芥菜育种现状及DNA分子标记研究

秦芳磊

我国芥菜种质丰富，各地种植的芥菜品种均有所不同，种植面积较广的有薹用芥菜、根用芥菜及叶用芥菜等。

一、芥菜育种现状

芥菜作为典型的常异花授粉类植物，其细胞质雄性具有不育性。從理论上说，任何已经证实有效的育种方法，均能够被用来对芥菜遗传进行改良。但由于芥菜育种研究的时间较短，目前，国内常用的育种方法主要有以下几种：

（一）杂交育种

杂交育种要先选配亲本，再通过人工对各亲本性状进行组合，最终得出拥有良好遗传性状的品种。该方法具有以下优点：一是所选育品种往往拥有良好的经济、遗传性状。二是所选育品种所表现出丰产性、抗逆性与抗病性可最大程度接近预期。

（二）系统选育

系统选育是以自然变异的芥菜为基础，通过单株选优并培育，甬高2号、华芥5号均采用了该方法。其中，甬高2号的前身为三池赤缩缅（日本），研究人员利用系统选育法，培育出了具有极强耐寒性的全新芥菜品种。华芥5号的前身为华容大叶芥菜，研究人员先对该群体进行选优，得到了3个不同的单株纯系，随后，比较不同株系的情况，最终确定了华芥5号，该株系在丰产性、耐抽薹及抗病性等方面均具有极为突出的表现。

（三）航天诱变

2012年，沈进娟等对经过航天诱变的芥菜进行了研究，SSR分析结果表明，诱变前后样品SSR位点存在显著差异，其中，可溶蛋白、叶绿素浓度的变化最为明显。随后，研究人员以此为依据，建立了相应的群体，使种质资源得到有效扩大。

二、芥菜DNA分子标记研究

分子标记法作为对遗传多样性进行检测的主要方法，可为研究人员提供与DNA水平相关的信息，进而确定各种质实际进化水平、亲缘关系。

（一）遗传多样性

芥菜遗传育种的关键是遗传多样性与芥菜遗传情况、实际价值密切相关。近几年，具有分布广、稳定和高效等优点的分子标记，在分析植物品种、种属关系的领域大放异彩。早在2008年，林碧英等学者便利用PARD引物展开了研究，指出将遗传距离控制在0.38 cM左右时，既有笋子芥可以聚集成4类。2014—2019年，国内学者数次利用分子标记法对芥菜进行研究，并得出了以下结论：首先，遗传相似系数达到0.584时，芥菜可被分成5类，这说明芥菜拥有丰富的遗传多样性。其次，来源相同的芥菜变种属于相同类别，但芥菜DNA及形态有所区别。由此可见，源于同一地区的芥菜变种，其遗传背景存在较高的重合度。最后，SSR对应多态性条带数量明显多于PARD，代表芥菜的遗传变异类型

较多。

（二）鉴定纯度

种子纯度田间鉴定法对技术人员的鉴定能力要求较高，同时存在鉴定周期长、速度慢等不足，逐渐被业界所淘汰。取而代之的是分子标记法，该方法既能够鉴定种子的品质，同时又可以鉴定种子的纯度。现阶段，该方法已得到较为广泛的运用。

（三）绘制遗传图谱

遗传图谱能准确显示定位控制所涉及的农艺基因，为基因研究提供有效信息，为日后育种工作奠定良好基础，通过压缩育种时间的方式，使育种速度得到大幅提升。2013年，国内学者提出了凭借SCot绘制指纹图谱的设想，所绘制图谱能够准确区分近50份芥菜的种

质；2015年，研究人员在既有指纹图谱的基础上，绘制了全新遗传图谱，该图谱分子标记数量为116，连锁群数量为17；2017年，学者将图谱遗传距离由2061 cM缩短到10.9 cM，并指出有关人员可凭借分子标记，有序开展抽薹育种等工作。

（四）评价种质

芥菜进行遗传育种前，先要收集种质资源并加以保存，DNA分子标记法在收集和评价种质资源方面能够起到重要作用。国外学者凭借AFLP法对多地芥菜品系进行了分析，指出常见芥菜主要分为3类。人工培育所得品系、源自印度和中国的品系，属于A类；基于黑芥、油菜所培育品系，属于B类；源自东欧、俄罗斯、澳大利亚以及加拿大的品系，属于C类。2006年，研究人员对常见芥菜种质进行了扩增，分析结果表明，不同种质芥菜可以食用的部分通常分属于不同发育群，这表示其遗传背景、地理来源均有所不同，芥菜具有遗传多样化的特点。2019年，以张东锁为首的国内学者，先后利用SRAP、ISJ及SSR法，对随机选取的100份材料进行研究，发现所选取材料类型和来源完全一致。由此可见，芥菜类型、来源均会影响其遗传背景。

三、结论

通过分析可知，现有芥菜品种多采用常规育种法培育，先进技术的使用频率相对较低。未来，有关人员应对芥菜基因组学进行更加深入的研究，将基因编辑与资源创新相结合，真正做到在压缩品种选育时间的前提下，使市场提出的多元化需求得到最大程度的满足。

（责任编辑   程丽红）