大白菜干燒心病的研究進(jìn)展

張 鶴 趙 熙 劉 莉

摘要:闡述了國(guó)內(nèi)外大白菜干燒心病的研究歷史與現(xiàn)狀,指出目前運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)大白菜干燒心病進(jìn)行研究,已找到在AFLP圖譜上分布在4個(gè)連鎖群上的4個(gè)與抗干燒心病有關(guān)的QTL位點(diǎn),為大白菜抗干燒心病輔助育種打下了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:大白菜;干燒心;基因;育種

中圖分類號(hào):S436.341.1+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.06.016

Study on Current Development in Tipburn of Chinese Cabbage

ZHANG He1,ZHAO Xi2,LIU Li2

(1.Tianjin Academy of Agricultural Sciences,Tianjin 300192,China;2.College of Agriculture and Bioengineer,Tianjin University,Tianjin 300072,China)

Abstract:In this paper, study history and current situation of Chinese cabbage tipburn in domestic and abroad were expounded, and four QTL were mapped in four linkage groups of AFLP genetic map. The markers provided a tool to marker-assisted selection for tipburn resistance in Chinese cabbage breeding.

Key words:Chinese cabbage;tipburn;gene;breeding

大白菜(Brassica campestris L. ssp. pekinensis)屬十字花科蕓薹屬蕓薹科白菜亞種,原產(chǎn)于中國(guó),且栽培歷史悠久,資源豐富,類型多樣,是中國(guó)重要的蔬菜之一,也是種植面積最多的蔬菜品種。大白菜干燒心病是中國(guó)近年來(lái)蔬菜栽培領(lǐng)域繼三大病害之后危害較重的一種病害,其發(fā)生較為普遍,在全國(guó)各大城市近郊尤為嚴(yán)重,一般發(fā)病率在30%~50%,嚴(yán)重的達(dá)80%~90%,并有逐年發(fā)展的趨勢(shì)。在1981—1994年,天津市郊區(qū)曾連續(xù)13年發(fā)生干燒心病,其中7年為重病年,導(dǎo)致冬、春兩季的貯藏與銷售受到嚴(yán)重影響,廣大菜農(nóng)減收嚴(yán)重。

1國(guó)內(nèi)外大白菜干燒心病的研究史

國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者普遍認(rèn)為大白菜干燒心病是由于缺鈣引起的生理性病害[1],自Sharfter 和Sayle(1946)首次報(bào)道該病狀及病因以來(lái),有關(guān)專家對(duì)此病進(jìn)行了大量的研究并報(bào)道了很多防治措施。多數(shù)的研究結(jié)果認(rèn)為引起大白菜干燒心病的缺鈣因素并非土壤真正的缺鈣,而是由于氮、磷肥過(guò)多,生長(zhǎng)過(guò)快或環(huán)境條件不適宜而導(dǎo)致鈣吸收受阻所致。只有個(gè)別專家認(rèn)為大白菜干燒心是由于缺錳引起。Bangerth(1979)指出,生理失調(diào)病發(fā)生的機(jī)理與鈣的生理有關(guān)。王淑芬等(1996)則認(rèn)為該病發(fā)生過(guò)程中心葉的糖、果膠含量以及光合作用和細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化與細(xì)胞內(nèi)鈣顆粒量的變化直接相關(guān),而且細(xì)胞膜的破壞遠(yuǎn)早于細(xì)胞壁的破壞,通過(guò)測(cè)量心葉細(xì)胞中鈣的定位與分布細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化,探討了大白菜干燒心發(fā)展的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。繆影等(1998)在水培試驗(yàn)中以缺鈣培養(yǎng)誘導(dǎo)大白菜干燒心病的發(fā)生,探討了大白菜干燒心病發(fā)生發(fā)展的分子細(xì)胞學(xué)機(jī)制。

2大白菜干燒心病的最新研究進(jìn)展

由于大白菜干燒心病是受多基因控制的數(shù)量性狀,品種抗病性有一定的差異,通過(guò)多代選擇獲得抗原,有可能培育出抗干燒心病的品種[2]。早在1992年張鳳蘭等在大白菜育種工作中發(fā)現(xiàn),不同品種和材料對(duì)大白菜干燒心病的抗性存在較大差異,并初步建立了大白菜對(duì)干燒心抗性的室內(nèi)人工鑒定技術(shù),為抗大白菜干燒心病的育種提供了有效的手段。而近年來(lái)吉雪花等(2005)采用離體葉片溶液扦插鑒定法,研究了低鈣條件下大白菜心葉的抗性及癥狀表現(xiàn),為探討大白菜干燒心病的發(fā)生過(guò)程及發(fā)病機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。

大白菜干燒心病嚴(yán)重影響了其產(chǎn)量和品質(zhì),不同品種和材料對(duì)大白菜干燒心病的抗性存在較大差異,與細(xì)菌和真菌病害的抗病育種一樣,抗生理病害的育種工作也勢(shì)在必行。但大白菜干燒心病的發(fā)生受環(huán)境條件影響很大,在田間條件下鑒定、篩選、育種十分困難[3]。而分子標(biāo)記具有直接以DNA形式表現(xiàn),不受組織類別、發(fā)育時(shí)期和環(huán)境條件干擾,數(shù)量多,可遍及整個(gè)基因組,多態(tài)性高,不影響目標(biāo)性狀的表達(dá)及不良性狀無(wú)必然的連鎖遺傳現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)[4]。孫秀峰等(2006)首次將大白菜干燒心的研究深入到分子方面,構(gòu)建了一張含105個(gè)標(biāo)記位點(diǎn),11個(gè)連鎖群,覆蓋長(zhǎng)度為669.7 cm的大白菜的AFLP分子遺傳圖譜。在此基礎(chǔ)上檢測(cè)到分布在4個(gè)連鎖群上的4個(gè)與抗干燒心病有關(guān)的QTL位點(diǎn),其解釋的遺傳變異范圍在11.0%~58.9%之間[5]。將大白菜干燒心病的研究深入到了分子層面,為從分子的角度闡述大白菜干燒心病的機(jī)理,明確適宜的鑒定方法等提供了理論依據(jù),為利用分子標(biāo)記輔助選育大白菜抗干燒心病品種進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性工作。

天津青麻葉類型是大白菜的一個(gè)特殊生態(tài)型,是一個(gè)非常重要的種質(zhì)資源。天津青麻葉大白菜以其優(yōu)良的品質(zhì)及特殊的外觀在國(guó)內(nèi)育種研究和市場(chǎng)銷售方面享有極高榮譽(yù),也是天津市出口創(chuàng)匯專用蔬菜品種。因此,將分子標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用于青麻葉類型大白菜干燒心病的防治,為輔助選擇育種研究與開(kāi)發(fā)奠定了技術(shù)基礎(chǔ),對(duì)加快天津市青麻葉大白菜的育種進(jìn)程,增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 安志信,鞠佩華,蘇幼梅,等.大白菜干燒心的發(fā)生和心葉補(bǔ)鈣效果的研究[J].中國(guó)蔬菜,1985(2):13-16.

[2] 郭晶心,周乃元,馬榮才,等.白菜類蔬菜遺傳多樣性的AFLP分子標(biāo)記研究[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2002,10(2):138-143.

[3] 劉栓桃,趙智中,何啟偉.大白菜轉(zhuǎn)基因育種及分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(2):70-72.

[4] 于拴倉(cāng),王永健,鄭曉鷹.大白菜葉球相關(guān)性狀的QRL定位與分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,37(1):106-111.

[5] 孫秀峰,陳振德,李德全.大白菜干燒心病性狀的QTL定位和分析[J].分子植物育種,2008,6(4):702-708.