1、國內外蔬菜育種及良種產業化開展動態 一、國外蔬菜育種及良種產業化動態1 .美國(1)育種機構及分工美國是一個蔬菜生產大國,全國蔬菜收獲面積約136萬公頃,其蔬菜科學研究也十分興旺,有不少在蔬菜品種改進方面作出重大成就的大學、農業科研機構及種子公司.這些機構雖然都從事品種改進,但分工比擬明確.農業部所屬的科研所及大學理學院中 的生物系主要從事根底理論研究. 大學的農學院及各州立實驗站主要從事應用根底理論 .一=、./lI i研究以及育種材料、方法的研究.私營種子公司以新品種選育為主.但這種分工也不是 絕對的.如康乃爾大學、威斯康辛大學農學院以及加州大學戴維斯分校,雖主要從事基 礎性研究、育種材料

2、創新,但在新品種選育方面也取得不少成就.而圣尼斯蔬菜種子公 1 I I I司在分子生物學研究方面的成績也是很突出的.國家的研究機構、大學或私營公司,都與生產實踐有緊密的聯系.實驗室的很多研 究課題與應用有關.實驗室的研究成果要拿到實驗農場進行檢驗.大學及科研機構約 40 %-50 %研究課題及經費是來自企業的委托研究.大學教師與科研單位、技術推廣部 門的關系相當密切.一些有名的教授在州立試驗站及大學相互兼職.試驗站每年召開與 ；.1 %、SI有關生產部門的聯席會議,討論本年度的工作.農業大學的教師,除教學、科研外,有 一局部教師作為推廣教授直接從事技術推廣工作.(2)育種目標美國主要蔬菜作物有

3、番茄、黃瓜、辣椒、甘藍、青花菜、洋蔥、胡蘿卜、菜豆、豌 豆、生菜、石刁柏、甜玉米等.育種總體目標是高產、低投入、高產出,與我國的 兩高一優即高產、高效、優質根本相似.在每種蔬菜作物品種改進的具體目標十分重視抗逆性和高品質育種.抗逆性包括抗多種病害,抗蟲及耐低溫、高濕、于旱、鹽堿、水澇、弱光等.美國蔬萊要求抗病育種非常突出,許多蔬菜都要求抗3-4種以上病害,例如：番茄、辣椒等茄科蔬菜抗枯萎、黃萎、疫病、葉霉、青枯病、根結線蟲以及抗病毒病TMV、CMV、TEV、PMV.黃瓜、甜瓜等葫蘆科蔬菜要求抗枯萎、白粉、 霜霉、炭疽、黑星、角斑病以及CMV 等.甘藍要求抗黑腐、霜霉、根腫病以及抗 TuMV、C

4、MV.菜豆要求抗銹病、根腐病,BCMV等.在品質育種方面,除了重視一般的商品品質外,還重視營養品質和加工品質.注意 選育適于加工的專用品種.為了便于遠距離運輸及降低生產本錢,還特別重視培育耐貯 運的品種和適于機械化收獲的品種.3主要育種途徑和育種技術二二1UI 常規育種仍是美國目前主要農作物應用最廣泛和最有效的育種途徑.主要蔬菜作物的新品種80 %以上為一代雜種.很多科技人員仍依靠傳統的接種鑒定方法,由遺傳資 源中鑒定篩選優異的基因,再用雜交、回交的方法,篩選優良的自交系作為雜交的親本 材料.在紐約州用常規的方法已獲得可抗 CMV的甜瓜、可抗6種病毒的葫蘆.目前,美國在農作物品種改進中特別重視

5、生物技術的應用.大體包括轉基因分子標 I記、組織培養、細胞融合等.同時,研究的性狀已由過去的質量性狀向數量性狀延伸.轉基因技術已在培養抗病、抗蟲、耐貯蔬菜作物新品種中得到應用.美國 Calgene公 司推出的轉基因植物有番茄、馬鈴薯、南瓜、黃瓜、甜瓜、甜椒、茄子、甘藍等.繪制主要農作物的基因圖譜水稻、小麥、玉米、大麥、高粱、馬鈴薯、番茄、辣椒等作物普遍受到重視.在遺傳資源中,特別在野生種中發現有利基因并利用分子標 識技術及轉基因技術將它們應用到農作物中去的研究已取得較好的成就.很多從事常規育種和分子生物學研究的專家認為：常規育種永遠不會消失.常規育種的一個最重要的 環節是選擇,包括在親本選育和

6、雜交后代的自交系選擇,將分子標識技術與常規育種相 結合,將使選擇變得更準確、更快速、更廉價有效.2 .俄羅斯(1)育種機構國家及各地區的農業科研單位主要負責蔬菜遺傳資源的研究和品種改進工作,農業大學也從事局部育種技術、育種材料的研究.種子公司主要負責種子的繁殖和推廣.俄羅斯農科院有兩個下屬的國家級蔬菜研究所.一個為全俄蔬菜育種與良種繁育研究所,1920年成立,全所現有科技人員120人,主要從事蔬菜育種材料、育種方法及 育種相關的應用根底研究.包括生物技術研究,也直接培育蔬菜新品種.研究的蔬菜作 物包括茄科、十字花科、瓜類、根菜類以及豆類、蔥蒜類等蔬菜作物約30種.另一個為全俄蔬菜作物科學研究所

7、,1930年建立,現有科技人員200人,主要從事蔬菜栽培 技術與蔬菜機械化研究開發.有一個遺傳育種研究室直接從事甘藍、胡蘿卜、黃瓜、番I、I 茄、甜椒作物的新品種選育.位于圣彼得堡市的全俄瓦維洛夫植物栽培研究所基因資源 中央負責收集世界各地農作物遺傳資源.1990年就已收集保持蔬菜遺傳資源 4萬份,現已達5萬份.(2)育種目標 . i俄羅斯的主要蔬菜作物包括甘藍、胡蘿卜、甜椒、黃瓜、番茄、馬鈴薯、洋蔥、西 >s I "I葫蘆、西瓜、南瓜、菜豆等.總體的育種目標仍把高產列為第一位.同時也注意優質抗 病及耐貯運,各種蔬菜的育種目標除豐產外,還有不同的具體要求：結球甘藍：要求抗黑腐及

8、根腫病,葉球厚實,不宜裂球,耐貯運,貯藏期間干燒心, 軟腐及點狀壞死病等.番茄：露地番茄要求早熟、抗晚疫、斑枯和葉斑病、TMV和耐高溫；保護地番茄 要求抗斑枯、枯萎、葉霉等耐低溫弱光品種,且易單性結實,耐貯運.黃瓜：露地黃瓜要求抗霜霉、白粉、角斑病以及適于機械化收獲；保護地黃瓜要求歡送共閱抗黑星、枯萎、蔓枯、白粉、霜霉病等,且可單性結實.洋蔥：要求黃色或紅色,扁圓或高圓球、抗病,耐低溫和耐貯藏.菜豆：要求纖維少,品質好.豌豆：要求蛋白質及糖分含量高,適于加工.(3)主要育種途徑俄羅斯蔬菜育種目前仍主要為常規育種技術,而且利用雜種優勢比擬晚.80年代以前,番茄、甘藍等主要蔬菜作物主要為常規品種,

9、一代雜種比擬少,80年代以來才逐步注意研究利用一代雜種,在胡蘿卜、洋蔥、甜椒等作物雄性不育系選育方面有較好 的成就.目前生產上有不少優良的番茄、甘藍、胡蘿卜一代雜種,其中也有一些是由荷 蘭、美國、日本、引進的一代雜種.生物技術研究比擬晚,但花藥培養研究成績比擬突 出,番茄、黃瓜、胡蘿卜等作物的基因工程,分子標記研究也已著手進行.3.日本1:1、 11(1)育種機構及分工 I在日本,大田作物、牧草、果樹及營養繁殖蔬菜作物的種苗由國家或地方公立機構 負責其育種、繁殖及推廣.園藝作物中的蔬菜、花卉種苗幾乎都由民間公司負責育種、 繁育與推廣,國立野菜菜葉實驗場及地方的公立農業科研機構和局部大學園藝系那

10、么主要 進行根底性研究,遺傳資源的保存或中間親本材料的選育.濃井、板田等世界上著名的 I大型種苗公司在培育實用品種的同時,也開展一些中間親本選育及根底性工作.(2)育種目標蔬菜育種目標標是抗病、優質、高產穩產、多樣化和周年供給等.幾種主要蔬菜作 物的具體育種目標如下：番茄：要求抗枯萎病、病毒病、青枯病等.品質方面除糖度、碳酸比外,還要求硬 度好、心室小、色澤鮮艷等.溫室品種要求可耐8-9 C的低溫,并單性結實好.番茄品種桃太郎就具有果實性狀好、硬度高、糖度高并且對線蟲、枯萎、 TMV、青枯病有較歡送共閱強的抗性.黃瓜：要求抗枯萎病、蔓枯病、CMV、白粉病、霜霉病及根結線蟲病等.設施栽培用種主要

11、是要求耐低溫晚上 11 -12 C和耐高溫性強、耐弱無約 3萬Lx.品質 方面要求果實長度20多厘米,粗2-3厘米,瓜條直,瓜把短,深綠色,外表無蠟質 等.白菜：要求抗根腫病、軟腐病、病毒病. 品質方面要求纖維少、包心緊實, 球形好. 有些品種要求葉球內部顏色為桔紅色,晚抽藁等.甘藍：要求抗黃萎病、根腫病、黑腐病、病毒病等.品質方面要求質地柔軟、球形 扁圓式圓球,單球1.5千克左右,中央柱短、結實緊、節間短等.青花菜：要求抗黑腐病,品質方面要求花球緊實,花莖短.甜椒：要求抗TMV和疫病,品質方面要求果肉薄,長燈籠形,單果重30克左右.3育種途徑:I、 對于實用品種的育種,主要手段還是常規育種的

12、方法,同時也利用生物技術培育有特殊性狀的材料和新品種.日本是研究和普及蔬菜雜種優勢利用最早的國家之一.20 -30年代就開展茄子、西瓜、黃瓜、番茄等作物雜種優勢利用的研究.60年代中期,甘藍、番茄、大白菜、茄子、黃瓜的一代雜種已占總栽培面積80%.目前,番茄、白菜、甘藍、蘿卜等幾乎I100 %是雜交種.另一特點是利用雜交種的種類多,如小蔥也利用雜交種.雜交種的制種途徑,十字花科蔬菜還是利用雜交不親和系,其中白菜、甘藍為單交種,蘿卜為雙交種.蘿卜也利用不親和系,而不用雄性不育系.胡蘿卜、洋蔥、小蔥那么用雄性不育系.黃瓜、番茄、甜椒、甜瓜、西瓜、茄子等主要是人工授粉.自交不親和性的鑒定采用人 工授

13、粉和熒光顯微鏡鑒定技術相結合.不親和系的繁殖仍采用蕾期授粉.抗病及優質材 料選育利用遠緣雜交或生物技術方法. 如心葉為桔紅色的白菜是白菜和蕪菁的后代經選 育別離出來的,既抗根腫病也豐富了蔬菜品種生物技術近年來開展很快,除了國家科研研究外,縣級實驗場及一些大的種苗公司也在進行研究,主要包括胚培養、胚珠培養、愈傷組織培養、花藥及小狗子培養、原生質體融合、分子標記技術及基因工程等,成功的例子有：胚培養：甘藍和白菜雜交胚培養,育成了白藍,用其做為親本育成了雜交種歧阜綠.芥菜和甘藍雜交胚培養,育成 千寶菜1號和 千寶菜2號.花藥培養：用白菜和蕪菁進行雜交,對雜種的花藥進行培養、加倍、選擇,育成了 心葉為

14、桔紅色的大白菜新品種.組織培養：通過組織培養大量繁殖大蔥雄性不育親本,繁殖石刁柏雌株及三倍體的 西瓜以及脫毒快繁馬鈴薯、山藥、白薯、魔芋等. . _細胞融合：十字花科種間內融合成功的有：甘藍 X芥菜、甘藍X蕪菁、甘藍X白菜、 蘿卜X白菜.還有栽培馬鈴薯和野生馬鈴薯細胞融合已獲得成功.4.韓國 II I(1)育種機構及分工I韓國從事蔬菜育種主要有以下三方面的力量：大學、研究所和種子公司.但各綜合 大學的農科主要做根底研究和育種方法的研究,農村振興廳所屬的園藝實驗場,主要從 事應用根底研究,他們有專門的遺傳工程研究所從事遺傳工程的研究,園藝實驗場那么主 要做種質資源的篩選、花藥培養(已獲得人工種子)等研究.種苗公司搞應用研究,將I先進的育種方法、好的種質資源,都應用在育種上.三個層次單位有分工但也有重疊的地方.如大學和研究所均進行基因工程研究,大學那么一般負責基因克隆并分析其功能,構建表達載體,即基因工程的上游工作.研究所 主要負責轉基因并培育某些性狀上改進的育種材料.種子公司主要利用優異的育種材料配制優異的雜交種并繁殖推廣.(2)育種目標