我國是栽培黃瓜的起源與主要演化地之一,由于遺傳基礎狹窄,黃瓜育種難以取得突破性進展,種質資源的貧乏也極大地限制了重要性狀遺傳機制及優異基因的發掘克隆。因此,建立快速有效的黃瓜作物種質資源創新體系,發掘優異基因,是促進黃瓜遺傳育種發展的關鍵環節。南京農業大學園藝學院陳勁楓教授及團隊從1989年開始,以遠緣雜交和細胞工程技術為主要手段,以種質創新和優異基因資源發掘為根本目標,開展了促進黃瓜育種發展的系列研究。2013年7月中旬,教育部組織有關專家對陳勁楓教授牽頭的“黃瓜種質創新及優異基因資源的發掘利用”研究項目進行了成果鑒定,專家一致認為,該研究成果整體達到國際先進水平,其中甜瓜屬遠緣雜種的獲得和小孢子培養核心技術研究為國際上首創。
經專家鑒定,在種質創新方面,項目組首次在國際上成功實現了甜瓜屬栽培黃瓜與野生酸黃瓜的種間雜交,創制了遺傳穩定的異源四倍體新物種,以及異源三倍體和單體異附加系。通過種間漸滲途徑結合細胞分子遺傳學手段,獲得了國際上獨有的漸滲系1 200余份,鑒定出攜帶野生種抗病抗逆性狀的漸滲系80余份,其中高抗霜霉病漸滲系材料11份,抗蔓枯病漸滲系5份,抗南方根結線蟲漸滲系2份,拓寬了栽培黃瓜的遺傳基礎,為黃瓜育種提供了新的重要種質資源。此外,該項目在國際上首次建立了黃瓜小孢子培養技術體系,通過優化培養體系,將子房培養的胚誘導率提高到70%。創制出黃瓜同源四倍體、同源三倍體等不同染色體倍性材料,進一步獲得4種黃瓜三體材料,建立了基于細胞工程快速創制黃瓜新材料的技術途徑。
在基因發掘方面,項目組利用現代細胞分子生物學技術,對已獲得的優異種質材料進行了野生種抗霜霉病、蔓枯病和線蟲基因的定位,其中抗蔓枯病基因定位到528 kb的范圍內。在高抗霜霉病漸滲系中克隆出候選抗性基因CSRGA23和PtotypeRGAs。在新品種培育和推廣方面,該項目培育出不同類型黃瓜新品種(組合)13個,其中4個通過省農作物品種鑒定;獲授權國家發明專利13項。目前新品種已在江蘇省各地推廣應用,產生了顯著的社會經濟效益。(中國農業信息網)