芥菜育種現狀及DNA 分子標記研究

泌陽縣農業機械化學校 秦芳磊

我國芥菜種質豐富，各地種植的芥菜品種均有所不同，種植面積較廣的有薹用芥菜、根用芥菜及葉用芥菜等。

一、芥菜育種現狀

芥菜作為典型的常異花授粉類植物，其細胞質雄性具有不育性。從理論上說，任何已經證實有效的育種方法，均能夠被用來對芥菜遺傳進行改良。但由于芥菜育種研究的時間較短，目前，國內常用的育種方法主要有以下幾種：

（一）雜交育種

雜交育種要先選配親本，再通過人工對各親本性狀進行組合，最終得出擁有良好遺傳性狀的品種。該方法具有以下優點：一是所選育品種往往擁有良好的經濟、遺傳性狀。二是所選育品種所表現出豐產性、抗逆性與抗病性可最大程度接近預期。

（二）系統選育

系統選育是以自然變異的芥菜為基礎，通過單株選優并培育，甬高2 號、華芥5 號均采用了該方法。其中，甬高2 號的前身為三池赤縮緬（日本），研究人員利用系統選育法，培育出了具有極強耐寒性的全新芥菜品種。華芥5 號的前身為華容大葉芥菜，研究人員先對該群體進行選優，得到了3 個不同的單株純系，隨后，比較不同株系的情況，最終確定了華芥5 號，該株系在豐產性、耐抽薹及抗病性等方面均具有極為突出的表現。

（三）航天誘變

2012 年，沈進娟等對經過航天誘變的芥菜進行了研究，SSR 分析結果表明，誘變前后樣品SSR 位點存在顯著差異，其中，可溶蛋白、葉綠素濃度的變化最為明顯。隨后，研究人員以此為依據，建立了相應的群體，使種質資源得到有效擴大。

二、芥菜DNA 分子標記研究

分子標記法作為對遺傳多樣性進行檢測的主要方法，可為研究人員提供與DNA 水平相關的信息，進而確定各種質實際進化水平、親緣關系。

（一）遺傳多樣性

芥菜遺傳育種的關鍵是遺傳多樣性與芥菜遺傳情況、實際價值密切相關。近幾年，具有分布廣、穩定和高效等優點的分子標記，在分析植物品種、種屬關系的領域大放異彩。早在2008 年，林碧英等學者便利用PARD 引物展開了研究，指出將遺傳距離控制在0.38 cM左右時，既有筍子芥可以聚集成4 類。2014—2019 年，國內學者數次利用分子標記法對芥菜進行研究，并得出了以下結論：首先，遺傳相似系數達到0.584 時，芥菜可被分成5 類，這說明芥菜擁有豐富的遺傳多樣性。其次，來源相同的芥菜變種屬于相同類別，但芥菜DNA及形態有所區別。由此可見，源于同一地區的芥菜變種，其遺傳背景存在較高的重合度。最后，SSR 對應多態性條帶數量明顯多于PARD，代表芥菜的遺傳變異類型 較多。

（二）鑒定純度

種子純度田間鑒定法對技術人員的鑒定能力要求較高，同時存在鑒定周期長、速度慢等不足，逐漸被業界所淘汰。取而代之的是分子標記法，該方法既能夠鑒定種子的品質，同時又可以鑒定種子的純度。現階段，該方法已得到較為廣泛的運用。

（三）繪制遺傳圖譜

遺傳圖譜能準確顯示定位控制所涉及的農藝基因，為基因研究提供有效信息，為日后育種工作奠定良好基礎，通過壓縮育種時間的方式，使育種速度得到大幅提升。2013 年，國內學者提出了憑借SCot 繪制指紋圖譜的設想，所繪制圖譜能夠準確區分近50 份芥菜的種 質；2015 年，研究人員在既有指紋圖譜的基礎上，繪制了全新遺傳圖譜，該圖譜分子標記數量為116，連鎖群數量為17；2017 年，學者將圖譜遺傳距離由2061 cM 縮短到10.9 cM，并指出有關人員可憑借分子標記，有序開展抽薹育種等工作。

（四）評價種質

芥菜進行遺傳育種前，先要收集種質資源并加以保存，DNA 分子標記法在收集和評價種質資源方面能夠起到重要作用。國外學者憑借AFLP 法對多地芥菜品系進行了分析，指出常見芥菜主要分為3 類。人工培育所得品系、源自印度和中國的品系，屬于A 類；基于黑芥、油菜所培育品系，屬于B 類；源自東歐、俄羅斯、澳大利亞以及加拿大的品系，屬于C 類。2006 年，研究人員對常見芥菜種質進行了擴增，分析結果表明，不同種質芥菜可以食用的部分通常分屬于不同發育群，這表示其遺傳背景、地理來源均有所不同，芥菜具有遺傳多樣化的特點。2019 年，以張東鎖為首的國內學者，先后利用SRAP、ISJ 及SSR 法，對隨機選取的100 份材料進行研究，發現所選取材料類型和來源完全一致。由此可見，芥菜類型、來源均會影響其遺傳背景。

三、結論

通過分析可知，現有芥菜品種多采用常規育種法培育，先進技術的使用頻率相對較低。未來，有關人員應對芥菜基因組學進行更加深入的研究，將基因編輯與資源創新相結合，真正做到在壓縮品種選育時間的前提下，使市場提出的多元化需求得到最大程度的滿足。