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西藏地区油菜遗传改良

来源:《西藏农业科技》2008年第4期    作者:萨如拉 拉巴扎西     发布日期:2009-01-15


           


西藏油菜遗传改良趋势及其以后的发展的思路
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1 以增加农民收入为出发点,以市场需求为导向,以油菜技术创新为动力,以提高单产和品质为突破口,努力降低成本,提高效益,积极推进双低油菜区域化布 局、标准化栽培、产业化经营。在工作重点上由抓产前、产中向产前、产中、产后整体推进转变;在育种目标上选育双低品种并由双低转向双低双 高(高油、高产);在品种布局上加快由普通油菜、单低油菜向双低化转变;生产上向集中连片区域化布局转变。
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2 加速新品种选育,推进双低油菜种子产业化。加大科研攻关力度,尽快选育推广适宜不同生态类型的高产、高含油率的双低油菜新品种。
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3 探索研究并引进高产保优栽培技术和机械作业技术,提高双低油菜生产的科技含量。
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4 考察国内外油菜品质育种情况,收集大量资料,并征集一批西藏品质育种所急需的低芥酸、低硫甙等品种资源,同时邀请国内外从事品质育种和品质分析的专家来西藏讲学。开展品质育种工作,组织育种家和化学家紧密配合,一道攻克技术难关。开展品质性状的遗传规律和育种途径与方法的研究。
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5 将生物技术与常规技术相结合,分别从雄性不育与杂种优势、种质资源创新及优良基因的发掘等方面,从群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平不同层次,研究油菜的遗传行为并进行品种改良。改进传统的作物育种模式,为作物遗传改良提供理论依据和新的方法。今后常规育种、杂种优势利用和生物技术的有机结合,将使 油菜品种的改良进入到一个新的阶段。上个世纪80年代开始加强了生物技术研究,石淑稳高级工程师、周永明教授等建立起包括甘蓝型、白菜型、芥菜型、埃芥、 诸葛菜及萝卜在内的属间、种间、品种间的杂种及其品种的小孢子培养技术体系,为十字花科及芸苔属植物间的基因交流和杂种的快速纯合稳定及遗传学研究提供了新的工具。吴江生教授等人利用小孢子培养技术辅助育成3个油菜新品种及众多的雄性不育系、恢复系和保持系。
  
目前西藏油菜科研工作存在的主要问题
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1 目标亲本不足
   
育种中的亲本来源狭窄,且主要性状的遗传特性不堪明确,亲本利用中盲目性较大,新的抗源尤为缺乏。油菜亲本来源主要局限于周边地区品种;这些来源的亲本材料在地缘、血缘关系上较近,相同基因的频率较高,遗传差异性小,在较长时间内反复使用,不可避免地出现育成品种类型单一,产量、抗性和品质等综合农艺性状 难以实现突破的不良局面。
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2 育种方法简单
   
长期以来,油菜育种采用的系统选育或单交配组选育新品种,方法简便,周期短,投入少,在经费、人力和试验条件受到一定限制的情况下,不失为有效途径之一。但是,通过系统选育而成的品种难以超出原有品种的局限性。在单交情况下,也因染色体的有效交叉点较少,基因的交换频率低,性状的连锁基因难以被打破。其他 育种方法,如利用轮回选择进行群体的遗传改良,则因育种程序较复杂,选择期长等原因很少采用。
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3 育种手段落后
   
生物新技术与常规育种衔接不上,如单倍体育种、双倍体育种、组织培养中发生的变异选择,原生质融合的体细胞杂交,以及转基因分子标记技术等,尚未与育种结合起来。育种手段还基本停留在一把尺子一杆秤的初级阶段。抗病、抗虫和品质鉴定因条件受限一般都要在群体基本稳定或进入中间试验后才进行,降低了育种效 率,延缓了优良新品种的育成。当前,我国正处于由传统农业向现代农业转变的时期。高新技术在农业上的应用,主要集中在利用生物技术培育新品种、新种质、提高动植物的抗性、产量和品质;利用电子、信息技术、遥感技术、激光技术、航天技术、核技术、同步辐射技术等与常规农业技术的结合,而西藏农科院生物技术等 高新技术研究基础薄弱,手段设施缺乏,加之经费紧缺,投人不足,无力应用基因工程、细胞融合、人工气候、分子标记等先进手段和技术进行高水平研究。要在现有基础上,培育高产的优质油菜新品种、解决油菜优质高产和综合利用中关键技术问题难度较大。
  
具体的对策和措施
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1 发掘和利用新种质
   
油菜产量的不断提高,品质的不断改进,抗性的不断增强都必须以新种质的发掘和利用为基础。十一五期间,应特别注重抗源和优质源的研究,把具有突出特点 的高抗某个主要病虫害、某一优良品质、抗某种环境胁迫因子等优良基因,通过遗传转育导入综合性状好的资源中,形成中间材料,作为育种亲本利用。此外要加强野生种和近缘种的优良基因研究,以扩大栽培品种的基础,为育种上新台阶贮备材料。从国内外引进一批油菜品种资源,经过吸收、消化、创新,育成适合西藏地区 种植的优质油菜品种,例如从白菜型、芥菜型油菜品种资源中筛选低芥酸、低硫苷资源;我国甘蓝型油菜资源比较贫乏(因甘蓝型油菜起源于欧洲,30年代才引入 我国),但我国白菜型油菜、芥菜型油菜的品种资源十分丰富,其中白菜型资源就有2047份,芥菜型资源就有1132份。我们对这些资源的研究和利用还很不 够,低芥酸、低硫苷资源均从国内外引进,而且低芥酸源均来自Liho,低硫苷源均来自Bronowski,遗传基础十分单一[1]。因此从我国白菜型、芥 菜型油菜品种资源中筛选低芥酸、低硫苷资源的工作,十分重要,初步研究证明,我国白菜型、芥菜型品种资源中,可能在着比较丰富的低芥酸、低硫苷材料,它将为我国乃至世界油菜品质改良作出重要贡献。
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2 加强抗病虫害选择力度
   
十一五期间,油菜育种必须致力于利用从油菜野生种资源取得的垂直抗性、水平抗性或耐性基因结合起来形成广谱抗性,在抗源利用上应视遗传特点分别采用相应的配组选择方法。如油菜抗菌核病呈数量性状遗传,在单交组合后代中,选择抗源的全部或大部抗性基因的新品种,几乎是不可能的,育种中要做到转育和累加更 多的抗性基因,应用一个以上的抗源,优良F1间的互交,不同抗源之间的杂交对抗源的回交等提高育成新品种综合抗性。
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3 改进育种方法
   
在育种中,单交组合的数量应尽量减少,由于基因的染色体长短与染色体交叉点的多少密切相关,交叉点越多,基因交换的频率越高,因而更多的连锁基因将被打破。染色体图的长度随亲本数量的增加而延长,配组的亲本越多,群体的杂合性越高,易于选育出合乎育种目标的品种[2]。对于一些重要性状如病虫抗性等应在农艺性状稳定前即着手进行鉴定筛选,以提高选择效率。例如油菜双低高产育种方法:(1)组合方式以我国高产抗病品种作母本,引进的双低品种作父本;(2) 将杂种后代丰产性状选择放在首位;(3)将选种圃设置在隔离区内,解决了大量套袋影响选择的问题;(4)选育花瓣大花粉多的品种,解决油菜结实不良的问 题。
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4 加快杂种优势利用研究
   
油菜发展仍然较慢。其主要原因是不育系和恢复系的类型单一,影响了强优势组合的选配。杂交油菜存在着较强的产量优势,加强杂种优势利用的研究,是我所十 一五科研重中之重。在油菜上,重点加快隐性核不育杂交油菜组合的选择步伐,如贵州省油料科学研究所优质杂交育种有新突破:发现并转育成功了新型的油菜细胞核雄性不育材料一隐性核不育系   1l   7A   1];这个受两对隐性基因控制的不育性材料,以其恢复源广、易配强优势组合和利用不育基因转育成新的不育系的优 点,丰富了油菜杂优育种的基因库和遗传理论,开辟了一条新的育种途径,在国内居领先水平。培育出适应于高原西藏地区种植的、市场需求的油菜优质、高产、抗(耐)病品种,其发展的空间还是巨大的[2]。
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5 全面系统地研究高产优质的配套栽培技术和制种技术
   
探索学习模式化高产配套技术、施肥技术和杂交油菜制种配套技术等;制定优质杂交油菜亲本繁殖技术、制种技术和高产栽培技术标准。
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6 应用先进技术手段
   
利用生物技术培育新品种、新种质、提高西藏油菜的抗性、产量和品质;生物新技术与常规育种结合方面进行初步研究;利用小孢子培养和染色体加倍技术获得油菜突变体(双单倍体);以植物细胞全能性为理论基础,利用植物细胞、组织及器官,通过无性繁殖的途径,即利用组织培养技术加快繁殖,缩短育种年限;以上这些 技术的开发和应用研究是目前西藏农牧业发展的必然途径。促进农牧民增收的有效手段、也是西藏农牧科学以后发展的趋势。
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7 仪器设备和研究条件要改善
   
采用多种途径添置和更新仪器设备,并努力完善各种研究设施;如引进控温、控湿、控光性能良好的植物生长箱,购置多功能倒置显微镜,建立植物组织培养室和温室、网室等,这样能方便地进行小孢子培养、再生体系的细胞学观察、鉴定、照相;引进多用电泳系统、毛细管电泳仪及高速离心机和低温冰箱、PCR仪等,以便 进行植物DNA分离、基因组分析及植物病毒分子生物学研究工作;农科院三所一室仪器设备应采用专管共用的原则,提高仪器完好率、使用率;仪器设备和研 究条件的完善,有力地促进各个研究项目的顺利进行;并申请到技术含量高、社会效益高的项目变得有可能。
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8 组织科技学术讨论会、进行学术交流
   
组织召开全国性油料作物科技学术讨论会;进行学术交流与实验室对外开放使用,与全国省市的科研单位和大专院校建立密切的协作关系。促进我所油料作物科技国内外交流与发展。通过广泛的国内外科技协作,开展国际国内合作项目来争取到急需的科技协作经费和先进的技术应用。一方面引进了国内外优良种质,缩短我所同 国内外的差距,其二,引进研究所需的高精仪器,提供最新手段,加快研究进程。第三方面,我所科研骨干在业务、外语、电脑、多媒体应用等方面应该加强培训;采取多形式、多渠道、多途径培养专业技术人才。通过加强国际学术交流来提高科技骨干的业务素质。提高科技骨干的外语水平,增加对国内外最新科技活动的了 解,开拓思路,提高科学研究人员整体水平。科研人员进行在职学历培养。
  
结语
   
尽管西藏自治区人均耕地面积高于全国平均水平,但由于西藏自然气候、生态环境和生产的千差万别,以及良种工作中存在问题,造成西藏的油菜品种更换进行较慢,每次更换很不全面,并且由于土壤质量差、分布不平衡、种植结构简单、耕作粗放等原因,其效益一直偏低。因此,增加农业生产的科技含量、合理利用耕地资 源,成为西藏农业可持续发展的关键。西藏油菜生产潜力巨大,是全国最为理想的油菜生产基地之一。不断改善生产条件,扩大现有良种种植面积,逐步更换当地农家品种,采用先进的栽培技术,提高油菜的单位面积产量,就会取得跟好的经济效益。    
参考文献:
1.
蔡旭,植物遗传育种学(第二版)。北京:科学出版社,1988
2.
傅廷栋,杂交油菜育种与利用[M]。武汉:湖北科学 技术出版社,1995
3.
胡颂杰主编,西藏农业概论[M]。四川科学技术出版社,1995.416-421

 
 

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