杂交时,还需要合适的引物。FLP分析费时、难度大,很难用于实际的分子辅助选择。鉴 于此,许多学者研究出了基于PCR的洋葱细胞质不有标记。Havey首次报道了洋葱细胞质雄 性不有PCR标记,研究发现N型与S型胞质CpDNA上trmT和trnl两个基因问的间隔区 (intergenic spacer,IGS)不同。 ④恢复基因位点的标记 与细胞质不有基因标记相比,细胞核恢复基因标记的研究相对较慢,主要是洋葱收获的 鳞茎是营养器官,利用其不有系配制的一代杂种只需有优良的父本系就可以了,不需要研究 不有系的有性恢复。Gkce等首次报道了Ms位点的分子标记。以S型洋葱雄性不有系与其 恢复系杂交后代的F1群体为材料,获得了3个与Ms位点连锁的具有多态性的RFLP标记, 连锁距离分别为0.9、1.7和8.6cM。 3、分子育种 (1)洋葱的分子标记连锁图谱 洋葱的全基因组十分庞大,有17.9Pg(Labani等,1987),大约153亿碱基对 (Arumuganathan等,1991),是玉米全基因组的6倍、番茄的16倍、拟南芥的107倍,因 此建立高密度的分子连锁图谱十分困难。Kig等用BYGl5一23和AC43杂交获得的F1经两 代自交得到58个FM作图群体,采用RFIP和RAPD方法构建了第一张低密度的洋葱分子连 锁图谱,图谱中包括由112个分子标记和2个形态标记构成的12个连锁群,遗传图距全长 1064cM,平均两个相邻标记的距离为9.2cM,其中42%标记紧密连锁(《10c0),5%标记 松散连锁(10-30cM0,53%标记不连锁◇30c0.112个分子标记中,44个(39%)是显性 标记,68个(61%)是共显性标记。两个形态标记,一个是决定洋葱表皮颜色的色素基因Cb 一1(表现为红色)处于H连锁群RFLP标记APD4(16.1cM0和AP176(15.9c0之间:另 个是决定洋葱雄性不有的核基因Ms,处于B连锁群RFLP标记AOB210(14cM0和API65(15cM0 之间。在A连锁群中还发现了两个相近的蒜氨酸酶RFP连锁标记(6.9cM0。根据克隆到的 部分cDM片段序列,发现12个(67%)片段序列与己知的植物同源。特别是不在连锁图谱中 的RFLP标记A0B156克隆序列和谷胱甘肽转移酶同源,其余6个(33%)片段序列没有找到相 匹配的植物同源序列。 (2)根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens))介导的洋葱遗传转化 大多数单子叶植物在细胞内缺乏诱导Vr蛋白表达的一些酚类物质,所以不能被根貔农 杆菌侵染,Dommisse等(1990)采用体外添加乙酰丁香酮(AS)的方法使洋葱也能被农杆菌侵 染,Bady等选取0.5~2.5m长的洋葱幼胚通过体细胞胚性化途径获得洋葱再生植株(品 6
6 杂交时,还需要合适的引物。RFLP 分析费时、难度大,很难用于实际的分子辅助选择。鉴 于此,许多学者研究出了基于 PCR 的洋葱细胞质不育标记。Havey 首次报道了洋葱细胞质雄 性不育 PCR 标记,研究发现 N 型与 S 型胞质 cpDNA 上 trnT 和 trnL 两个基因问的间隔区 (intergenic spacer,IGS)不同。 ④恢复基因位点的标记 与细胞质不育基因标记相比,细胞核恢复基因标记的研究相对较慢,主要是洋葱收获的 鳞茎是营养器官,利用其不育系配制的一代杂种只需有优良的父本系就可以了,不需要研究 不育系的育性恢复。Gokce 等首次报道了 Ms 位点的分子标记。以 S 型洋葱雄性不育系与其 恢复系杂交后代的 F1 群体为材料,获得了 3 个与 Ms 位点连锁的具有多态性的 RFLP 标记, 连锁距离分别为 0.9、1.7 和 8.6 cM。 3、分子育种 (1)洋葱的分子标记连锁图谱 洋葱的全基因组十分庞大,有 17.9 Pg(Labani 等,1987),大约 153 亿碱基对 (Arumuganathan 等,1991),是玉米全基因组的 6 倍、番茄的 16 倍、拟南芥的 107 倍,因 此建立高密度的分子连锁图谱十分困难。King 等用 BYGl5—23 和 AC43 杂交获得的 F1 经两 代自交得到 58 个 F3M 作图群体,采用 RFLP 和 RAPD 方法构建了第一张低密度的洋葱分子连 锁图谱,图谱中包括由 112 个分子标记和 2 个形态标记构成的 12 个连锁群,遗传图距全长 1 064 cM,平均两个相邻标记的距离为 9.2 cM,其中 42%标记紧密连锁(<10cM),5%标记 松散连锁(10~30 cM),53%标记不连锁(>30 cM)。112 个分子标记中,44 个(39%)是显性 标记,68 个(61%)是共显性标记。两个形态标记,一个是决定洋葱表皮颜色的色素基因 Crb 一 1(表现为红色)处于 H 连锁群 RFLP 标记 APD4(16.1 cM)和 APl76(15.9 cM)之间;另一 个是决定洋葱雄性不育的核基因 Ms,处于 B 连锁群 RFLP 标记 AOB210(14 cM)和 APl65(15 cM) 之间。在 A 连锁群中还发现了两个相近的蒜氨酸酶 RFLP 连锁标记(6.9 cM)。根据克隆到的 部分 cDNA 片段序列,发现 12 个(67%)片段序列与已知的植物同源。特别是不在连锁图谱中 的 RFLP 标记 AOBl56 克隆序列和谷胱甘肽转移酶同源。其余 6 个(33%)片段序列没有找到相 匹配的植物同源序列。 (2)根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的洋葱遗传转化 大多数单子叶植物在细胞内缺乏诱导 Vir 蛋白表达的一些酚类物质,所以不能被根癌农 杆菌侵染,Dommisse 等(1990)采用体外添加乙酰丁香酮(AS)的方法使洋葱也能被农杆菌侵 染,Eady 等选取 0.5~2.5 mm 长的洋葱幼胚通过体细胞胚性化途径获得洋葱再生植株(品
种为Canterbury Longkeeper,CLK),Eady等建立了一条有效的、可重复的、用自然授粉 的洋葱幼胚通过根癌农杆茵介导的遗传转化体系,最高转化频率达2.7%,从外植体分化 成再生苗到定植到温室,需要3~5个月。 三、洋葱育种研究展望 我国的洋葱有种起步较晚,因洋葱的自然生有周期较长,长期以来,有种家们主要进行 常规育种和品种引进。近10年米,洋葱在农产品出口贸易中占据越来越重要的地位,引进 或选有出的洋葱品种有40多个,其中通过系统选育途径选有的品种有港葱841、港葱845、 阳春黄、世纪黄、连葱系列:通过辐射有种途径选有的品种有西葱2号:通过雄性不有利用 途径选有的品种有金罐1号、金红叶1号等H01。 洋葱育种工作今后应着重加强以下两个方面。 1、加强洋葱种质资源引进、收集和研究 欧洲、美国和日本在洋葱种质资源的研究和利用上远超过我国,因此应加大力度引进国 外优良的品种和种质,以丰富我国的洋葱育种材料。此外我国地域辽阔,地方品种类型丰富, 不同类型品种其遗传特性有很大差异,深入研究其性状的遗传特性,将常规育种与现代分子 生物学技术相结合,创制抗逆、雄性不育新材料,或缩短雄性不育材料的选育过程,为洋葱 品质有种、抗逆有种提供丰富的遗传种质材料。 2、洋葱育种方向的多样化 随着洋葱市场的日益扩大,鲜食、加工对洋葱品种要求也不尽相同,如脱水洋葱要求可 溶性固形物含量比鲜食洋葱高,鲜食洋葱要求辛辣度低而抗血小板凝集能力高等。 因此,在洋葱有种过程中,除考虑抗病、丰产、产品和成熟期一致等性状外,还应兼顾 市场需求,明确不同的育种方向。 第四节主要育种途径与选择技术 一、杂种优势利用 1、洋葱的杂种优势 洋葱是最早有成和在生产上应用1代杂种的一种蔬菜,1代杂种一般能增产20~50%, 它的应用价值已早被生产实践所证明。洋葱品种间自然杂交的1代杂种,不仅增产效果不稳 定,并且往往增产不显著和一致性差。这种现象除了与一般品种群体内个体间的遗传多型性 有关外,还与自然授粉情况下双亲间杂交率不高有关。在隔离网罩内两个亲本间的杂种率, 根据后代性状鉴定,一个组合为24%和28%,另一组合仅5%和16%。即使己经选得了优 7
7 种为 Canterbury Longkeeper,CLK), Eady 等建立了一条有效的、可重复的、用自然授粉 的洋葱幼胚通过根癌农杆菌介导的遗传转化体系,最高转化频率达 2.7%,从外植体分化 成再生苗到定植到温室,需要 3~5 个月。 三、洋葱育种研究展望 我国的洋葱育种起步较晚,因洋葱的自然生育周期较长,长期以来,育种家们主要进行 常规育种和品种引进。近 10 年来,洋葱在农产品出口贸易中占据越来越重要的地位,引进 或选育出的洋葱品种有 40 多个,其中通过系统选育途径选育的品种有港葱 841、港葱 845、 阳春黄、世纪黄、连葱系列;通过辐射育种途径选育的品种有西葱 2 号;通过雄性不育利用 途径选育的品种有金罐 1 号、金红叶 1 号等 H01。 洋葱育种工作今后应着重加强以下两个方面。 1、加强洋葱种质资源引进、收集和研究 欧洲、美国和日本在洋葱种质资源的研究和利用上远超过我国,因此应加大力度引进国 外优良的品种和种质,以丰富我国的洋葱育种材料。此外我国地域辽阔,地方品种类型丰富, 不同类型品种其遗传特性有很大差异,深入研究其性状的遗传特性,将常规育种与现代分子 生物学技术相结合,创制抗逆、雄性不育新材料,或缩短雄性不育材料的选育过程,为洋葱 品质育种、抗逆育种提供丰富的遗传种质材料。 2、洋葱育种方向的多样化 随着洋葱市场的日益扩大,鲜食、加工对洋葱品种要求也不尽相同,如脱水洋葱要求可 溶性固形物含量比鲜食洋葱高,鲜食洋葱要求辛辣度低而抗血小板凝集能力高等。 因此,在洋葱育种过程中,除考虑抗病、丰产、产品和成熟期一致等性状外,还应兼顾 市场需求,明确不同的育种方向。 第四节 主要育种途径与选择技术 一、杂种优势利用 1、洋葱的杂种优势 洋葱是最早育成和在生产上应用 1 代杂种的一种蔬菜,1 代杂种一般能增产 20~50%, 它的应用价值已早被生产实践所证明。洋葱品种间自然杂交的 1 代杂种,不仅增产效果不稳 定,并且往往增产不显著和一致性差。这种现象除了与一般品种群体内个体间的遗传多型性 有关外,还与自然授粉情况下双亲间杂交率不高有关。在隔离网罩内两个亲本间的杂种率, 根据后代性状鉴定,一个组合为 24%和 28%,另一组合仅 5%和 16%。即使已经选得了优