国内外研究概况

(一)国内外研究概况

萝卜(Raphanus sativus L.)为十字花科萝卜属一年生或二年生雄雌同花的异花授粉作物,在我国栽培历史悠久。萝卜杂种优势十分明显,目前主要利用传统杂交育种方法开展萝卜种质改良和新品种选育。常规育种方法在生产上应用广泛,技术容易掌握,具有不可低估的潜力,但往往也具有局限性,如育种年限长。随着萝卜育种目标性状的不断变化,除了对丰产、优质、抗病的要求越来越具体以外,又提出一些新的目标,如耐热、耐抽薹、早熟、晚熟、品质优、口感佳等,现代生物技术在萝卜育种中的应用也逐渐加强。

萝卜小孢子培养始于20世纪80年代,经小孢子培养得到的双单倍体或DH系株系间的性状变异幅度大,超亲现象和出现特殊优良性状的频率显著高于常规株,株系内性状整齐,世代间稳定性强。通过小孢子培养得到的自交系具有高度的纯合性,以此获得的杂交组合往往具有更强的杂种优势。

蔬菜诱变育种始于20世纪50年代,20世纪70年代后期,随着诱变育种技术与方法日趋成熟,育成的作物品种逐渐增多。近年来,我国科技工作者通过诱变育种技术已先后育成番茄、辣椒、甜瓜和黄瓜等蔬菜新品种。萝卜诱变育种在我国起步较晚,目前只有少量资源经卫星搭载,如苏州地方萝卜良种梅李60天经神舟一号搭载,返回地面后经多代系统选育,具备了产量高、品质好、生长速度快、抗病性强的特点。利用EMS化学诱变剂处理短叶13号萝卜获取了很多萝卜突变材料,如叶、根及果的变异材料为后期萝卜育种提供了极好的材料基础和技术保障。

分子标记是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接反映。分子标记在萝卜种质资源遗传多样性分析以及标记辅助选择等方面得到应用。李竟才等基于SSR分子标记对耐热萝卜品种的纯度进行了分析并开发了新的可用于品种鉴定的SSR分子标记。姚金兰等开发了萝卜特异的SSR分子标记,也可用于黄州萝卜的品种鉴定和保护。

基因工程技术是将目的基因插入载体,经拼接后转入新的宿主细胞,最终实现遗传物质的重新组合的新型基因重组技术。运用基因工程技术,可以改良植物品质,进行植物抗虫、抗病、抗寒、抗旱、抗除草剂的研究。李世升等利用农杆菌介导的萝卜浸花法转基因技术体系已建立,为日后萝卜种质改良打下坚实基础。引人注目的基因编辑技术回避了基因重组过程中外源基因导入可能带来的不可预见隐患,直接对目标生物体进行基因改造以完善各项功能,但由于其技术还不够成熟仍无法满足应用推广的需求。

黄州萝卜是湖北省优良的地方蔬菜品种。它不仅具有产量高、适应性强的特点,而且具有肉质紧脆、不易糠心、耐储藏、生食甜、熟食味美等优良性状和品质,尤其是回火不烂的特点受到广大消费者的赞誉。因此,它在长江中游广大地区有着广泛的栽培面积和十分畅销的市场。随着黄州萝卜影响力和知名度的不断提高,黄州萝卜产生了巨大的社会经济效益和生态效益,但近年来由于提纯复壮工作力度不够,品种纯度下降,再加上长期自交,品种自身甚至出现退化现象。尽管广大地区仍大面积栽培黄州萝卜,但基本是有其名无其实,无论外观还是品质均无昔日之风貌。就品种原产地黄州而言,大田生产中真正具有品种典型性状的株率也很低。此外,病毒病越来越严重,在不利的环境条件下,常造成毁灭性的损失,直接影响了黄州萝卜的生产和市场供应。对此,广大菜农和消费者无不为之叹息。

黄州萝卜退化严重,品种濒临消失的突出问题引起了业务领导部门和科技管理部门的高度重视。2018年湖北省财政厅和湖北省科学技术厅联合下达了地理标志产品“黄州萝卜”研发中心的专项项目,旨在加强对黄州萝卜育种与栽培技术研究,以期挽救濒临消失的黄州萝卜。