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1、长豇豆遗传与育种研究进展-墨竺兰墨!竺!竺2008.2专奠逮长豇豆遗传与育种研究进展杨连勇管锋周清华高祥摘要对长豇豆的起源与分类,种质资源收集与形态学鉴定作了简要概述,对长豇豆英色,籽粒色,蕾瓣色,生长习性,熟性,抗逆性(耐寒,抗病虫),杂种优势,产量,品质等主要农艺性状的遗传规律和相关性研究进展进行了综述,对灰色系统理论在育种中运用作了简单介绍,并对今后育种科研发展提出了几点建议.关键词长豇豆资源性状遗传规律育种研究进展ProgressofInheritanceandBreedinginYardlongBeanYANGLianyong,GUANFeng,ZHOUQinghua,GAOXian
2、gAbstract,Ileorigin,classfication,germplasmresourcesandmorphologyisbrieflyreviewedinyardlongbean.111emainagro-nomiccharacterssuchaspodcolor,seedcoatcolor,petalcolor,grouthhabit,maturity,stressresistance(Hardiness,DiseaseandInsect),heterosis,yieldandqualityandtheirinheritancearesummarized.rI1heapplic
3、ationoftllegreysystemtlleorytoasparagusbeanbreedingisintroduced.Somesuggestionsabouttheresearchofbreedinginthefuturearediscussed.KeywordsYardlongbean,Resource,Characters,Inheritance,Breeding,Review长豇豆属豆科,蝶形花亚科,菜豆族,豇豆亚族,豇豆属,豇豆种III.本文就近年来我国长豇豆种质资源研究,主要性状遗传基本规律和相关性研究进展,结合国外研究成果作一综述,以期为广大育种科研,种子生产工作者提供参
4、考.1种质资源研究1.1种质资源豇豆分为3种,普通豇豆,矮荚豇豆,长豇豆.国际热带农业所(IITA)目前已收集到豇豆资源12000多份,其中有ll800份豇豆和200份野生豇豆lI1.我国现已收集到豇豆资源2000多份,其中长豇豆l000多份21.1.2种质资源形态学鉴定研究20多年来,各科研单位育种工作者陆续开展了长豇豆种质资源形态学鉴定与品质,抗性研究.根据长豇豆荚形,荚色的不同可将其分为6类:绿荚类有铁杆青,柳条青,浅绿荚类有红嘴燕,之豇282等,杨连勇,湖南贺家山原种场种业科学研究所,常德,415123,电话:07367625209,l387511l195管锋,湖南贺家山原种场种业科学
5、研究所周清华,怀化市农业科学研究所高祥,湖南吉首大学生物资源与环境科学学院收稿日期:20070908.34.绿白荚类有长白豇,白线豇等,花荚类有花皮架豇,鳗鱼豇等,紫荚类有紫血豇等,盘曲荚类有盘香豇等2】.李耀华等采用聚类分析的方法将豇豆分为4个品种群和8个品种亚群,提出品种群之间的品种差异最大,品种群内的品种次之,亚群内的品种再次,这为豇豆选育,尤其是有关数量性状方面的目标选择提供了科学依据.汪雁峰等f31对l172份豇豆种质资源进行了l0个主要农艺性状系统考查,结果表明:我国现有种质资源生长习性以蔓生型为主(占87.2%),熟期以较早熟材料为主,其中极早熟占l1.5%,早熟占31.6%,中
6、早熟占26.5%,嫩荚长度以l960cm为主(占86%以上),极长荚材料3份,荚重以4.9-15g为主(占66I4%),单荚重超过25g的特重荚5份,荚宽以6.08.9mm为主,荚形以长圆条形(339份,占28.9%),短圆条形(436份,占37-3%)两种为主,荚色以白绿荚(100份),黄绿荚(159份),浅绿荚(298份),绿荚(388份),深绿荚(64份)这5种荚色为主(共占86.1%),干籽百粒重以7.0-12.9g为主(占81.7%),百粒重超过19g的特大粒材料4份等,种粒以红褐色,棕色,黑色为主(占67.83%).王佩芝等41对豇豆优异种质资源进行综合评价鉴定,筛选出204份较好
7、的资源,其中矮生37份,早熟42份,大粒38份,多荚54份,高蛋白与高抗性材!竺!旦竺墨竺兰叁?料33份.陆秀英等61通过鉴定筛选出玉豇,龙纹豇,白仁,YL一9等4份可作为品质育种资源.张渭章等81通过煤霉病抗性鉴定,筛选出36份可作亲本材料,其中抗煤霉病材料7份,具较优综合性状材料ll份,丰产性较优材料9份,早熟性较优材料9份.韩粉霞等51依据”九五”豇豆优良种质评价标准,对筛选出的58份豇豆优异种质资源进行了农艺性状鉴定和综合评价,对优异种质资源列出名录,提出利用设想,为豇豆资源的深入研究,育种和生产提供有价值的参考依据.1.3种质资源蛋白质,DNA分子和同工酶鉴定研究随着现代科技发展,我
8、们可利用蛋白质,DNA分子和同工酶鉴定等手段对长豇豆种质资源进行研究.沈晓贤等利用APAGE电泳方法提取种子蛋白质谱带,对豇豆种子进行品种真实性鉴定.胡志辉等f10】利用RAPD技术从分子水平上快速准确地测定出不同品种DNA的差异,鉴定豇豆种质资源,同时他采用聚丙烯酰胺直板凝胶电泳法技术.】分析了长豇豆种苗的过氧化氢酶(CAT)和淀粉酶(AMY)的同功酶酶谱,发现品种不同,2种同功酶存在多样性差异,由此可有效鉴别品种资源和亲缘关系.2主要性状的遗传研究2.1荚色遗传研究长豇豆荚色丰富,荚色是豆荚商品性主要指标之一.Capinpin对矮荚豇豆研究认为,黑荚对白荚显性.Singh和Jindla报道
9、,绿荚对白荚,绿荚对乳白荚显性,并将该基因定名为GnpI21.汪雁峰等口31研究报道,绿荚对淡绿荚显性,紫荚对淡绿荚F.显性,认为紫荚对淡绿荚这对性状涉及两个基因位点,一对位点基因控制绿荚Gl和淡绿荚G2,G1对G2显性;另一对基因位点控制紫荚Pl和非紫荚Pn,Pl对Pn显性,且Pl基因对G位点G1,G2基因存在显性上位性.陈禅友等报道,白荚对淡绿荚显性,淡绿荚对绿荚显性(与汪雁峰1993年研究相反),紫红荚对淡绿荚显性,紫荚与白荚正反交,F均为紫荚,F2分离深紫,紫红,花红,绿,淡绿,白色荚等多种类型.笔者于20042005年用丰产二号(油青荚)与之豇282(淡绿荚)正反交,F.表现油青色,
10、F2分离出油青色3:淡绿色l,由此推断油青色对淡绿色为显性.Sen和Bhowalt21描述了Pt,P,Pg三个等位基因,分别控制绿荚紫尖,绿荚紫色中缝和紫荚绿色中缝.Saunders描述了Ce,Sk和Bp三个等位基因,在不存在紫色基因P时,分别控制血红色荚,斑驳荚及土褐色荚.FeryI】认为Gdn,Gn,gyn三个等位基因分别控制深绿色荚,绿色荚和黄绿色荚.综上所述,黑荚对白荚,绿荚对白荚,绿荚对乳白荚,绿荚对淡绿荚,紫荚对淡绿荚,白荚对淡绿荚,油青荚对淡绿荚间属质量性状遗传,受l对等位基因控制.紫荚与绿荚,紫荚与白荚表现出多基因控制的数量性状遗传.目前其他荚色间遗传规律尚未见报道.2.2荚长
11、遗传研究经育种实践总结,极长豆荚与极短豆荚杂交,F和F2代偏向短荚,低于中亲值,表现短荚为部分显性;豆荚长度相近的亲本杂交,F2代平均显着大于中亲值,长荚为部分显性,在分离世代群体中出现了超亲的分离个体231.2.3籽粒色遗传研究籽粒色遗传比较复杂,黑籽对红籽为显性,黑籽对白籽为显性,红籽对白籽为显性,花斑籽对红籽为显性,均表现出l对等位基因控制的质量性状遗传141.笔者对籽色黑白相间的芦花白与红籽的全能豆角杂交,F.表现黑色,F2分离黑白,黑,红白,红4种籽色,说明该籽色黑白相间对红籽属多基因控制的数量性状.张渭章等f】报道Pp和Pb两个控制荚色和种色的等位基因,对荚色而言,Pp对Pb为显性
12、,表现为紫荚;对种色而言,Pb对Pp为显性,表现为黑籽,并认为基因纯合的育成品种,不可能同时出现紫荚和黑籽的性状.江雁峰等f】31认为,紫荚基因Pl很可能同时控制红籽性状,P位点上携带的等位基因控制籽粒黑色,该基因在荚色上相对于Pl为隐性,在籽粒色上对Pl为显性.其他籽粒色遗传研究未见报道.2.4蕾瓣色遗传研究江雁峰等【31报道,绿蕾对淡绿蕾为显性,受l对等位基因控制的质量性状,绿蕾与绿荚性状或淡绿蕾与淡绿荚性状很可能系一因多效或完全连锁的结果.2.5生长习性的遗传研究长豇豆生长习性分蔓生,半蔓生,矮生3种,受2对等位基因AABBI,控制,基因型AB一具有蔓生习性,基因型aaB一具有半蔓生习性
13、,基因型aabb具有矮生习性,蔓生习性对半蔓生习性是显性上位性,而蔓生习性和半蔓生习性对矮生习性是显性并受单基因控制.一35-墨竺兰至!望2.6熟性遗传研究研究表明,豇豆早熟性受2对重复显性基因控制(Ef_1和Ef-2)UsI,并受一些微效基因修饰I2l,其早熟性遗传的基因加性效应和显性效应均达显着,早熟亲本趋向于携带较多的隐性基因f】I.汪雁峰等【I认为豇豆品种熟性与其对光周期的反应有关,Fery认为对短日照的敏感性可能属I对基因控制的质量性状遗传,短日照敏感为显性I,张渭章等21却认为不敏感为显性.从早熟性广义遗传力分析,豇豆从播种至开花天数的广义遗传力较高,分别为97.4%f161和89
14、.31%.从杂交试验研究发现,熟性受母本影响较大,早熟品种作母本时F表现出早熟超亲,晚熟品种作母本时F代表现出中间偏早的不完全显性081.在早熟性杂交育种时,应选择早熟品种作母本,并从F代开始株选,标准是以选择播种至开花前天数较短的优良单株为主,以始花节位低为辅.2.7主要农艺性状的遗传及相关性研究长豇豆主要农艺性状包括开花天数,嫩荚产量,结荚数,单荚重,每株花穗数,每花穗荚数,荚长,节间长,荚横径,小区产量,始花期,分枝数等,其广义遗传力分别为97.4%,94.5%,86.4%,62.18%,67.26%,60.03%,89.42%,53.89%,50.0%,81.17%,74.55%,27
15、.16%.这表明产量及多数产量性状的遗传力较高,可在较早世代进行选择I】?”|.91.研究认为株选时加强对开花天数,嫩荚产量,结荚数3个性状的选择能对产量选择间接发生作用61;产量与结荚数呈极显着正相关,其单株结荚数对产量直接作用大(0.7358),育种注重增加单株结荚数目是提高产量的关键因素;豆荚重主要性状分析,荚肉重与豆荚重,豆荚条数与全株豆荚重,单荚长度的广义遗传力分别为50.6%,77.6%,93.7%,株选时考虑单株结荚数之外,早代选择荚肉厚,荚长的单株,有利于高产阴.高产品种必须具备结荚数目多,单荚重较高,开花期较早的基本标准.始花节位越低,开花就越早,品种就越早熟,表明育种目标选择时早熟与丰产可以统一_】|.91.荚重对产量独立起作用,育种时可单独选择UTl.薛珠政等1211研究总结出
