(朔州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 朔州 036000)
摘 要:常規(guī)辣椒育種方法已經(jīng)取得了巨大的成就,為辣椒種植和培育奠定了良好的基礎(chǔ)。但是近年來(lái)種質(zhì)資源的利用程度不斷增加,越來(lái)越需要挖掘全新的育種手段培育新品種,以滿足創(chuàng)造辣椒新品種的需求。辣椒分子遺傳育種的研究和應(yīng)用均獲得良好的成效,同時(shí)也取得巨大的進(jìn)展。本文介紹分子標(biāo)記的種類和應(yīng)用,介紹遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用,分析當(dāng)前辣椒分子遺傳育種中存在的問(wèn)題,并提出針對(duì)性建議。
關(guān)鍵詞:辣椒;分子遺傳;育種;建議
中圖分類號(hào):S641.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230012
作為一種重要的蔬菜作物,辣椒的市場(chǎng)需求量不斷增長(zhǎng),給農(nóng)民帶經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國(guó)蔬菜作物中,辣椒的栽培面積位居第2位,在常規(guī)育種中已經(jīng)取得了巨大的成就,并且得到普及和推廣[1]。辣椒分子遺傳育種技術(shù)的興起和應(yīng)用為辣椒種植和培育提供了一種更為先進(jìn)的選擇。探究辣椒分子遺傳育種中現(xiàn)存問(wèn)題有利于提出針對(duì)性建議、改善辣椒分子遺傳育種成效。
1 辣椒分子標(biāo)記的種類和應(yīng)用概述
作為辣椒分子遺傳育種過(guò)程中最為重要的育種技術(shù)之一,辣椒分子標(biāo)記在育種中起著不可或缺的作用。了解辣椒分子標(biāo)記技術(shù)的種類和應(yīng)用對(duì)研究辣椒分子遺傳育種技術(shù)有積極作用。
辣椒分子標(biāo)記包括分子遺傳圖譜構(gòu)建、質(zhì)量性狀的分子標(biāo)記、數(shù)量性狀的QTL分析和分子標(biāo)記輔助選擇共4項(xiàng)內(nèi)容。質(zhì)量性狀的分子標(biāo)記中主要包括抗病性、抗病毒性、抗TMV性、抗瘡痂病性、抗根結(jié)線蟲性等,對(duì)于辣椒生長(zhǎng)、培育和產(chǎn)量均具有決定性作用;果實(shí)性狀主要包括辣味、果色、果實(shí)質(zhì)地和果實(shí)著生方式等,分別在不同的染色體上存在有基因編碼決定上述性狀,最終決定辣椒的產(chǎn)量和特性。數(shù)量性狀的QTL分析和分子標(biāo)記輔助選擇在辣椒分子標(biāo)記技術(shù)中占據(jù)重要地位,對(duì)于育苗、種植、管理均具有重要作用。
2 遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用
遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)是辣椒分子遺傳育種中所用的重要技術(shù)之一。隨著人類對(duì)于基因工程研究的逐漸深入,在辣椒細(xì)胞中許多目的基因已經(jīng)被分離出來(lái),且在市場(chǎng)上轉(zhuǎn)基因辣椒也越來(lái)越多。在辣椒分子遺傳育種中遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)主要包括抗病性(分為抗病毒性、抗真菌性、抗細(xì)菌病害)、抗蟲性及抗除草劑基因工程,另外還有耐鹽和雄性不育基因工程,均得到廣泛的應(yīng)用。將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因安全評(píng)價(jià)的某園藝作為實(shí)例,通過(guò)分析遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)在辣椒分子遺傳育種中的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)可以將抗病毒蛋白基因?qū)е晾苯分?,增?qiáng)抗病毒性,最終可以獲得具有較強(qiáng)抗病毒特性的轉(zhuǎn)基因辣椒株。
3 當(dāng)前辣椒分子遺傳育種中存在的問(wèn)題
當(dāng)前辣椒分子遺傳育種中存在的問(wèn)題較多,盡管分子遺傳育種技術(shù)的研究已經(jīng)不斷深入,并且在實(shí)踐操作中得到應(yīng)用。但是由于辣椒分子遺傳育種技術(shù)較為復(fù)雜,且操作繁瑣、對(duì)設(shè)備和環(huán)境的要求較高,因此應(yīng)用成功的實(shí)例并不多見。因此觀察和分析當(dāng)前辣椒分子遺傳育種中存在的問(wèn)題,對(duì)于遺傳育種技術(shù)的改進(jìn)和推廣應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。
當(dāng)前辣椒分子遺傳育種中存在的最為明顯的問(wèn)題便是分子標(biāo)記與目的基因距離較遠(yuǎn),可在較大程度上影響選擇效率。另一個(gè)較為明顯的問(wèn)題是輔助選擇技術(shù)應(yīng)用成本比較高,并且操作繁瑣復(fù)雜,需要專業(yè)性強(qiáng)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的研究人員才有可能完成分子遺傳育種研究。此外辣椒分子遺傳育種過(guò)程中對(duì)于設(shè)備的要求較高,大多單位均不能滿足設(shè)備需求,盡管存在有較高的標(biāo)記物,也不能保證研究的順利進(jìn)行。此外,遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)制度和體系不夠完善,目前辣椒的器官和結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生分化,尤其是在幼苗時(shí)期對(duì)于基因型的依賴比較嚴(yán)重,再加上優(yōu)良品種的辣椒生命周期一般相對(duì)較短,使得分子遺傳育種技術(shù)的研究受到一定限制。
4 針對(duì)性建議
針對(duì)上述分析和敘述中辣椒分子遺傳育種技術(shù)研究和推廣應(yīng)用中存在的問(wèn)題,特實(shí)施以下有效舉措,旨在改善辣椒分子遺傳育種現(xiàn)狀,更好地為農(nóng)戶服務(wù),獲取更高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)利益。將不同性質(zhì)的舉措進(jìn)行總結(jié)和概述,可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn):將研究任務(wù)進(jìn)行合理分流;選擇合理的基因進(jìn)行標(biāo)記;構(gòu)建更為理想的分子標(biāo)記遺傳圖譜;對(duì)功能標(biāo)記進(jìn)行全面的開發(fā)和利用;建立并完善遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)體系。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著辣椒種植面積的不斷增多和市場(chǎng)上對(duì)于辣椒的需要不斷提升,辣椒的種植規(guī)模盡管也在不斷擴(kuò)增,但是并不能完全滿足市場(chǎng)的需求。因此需要不斷增強(qiáng)辣椒分子遺傳育種技術(shù)的研究力度,爭(zhēng)取早日普及應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù),獲得良好的成效,更好地為市場(chǎng)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]張寶璽,王立浩,毛勝利,等.“十一五”我國(guó)辣椒遺傳育種研究進(jìn)展[J].中國(guó)蔬菜,2010(24):1-9.
作者簡(jiǎn)介:高瑞娜(1985-),女,山西運(yùn)城人,碩士研究生,助教,研究方向:分子遺傳與分子生物學(xué)。