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野生大麦种质在大麦育种中的利用研究
摘要根据野生大麦的分布情况及其主要特点,综述了野生大麦种质资源在育种上的利用研究进展。从杂交育种及生物技术育种2个方面阐述了野生大麦种质资源的主要研究现状和利用价值。其中,杂交育种主要从抗逆抗病、营养成分、快速育种方法等方面进行综述。
关键词野生大麦;种质资源;利用
中图分类号 文献标识码 a 文章编号 1007-5739(2012)20-0052-02
野生大麦,尤其是和栽培品种亲缘关系比较近的种类,往往包含了大量的遗传资源多样性和丰富的形态及生态多样性,是我国大麦遗传育种、品种改良的重要材料[1]。我国的野生大麦主要分布在青藏高原地区,目前西藏已经收集和保存的野生大麦有2 441份左右[2]。我国野生大麦种类在遗传性状、营养组成、形态及生态特性等方面都具有丰富的类型,构成了较大的遗传多样性及物种间多样性。野生大麦资源在食用、饲用和医药保健品等方面也具有较大的利用价值。
1 野生大麦的分布及主要特点
西藏作为栽培大麦的起源地,是我国主要的野生大麦分布地区,截至20世纪80年代,共收集和保存野生大麦资源2 441份左右[2]。青藏高原地区所分布的野生大麦中,大多为一年生材料,少数为多年生材料。研究表明一年生野生大麦与现代栽培大麦品种较为接近,杂交完全可育,又称为近缘野生大麦[1]。大麦育种中利用的野生大麦大多是近缘野生大麦。
野生大麦种类繁多,种间差异较大。不同种类的野生大麦在农艺性状、营养成分、抗逆性及抗病性、形态特性等方面均有较大差异。研究统计表明,野生大麦品种多以早熟型、稀穗、高中秆材料居多[3]。不同的野生大麦其营养成分差异较大,有高蛋白种类,也有高淀粉低蛋白种类,很多种类的野生大麦赖氨酸含量和营养价值较高[2,4]。一些野生大麦生长的环境特殊,它们自身具有很强的耐盐碱、耐旱性等抗逆性。很多野生大麦种类都具有很强的抗病性,如抗大麦条纹病、大麦黄矮病、大麦斑枯病、大麦点状网斑病、大麦网斑病等[2,5-6]。
2 野生大麦在育种中的利用
栽培大麦品种多以高产为主要目的经过反复人工选育而成,由于人工选择,栽培品种容易失去其长期演化产生的遗传多样性,遗传多样性的缺乏和丧失所导致的直接后果就是大麦对环境及病虫害所表现的抗性减弱[7],这些因素不仅严重地影响了大麦的品质,而且制约着大田作物的增产潜力。而野生大麦进化程度较低,保留了较为原始的遗传多样性特点,是现代栽培品种改良的优良种质资源。大多野生大麦种质具有丰富的基因型和表现型,通常有广泛重要的基因变异类型,而这些优良性状是人工改造过的现代栽培品种所不具有的。另外,大部分一年生野生大麦(即近缘野生大麦)同现代栽培品种之间亲缘关系较近,二者杂交能够产生新的基因重组类型或品种[1]。野生大麦常直接用于杂交育种,也可以作为转基因技术育种的目的基因供体。野生大麦杂交育种在培育抗病抗逆性及特殊营养成分的大麦品种等方面都有重要的应用。野生大麦还可用于快速育种,是一种特殊的育种方法。
野生大麦在抗病育种中的利用
由于长期的自然选择及环境适应,野生大麦累积了大量的抗病基因,可被直接或间接利用。用野生大麦来对栽培品种进行定向改良已有许多成功范例,如四川农业大学和甘孜州农校培育的饲料大麦品种川裸1号,就利用了西藏野生二棱大麦[2],野生二棱大麦