烟草远缘杂交育种研究概况1

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1、烟草远缘杂交育种研究概况摘要:综述了烤烟远缘杂交存在的困难及克服远缘杂交困难的方法，通过远缘杂交可以把许多不同种属的优良性状基因转移到烤烟中，以达到扩大遗传基础、丰富基因库、增强抗性、提高品质的目的。并展望了今后烟草远缘杂交育种的发展方向。关键词：烤烟；远缘杂交；抗性；不亲和性远缘杂交(DistantHybridization)-•般是指在分类学上物种(Species)以上分类单位的个体之间交配，不同种间、加间找至亲缘关系更远的物种Z间的杂交。通过远缘杂交可以把不同种、属的特征和特性结合起來，突破种、属的界限，扩大遗传变异，从而创造新的变异类型或新物种[门。远

2、缘杂交研究已经创造了小黑麦、小燕麦、胡麻、白蓝、卄蓝型油菜、棉花等作物新类型；利用变异种特殊的有利性状，广泛进行了马铃薯、番茄、菊花、月季、小麦、水稻等作物的远缘杂交，育成了一些新品种或中间育种材料[2-4]。同时远缘杂交也是烤烟引进外源棊因，创造变异、拓展烟草品质及抗性育种遗传基础的有效手段Z一[5-8]O在国外，早在1761年，Koelreuter便进行-过烟草的种间杂交(N.rusficaXN.Paniculata),开展了研究并应用于品种的改良实践[9]。Palakarcheva于1990年用香料烟地方品种Djebel359与N.debneyi杂交,F

3、.加倍(4n)后再与Djebel359连续冋交，从冋交后代屮成功选育出高抗霜霉病的栽培品种Pobeda2,在同一组合中还选出对霜霉病免疫、高抗黑胫病和根黑腐病的香料烟品种Pobeda3[io]oWDVaIIeau等用秋水仙素处理N・tabacum和N.longiflora的杂交种子，再与普通烟草冋交，对冋交后代在温室和露地进行抗病性选择，选育出了纯合抗病的白肋烟品系L8,L8能将抗病性传递给杂种后代Chaplin[12]从1951年开始了将N.pIumbaginifoIia的抗黑胫病能力转移到N.tabacum的研究，用N.tabacum四倍体品种402与N.

4、plumbaginifolia杂交后,再与易感黑胫病的烤烟品种冋交，BC2代植株连续自交4代，从以Goldenwilt作为回交亲本的后代中,选出了抗黑胫病的品系PD46[i2~i3]o在国内，对于烟草远缘杂交也做过不少研究。荣廷玉等采用重复授粉与喷赤霉素的方法，以烤烟作母木，玉米或高粱作父本进行远缘杂交，初步获得了成功，并从红花人金元X玉米的杂交后代中选育出新品系云烟4号［14~16］o中国科学院成都生物研究所用LB技术（细胞间染色质和细胞质穿壁转移技术）实现了人圆叶波菜少普通烟草品种柳叶烟草间的远缘杂交［17-19］。山西农业人学魏治中采用了嫁接后有性杂交的

5、方法，将药用植物（曼陀罗、紫苏、罗勒等）与烟草进行杂交，经过十多年的筛选，选育出了稳定的药烟品种⑻。1烟草远缘杂交障碍1.1远缘杂交不亲和性远缘杂交不亲和性主要表现为花粉不能在异源种加植物的柱头上胡发；花粉胡发，但花粉管不能仲入柱头；花粉管进入柱头，但生长缓慢，不能到达子房［20~2门；花粉管到达子房，完成受精过程，但胚胎在发育过程中遇到障碍，也就是胚胎在发育过程中由于种种原因导致发育停止或者完全坏死，从而导致杂交不结实［2223］o远缘杂交不亲和性主要原因有花期不遇少花器构造的隔离：有些植物花器构造特殊，花柱特别长，即使其他种的花粉在柱头上能发芽生长也无法到

6、达胚囊。生理差异的隔离：细胞渗透压、酶的组成、激素以及酸碱度的微小差异都可阻止外來花粉的发芽。遗传上的差异：染色体数目、结构及基因组成的差异都对以导致不易交配。1.2远缘杂种的夭亡或不育远缘杂种的夭亡或不育主要表现在受精不完全，不能获得完榕的杂交种子；能得到皱缩的种子但不发芽，能发芽长成植株但不能受巒结实，获得杂种后代。质核互作不平衡影响种子发育所需物质的合成，从而影响到生长发育，进而造成不育。染色体不平衡造成生理上的不协调，从而影响生长发育和减数分裂中不配对而造成杂种不育。基因不平衡、不同的物种DNA分子的人小、核背酸序列和结构上大不和同，因此就整个DNA分

7、了來说，人多数远缘杂种很难亲和，尤其是DNA携带的遗传信息所调控的功能差异很人，彼此很难协调地共处于一个细胞中。在这种情况下，异源DNA进入后被细胞中的各种内切酶所裂解或排斥，造成遗传功能紊乱，不能合成适当的物质并形成止常功能的配子。1.3杂种后代性状分离范围大、时间长、不易稳定远缘杂种后代性状分离一般具有以下几个特点，即分离无规律性、分离类型丰富、变界人，分离世代长、稳定、慢，并向两亲分化的现彖。2克服远缘杂交障碍的措施2.1远缘杂交不亲和性的克服方法2.1.1注意选择亲本，确定适当母本亲本组合对远缘杂交效果影响较人，在选择亲本时，除了根据育种H标选择具有最

8、多优良性状的类型作杂交亲本外，还必须考