煙草遠緣雜交育種研究概況1

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1、煙草遠緣雜交育種研究概況摘要:綜述了烤煙遠緣雜交存在的困難及克服遠緣雜交困難的方法，通過遠緣雜交可以把許多不同種屬的優(yōu)良性狀基因轉(zhuǎn)移到烤煙中，以達到擴大遺傳基礎(chǔ)、豐富基因庫、增強抗性、提高品質(zhì)的目的。并展望了今后煙草遠緣雜交育種的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：烤煙；遠緣雜交；抗性；不親和性遠緣雜交(DistantHybridization)-?般是指在分類學(xué)上物種(Species)以上分類單位的個體之間交配，不同種間、加間找至親緣關(guān)系更遠的物種Z間的雜交。通過遠緣雜交可以把不同種、屬的特征和特性結(jié)合起來，突破種、屬的界限，擴大遺傳變異，從而創(chuàng)造新的變異類型或新物種[門。遠

2、緣雜交研究已經(jīng)創(chuàng)造了小黑麥、小燕麥、胡麻、白藍、卄藍型油菜、棉花等作物新類型；利用變異種特殊的有利性狀，廣泛進行了馬鈴薯、番茄、菊花、月季、小麥、水稻等作物的遠緣雜交，育成了一些新品種或中間育種材料[2-4]。同時遠緣雜交也是烤煙引進外源棊因，創(chuàng)造變異、拓展煙草品質(zhì)及抗性育種遺傳基礎(chǔ)的有效手段Z一[5-8]O在國外，早在1761年，Koelreuter便進行-過煙草的種間雜交(N.rusficaXN.Paniculata),開展了研究并應(yīng)用于品種的改良實踐[9]。Palakarcheva于1990年用香料煙地方品種Djebel359與N.debneyi雜交,F

3、.加倍(4n)后再與Djebel359連續(xù)冋交，從冋交后代屮成功選育出高抗霜霉病的栽培品種Pobeda2,在同一組合中還選出對霜霉病免疫、高抗黑脛病和根黑腐病的香料煙品種Pobeda3[io]oWDVaIIeau等用秋水仙素處理N?tabacum和N.longiflora的雜交種子，再與普通煙草冋交，對冋交后代在溫室和露地進行抗病性選擇，選育出了純合抗病的白肋煙品系L8,L8能將抗病性傳遞給雜種后代Chaplin[12]從1951年開始了將N.pIumbaginifoIia的抗黑脛病能力轉(zhuǎn)移到N.tabacum的研究，用N.tabacum四倍體品種402與N.

4、plumbaginifolia雜交后,再與易感黑脛病的烤煙品種冋交，BC2代植株連續(xù)自交4代，從以Goldenwilt作為回交親本的后代中,選出了抗黑脛病的品系PD46[i2~i3]o在國內(nèi)，對于煙草遠緣雜交也做過不少研究。榮廷玉等采用重復(fù)授粉與噴赤霉素的方法，以烤煙作母木，玉米或高粱作父本進行遠緣雜交，初步獲得了成功，并從紅花人金元X玉米的雜交后代中選育出新品系云煙4號［14~16］o中國科學(xué)院成都生物研究所用LB技術(shù)（細胞間染色質(zhì)和細胞質(zhì)穿壁轉(zhuǎn)移技術(shù)）實現(xiàn)了人圓葉波菜少普通煙草品種柳葉煙草間的遠緣雜交［17-19］。山西農(nóng)業(yè)人學(xué)魏治中采用了嫁接后有性雜交的

5、方法，將藥用植物（曼陀羅、紫蘇、羅勒等）與煙草進行雜交，經(jīng)過十多年的篩選，選育出了穩(wěn)定的藥煙品種⑻。1煙草遠緣雜交障礙1.1遠緣雜交不親和性遠緣雜交不親和性主要表現(xiàn)為花粉不能在異源種加植物的柱頭上胡發(fā)；花粉胡發(fā)，但花粉管不能仲入柱頭；花粉管進入柱頭，但生長緩慢，不能到達子房［20~2門；花粉管到達子房，完成受精過程，但胚胎在發(fā)育過程中遇到障礙，也就是胚胎在發(fā)育過程中由于種種原因?qū)е掳l(fā)育停止或者完全壞死，從而導(dǎo)致雜交不結(jié)實［2223］o遠緣雜交不親和性主要原因有花期不遇少花器構(gòu)造的隔離：有些植物花器構(gòu)造特殊，花柱特別長，即使其他種的花粉在柱頭上能發(fā)芽生長也無法到

6、達胚囊。生理差異的隔離：細胞滲透壓、酶的組成、激素以及酸堿度的微小差異都可阻止外來花粉的發(fā)芽。遺傳上的差異：染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)及基因組成的差異都對以導(dǎo)致不易交配。1.2遠緣雜種的夭亡或不育遠緣雜種的夭亡或不育主要表現(xiàn)在受精不完全，不能獲得完榕的雜交種子；能得到皺縮的種子但不發(fā)芽，能發(fā)芽長成植株但不能受巒結(jié)實，獲得雜種后代。質(zhì)核互作不平衡影響種子發(fā)育所需物質(zhì)的合成，從而影響到生長發(fā)育，進而造成不育。染色體不平衡造成生理上的不協(xié)調(diào)，從而影響生長發(fā)育和減數(shù)分裂中不配對而造成雜種不育?；虿黄胶?、不同的物種DNA分子的人小、核背酸序列和結(jié)構(gòu)上大不和同，因此就整個DNA分

7、了來說，人多數(shù)遠緣雜種很難親和，尤其是DNA攜帶的遺傳信息所調(diào)控的功能差異很人，彼此很難協(xié)調(diào)地共處于一個細胞中。在這種情況下，異源DNA進入后被細胞中的各種內(nèi)切酶所裂解或排斥，造成遺傳功能紊亂，不能合成適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)并形成止常功能的配子。1.3雜種后代性狀分離范圍大、時間長、不易穩(wěn)定遠緣雜種后代性狀分離一般具有以下幾個特點，即分離無規(guī)律性、分離類型豐富、變界人，分離世代長、穩(wěn)定、慢，并向兩親分化的現(xiàn)彖。2克服遠緣雜交障礙的措施2.1遠緣雜交不親和性的克服方法2.1.1注意選擇親本，確定適當(dāng)母本親本組合對遠緣雜交效果影響較人，在選擇親本時，除了根據(jù)育種H標(biāo)選擇具有最

8、多優(yōu)良性狀的類型作雜交親本外，還必須考