高羊茅遺傳育種研究進(jìn)展

1、    高羊茅遺傳育種研究進(jìn)展    顏蘭+李選統(tǒng)+晁贏摘要在國內(nèi)外草坪業(yè)中占據(jù)重要的地位的高羊茅，其在實(shí)際應(yīng)用中也存在著許多不足之處，選育優(yōu)質(zhì)、抗逆的高羊茅品種具有十分重要的意義。詳細(xì)闡述了我國高羊茅育種工作中存在的問題，以及生物技術(shù)應(yīng)用于高羊茅育種工作的研究進(jìn)展，并對(duì)今后高羊茅育種工作進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞高羊茅；遺傳；育種；研究進(jìn)展s337a 1007-5739（2014）11-0275-02studyadvanceoninheritanceandbreedingintallfescueyan lan 1li xuan-tong 2chao ying

2、3 *（1 jiaohe town government of botou city in hebei province，botou hebei 062151； 2 xiaolan town agricultural service center of zhongshan city in guangdong province； 3 zaoyang agricultural bureau in hubei province）abstracttall fescue occupies the important status in the domestic and foreign lawn indu

3、stry，but in its application，there are many shortcomings，has very important significance in breeding，resistance of tall fescue varieties.this paper elaborated in tall fescue breeding problem in china，research progress in the application of biotechnology in tall fescue breeding and the future of tall

4、fescue breeding work were prospected.key wordsfestuca arundinacea；genetics；breeding；research progress高羊茅（festuca arundinacea schreb.），廣泛應(yīng)用于城市綠化和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地以及畜牧草場(chǎng)1，是一種被廣泛重視的兼用型草種，在國內(nèi)外草坪、農(nóng)牧業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，雖然高羊茅應(yīng)用的范圍很廣，但是其葉片粗糙，使其坪用性和適口性差；沒有匍匐莖，生長速度慢，導(dǎo)致其再生性差，且易受雜草侵害；在我國南方地區(qū)越夏困難；抗病蟲害性差等，限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。因此，十分有必要深入發(fā)掘與開發(fā)

5、高羊茅新種質(zhì)，選育抗病、抗蟲、耐踐踏、植株低矮、抗除草劑和抗逆的坪用性高羊茅以及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適口性好的牧草型高羊茅新品種。1高羊茅育種現(xiàn)狀高羊茅新品種的選育一直依賴于傳統(tǒng)的育種手段，也取得了一定的成績(jī)。高羊茅作為一種高度自交不育的六倍體（2n=6x=42）風(fēng)媒植物，其常規(guī)育種操作復(fù)雜，育種程序慢，周期長，且性狀遺傳穩(wěn)定性差。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的逐步興起，運(yùn)用先進(jìn)的分子生物學(xué)手段植物遺傳轉(zhuǎn)化即轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行草種的分子育種，以培育理想的新品種2。目前高羊茅新品種的選育和使用處于領(lǐng)先地位的是美國。美國不僅育成了用于草坪草的高羊茅品種rebel、falcon、arid、houngdog，還育成了草坪與

6、牧草兼用型品種kentucky31。在矮生高羊茅育種方面，育成了regiment、seine、summedawn等3低矮型高羊茅新品種。目前，歐美國家在高羊茅遺傳育種方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。與國外相比，我國草坪草育種起步較晚，大多數(shù)研究以國外良種的引種和適用性研究為主，自主選育的新品種很少。中國農(nóng)科院畜牧所于20世紀(jì)80年代引進(jìn)了20余個(gè)高羊茅品種，首次系統(tǒng)開展了草坪高羊茅的引種研究。緊接著北農(nóng)大畜牧所也從美國引種了數(shù)十個(gè)草坪高羊茅品種4。然后，有關(guān)學(xué)者對(duì)引進(jìn)品種的適應(yīng)性進(jìn)行了研究，高羊茅在中國華東地區(qū)表現(xiàn)出很強(qiáng)的適應(yīng)性，耐熱性以及抗病性5。在高羊茅的育種方面，何亞麗等6培育出了草坪型高羊茅新品系

7、98-8和上農(nóng)矮生高羊茅。吳佳海等7充分利用我國野生高羊茅資源，育成了高羊茅新品系（種）98-1。李俊龍和王槐三8進(jìn)行多花黑麥草和高羊茅屬間雜交，獲得了屬間雜種。張新全等9進(jìn)行坪用黑麥草derby和高羊茅houndog的屬間雜交，未經(jīng)胚培養(yǎng)就獲得雜種，進(jìn)一步證明利用高羊茅和黑麥草進(jìn)行屬間雜交改良品種是可行的。研究者們?cè)谡T變育種方面也作了一些初步探索。王月華等10采用60co-射線輻照得到了3個(gè)高羊茅品種。2高羊茅育種的瓶頸我國高羊茅育種工作雖然取得了一定的進(jìn)展，但較國外而言，差距還很大，也存在不少問題，可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面。2.1基礎(chǔ)性研究少，育種技術(shù)落后我國高羊茅育種工作停留在對(duì)國外品種的引

8、進(jìn)，其研究也停滯在對(duì)引進(jìn)品種的適應(yīng)性評(píng)價(jià)上，對(duì)基礎(chǔ)性研究薄弱，缺乏創(chuàng)新性研究。目前，品種的選育主要依賴于常規(guī)育種，此方法周期長、效率低，優(yōu)良性狀需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在很大程度上靠經(jīng)驗(yàn)、憑運(yùn)氣。2.2親本資源較為匱乏，野生種質(zhì)資源開發(fā)利用不足親本遺傳狹窄，抗源等缺乏，已經(jīng)限制了我國高羊茅品種改良。我國蘊(yùn)藏有豐富的野生高羊茅種質(zhì)資源，但對(duì)野生種質(zhì)資源的收集、評(píng)價(jià)、利用工作尚未進(jìn)行系統(tǒng)的研究，對(duì)野生材料優(yōu)良性狀的發(fā)掘利用缺失，制約了高羊茅育種工作的發(fā)展。2.3特色育種亟待加強(qiáng)生長于自然界的高羊茅，常常遇到環(huán)境因子的脅迫，以抗逆為目標(biāo)的特色育種工作開展較少，無法滿足社會(huì)需求。如耐鹽、耐旱、耐熱及高蛋白等特色

9、品種的選育亟待加強(qiáng)，以滿足社會(huì)不同環(huán)境的需求。3生物技術(shù)在高羊茅育種中的應(yīng)用高羊茅是異花授粉植物，異緣多倍體（2n=6x=42），高度自交不親和并缺乏遺傳形態(tài)標(biāo)記，造成對(duì)其遺傳改良困難。大多數(shù)重要的經(jīng)濟(jì)性狀如品質(zhì)、抗逆性等表現(xiàn)為數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn)，其表達(dá)不僅受生物體內(nèi)部遺傳背景的較大影響，還受外界環(huán)境條件的影響。因此，僅根據(jù)表現(xiàn)型是無法選擇基因型的，且育種周期長、選擇效率不高11。因此，將生物技術(shù)應(yīng)用于育種工作勢(shì)在必行。3.1分子輔助標(biāo)記選擇目前在應(yīng)用最廣的分子標(biāo)記為ssr法（簡(jiǎn)單重復(fù)序列），大量的研究證實(shí)了其在不同植物上應(yīng)用的的可靠性 12。目前在高茅草中使用分子標(biāo)記方法報(bào)道中，如saha等

10、13、xu等14、chen等15都使用分子標(biāo)記繪制了高茅草的連鎖圖譜，但是目前尚缺少相關(guān)應(yīng)用的報(bào)道。3.2轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用高羊茅的遺傳轉(zhuǎn)化始于20世紀(jì)90年代初，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良高羊茅的某些性狀，以獲得改良的轉(zhuǎn)基因植物。目前轉(zhuǎn)基因高羊茅的研究只有很少量的階段性報(bào)告，其基因工程研究較為滯后。高羊茅難以進(jìn)行組織培養(yǎng)，但自1992年，ha等16首次獲得了高羊茅轉(zhuǎn)基因植株，wang等17報(bào)道了第1個(gè)有價(jià)值的基因sfa8后。近年來，研究者們已成功獲得一批具有特定性狀的轉(zhuǎn)基因植株，如韓曉光等18以獲得了耐鹽的再生植株等。4高羊茅育種工作展望4.1以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以生產(chǎn)實(shí)際為依據(jù)，制定育種目標(biāo)育種目標(biāo)適

11、當(dāng)與否是決定育種工作成敗的關(guān)鍵。高羊茅的選育應(yīng)分為2類：一是牧草型高羊茅選育，以抗逆性、禽畜生產(chǎn)性能等為選育目標(biāo)；二是坪用型高羊茅選育。其也可分為2類：第1類是細(xì)葉、色澤美觀、矮生、高密度、耐踐踏、觀賞價(jià)值高，適用于園林綠化和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪；第2類是抗性育種，選育抗旱性強(qiáng)、耐熱、耐貧瘠、抗病性強(qiáng)等的品種。4.2我國特色種質(zhì)資源的開發(fā)利用要以種質(zhì)資源的收集、評(píng)價(jià)和利用為主線，基于我國蘊(yùn)藏的豐富的野生高羊茅種質(zhì)資源的收集保育，研究其農(nóng)藝與品質(zhì)性狀的廣泛變異，結(jié)合遺傳分析，合理開發(fā)利用這些優(yōu)異的野生高羊茅種質(zhì)資源，結(jié)合開展國外優(yōu)良品種的引進(jìn)，將優(yōu)異資源有效組合，可極大地促進(jìn)育種水平的提高。4.3加強(qiáng)育種

12、技術(shù)創(chuàng)新通過生物育種、分子輔助育種與轉(zhuǎn)基因等技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的雜交育種，提高育種效率，以選育具有突破性的高羊茅新品種。4.4加大國外優(yōu)良品種引種力度繼續(xù)開展對(duì)國外優(yōu)良草種的引進(jìn)工作，在國內(nèi)的不同氣候帶進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，在全國建立幾個(gè)良種基地和繁種基地，并建立嚴(yán)格的區(qū)域試驗(yàn)網(wǎng)，培育適合在我國不同類型氣候帶生長的優(yōu)良草種。5參考文獻(xiàn) 1 李惠英，婁燕宏，胡濤，等.中國高羊茅種質(zhì)資源遺傳多樣性的rapd分析j.草業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（6）：208-214.2 柴明良，鈕友民，劉嘉蓉，等.經(jīng)輻射的“獵狗”葦狀羊毛種子播種、萌發(fā)試驗(yàn)及試管培養(yǎng)研究j.草業(yè)科學(xué)，1997，14（6）：33-70.3 黃新，葉紅

13、霞，舒小麗，等.生物技術(shù)在高羊茅育種研究中的應(yīng)用j.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，22（6）：806-810.4 支月娥，何亞麗，田龔.高羊茅組織培養(yǎng)研究初報(bào)j.上海農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，16（1）：46-48.5 孫明，陳雪芳，蘇旭東.冷季型草坪高羊茅育種在中國華東地區(qū)的引進(jìn)和應(yīng)用j.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1999，15（1）：44-46.6 何亞麗，胡雪華，唐靜.坪用型高羊茅品系“98-8”和“上農(nóng)矮生高羊茅”的選育、鑒定和推廣j.草業(yè)科學(xué)，2001，18（6）：60-64.7 吳佳海，牟瓊，唐成斌，等.牧草新品種黔草1號(hào)高羊茅的選育j.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（4）：75-78.8 李俊龍，王槐三.多

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