1.野生种质资源
野生种质资源主要指烟草栽培种的近缘野生种和有价值的近缘野生植物,通俗地说,就是烟属中除了普通烟草和黄花烟草这两个栽培种以外的所有烟草野生种。这些野生种质资源形态各异,未被人们大面积种植利用。由于野生种质资源长期在野外环境下生存进化,因此其抗病、抗虫、抗逆性较为突出,而且具有高度的遗传复杂性,不同种质之间具有高度的异质性,蕴藏着许多有用的基因资源,往往具有一般栽培烟草所缺少的某些重要性状,如顽强的抗病性、抗逆性、适应性、雄性不育性及独特的品质等。由于野生种质资源未被人工选择,其抗病、抗虫、抗逆等基因得到保留,而且这些基因多为显性,易于传递。因此,烟草野生种质资源是烟草主要病虫害的宝贵抗源。面对不断变化的生理小种和育种亲本日益狭窄的遗传背景,合理利用烟草野生种质资源,对烟草新品种的创制意义重大。
烟草野生种质资源的利用价值主要有四个方面:
一是作为特异基因供体。烟草野生种质资源中存在大量尚未开发和利用的优异基因,但不利的性状也较多,表型较差,而有利基因往往与不利基因连锁,并且可能存在远缘杂交不亲和的现象。为了利用野生种质资源中的优异基因,可以利用种间远缘杂交、细胞工程、现代生物技术等手段,将野生种质资源材料中所蕴藏的优良基因或携带优良基因的部分染色体片段,导入栽培烟草中,创造遗传基础丰富、具有特殊作用的烟草新品种和新类型。目前,野生种质资源的有些抗病虫基因已转移到栽培烟草,选育出了抗病品种。例如,通过N.tabacum×N.glutinosa杂交多倍体和对此组合反复回交获得抗TMV品系,然后与白肋烟品种Kentucky 16杂交,成功地将N.glutinosa对TMV的抗性导入白肋烟品种中,育成第一个抗TMV的白肋烟品种Kentucky 56;通过杂交组合(N.tabacum×N.longiflora)×N.tabacum育成高抗野火病的品种TL106,随后与白肋烟品种Kentucky 16杂交,成功地将N.longiflora对野火病的抗性导入白肋烟品种中,育成抗野火病的品种Burley 21;通过N.tabacum×N.gossei杂交,将N.gossei对蚜虫的抗性导入普通烟草中,得到抗烟蚜的后代;通过N.benthamina、N.glutinosa和N.tabacum杂交,将N.benthamina和N.glutinosa对烟草斜纹夜蛾的抗性导入普通烟草中,育出抗烟草斜纹夜蛾的烟草品种。
二是作为栽培烟草的不育基因供体。大量研究表明,相当一部分烟草野生种虽然与普通烟草有性杂交是亲和的,但往往产生细胞质雄性不育现象。因此,可以利用烟属野生种创造烟草雄性不育系,以供杂交种生产使用。(https://www.daowen.com)
三是创造新物种。大量研究还表明,烟属植物不同组间甚至不同种间,具有高度的异质性,其配子染色体数也有很大差异。因此,可以利用烟属野生种合成异源多倍体,创造新物种。
四是作为烟草遗传与进化烟草的基础材料。烟草是一种重要的经济作物,同时也是植物学研究的模式植物,其起源、进化、多倍体演化过程,以及各种性状的遗传规律,一直备受研究者关注,可以为烟草育种提供理论基础。而烟草野生种质资源是研究烟草的起源与进化以及烟草性状遗传规律的基本材料。
随着育种技术和生物技术的不断发展,烟属野生种和其他近缘植物的开发利用也越来越受到人们的重视。遗憾的是,中国不是烟草的原产地,因此野生种全部来自国外,这给野生种质资源的研究和利用带来了一定困难。目前在国家烟草库中已编目的烟草野生种仅有52个,尚需采用多种形式进一步搜集其他烟草野生种,为中国烟草遗传和育种研究提供更充实的物质基础。