行的,新中国成立至1965年收集的88种蔬菜种质资源均因“17000份”。种质资源是人类的共同财富,与人类生存息息相关。因此,种质资源的保护,尤其是收集到的种质资源的妥善保存,其重要性不言而喻。其中,储存在中期库的蔬菜种子一般需要每10 ~ 20年种植更新一次,储存在低温长期库的种子需要每50 ~ 100年更新一次。其他蔬菜,如水生蔬菜、葱蒜类蔬菜、薯芋类蔬菜、多年生蔬菜等,都是在自然条件下种植和保存,需要根据以上不同情况进行更新和妥善保存。同时,要广泛开展低成本、低能耗的种质保存技术研究,如种质原位保存技术、种子超干燥、超低温保存技术、DNA银行保存技术等,并在此基础上逐步建立和完善我国蔬菜种质资源保护体系(李希祥,2002)。
(三)深入开展蔬菜种质资源评价、优良基因资源挖掘和利用研究。
过去,我国蔬菜种质资源的研究重点主要是收集和保存,蔬菜遗传育种的研究也主要集中在国家科技攻关项目中的大白菜、甘蓝等几种作物上。加上国家和地方政府支持的其他项目,仅研究了65,438+00种蔬菜作物。对于人们的生活来说,需要物种的多样性和品种供给。此外,还有几十种蔬菜原产于中国,也是甜瓜、黄瓜、豇豆等许多重要蔬菜的二级起源中心。因此,进一步综合评价种质资源,研究优良基因源的挖掘和利用,将是今后蔬菜种质资源研究的重点之一。在鉴定方法上,常规方法,如植物学性状和农艺性状中一些主要性状的鉴定——产量比较、配合力测定、抗病性和抗逆性鉴定、品质检测等实用方面,特别是显性单基因控制的品质性状的检测,还将继续深入研究和应用。近年来,由于分子标记技术的发展,许多重要的数量性状,如产量、品质、抗逆性等,都可以通过分子标记方法进行分解,找出主效基因,然后像品质性状的基因一样单独研究。同时,基于分子标记的连锁图谱为人们在分子水平上鉴定种质资源提供了有力的工具(董,2001),因此与蔬菜种质资源相关的分子标记技术研究将进一步受到人们的重视。从种质资源鉴定评价和遗传多样性分析入手,开展基础研究材料建设和优良基因源挖掘;研究构建核心种质的有效策略和方法,整合分散在育种家手中的种质资源,构建主要蔬菜核心种质;通过对核心种质的遗传多样性分析,全面掌握了主要蔬菜种质资源的遗传背景,明确了遗传多样性的分布规律和特点。以核心种质的自花授粉或小孢子培养为基础,构建遗传多样性固定的基础群体,解决种质群体内杂合或单株杂合给种质资源研究利用带来的巨大困难,构建多种可供享用的遗传研究工具群;以基因组学和功能基因组学技术为基础,开展原创性研究,从现有的自然变异中发现抗虫、抗逆、优质等具有自主知识产权的新基因。
(四)蔬菜种质资源创新利用综合研究。
随着蔬菜产业的不断发展,今后将会有更多性状优良的蔬菜种质投入生产,以满足日益增长的生产和市场需求。目前,大多数未经“加工”的原始种质资源达不到可用于育种的水平。此外,种质创新不够,缺乏具有自主知识产权和国际竞争力的“骨干”基因或优良种质。因此,在常规技术的基础上,综合利用远缘杂交、细胞工程、分子标记技术、转基因技术等。,利用挖掘出的重要优良基因源,针对当前育种和生产中的主要问题和需求,开展种质资源的创新研究,创造具有突出或聚合的优良性状和不同程度可利用性的中间种质或优良种质,将成为今后蔬菜种质资源研究的重中之重。
(五)加强国际合作与交流,积极开展引进工作。
众所周知,人们日常生活中吃的很多蔬菜都是从国外引进并逐渐驯化的,比如白菜、菜花、西兰花、土豆、番茄、辣椒、胡萝卜、西葫芦、芹菜、菠菜等。还有很多近代引进的名贵蔬菜,如芦笋、生菜、茴香、菊苣等。上述蔬菜的引进极大地丰富了国内市场供应。近年来,引进了樱桃番茄、彩色甜椒、少刺黄瓜、保护区专用品种和生食加工番茄专用品种等一大批良种,大大提高了国内市场蔬菜供应质量;引进科研急需的抗性材料、雄性不育系、耐热、耐低温、耐弱光材料、具有特殊特性的近等基因系等珍贵材料,对提高我国蔬菜种质资源创新和遗传育种的科研水平具有重要意义。可以说,现代蔬菜遗传育种的发展与国外方法、技术和种质材料的引进、消化和吸收密切相关。目前,我国蔬菜产业发展水平和科研创新能力与先进国家相比还有较大差距。因此,今后有必要进一步加强国际科技合作,更广泛、更系统地引进蔬菜种质资源。在引进蔬菜种质资源时,既要重视从西欧、北美等发达国家引进优良品种、优良一代杂种及其亲本、不育系、近等基因系等遗传育种和分子研究材料,又要重视从中东、地中海沿岸、中南美等国家和重要起源中心引进地方良种、野生近缘种和野生种。在条件允许的情况下,有目的地调查和收集一些重要蔬菜品种的原产地。