生物技术在蔬菜新品种培育中的应用

摘 要：现代生物技术是基于生物化学、分子遗传学等基础性学科逐渐发展而来的高新技术。在蔬菜品种培育实践中，生物技术通过多种外源基因来导入蔬菜植株促进基因改良，并成为当前绿色革命的发展趋向。本文将结合生物技术来探讨其在蔬菜品种培育中的应用。

关键词：生物技术；蔬菜；新品种培育；改良应用

1 细胞培育技术

细胞培养是生物学中的重要内容，利用细胞培养技术来探索蔬菜新品种培育，具有重要的应用前景。如以花药、花粉小孢子培养、未受精子房培养等为代表的单倍体培养技术，可以在较短时间内产生纯合的二倍体材料，加速自交系种子选育工作。同时，利用自交系方式，可以对隐性性状个体在杂种后代中增加出现频率，提升选育效率。如“海花”甜椒的培育应用就是典型的单倍体技术。在细胞组织培育中，通过外加化学试剂，如病原菌毒素、高盐浓度、除草剂等，能够培育出具有抗病、耐盐、抗除草剂的有益变异种质，为促进新品种培育提供材料。河南省农科院采用生物技术应用到大白菜新品种培育实践中，首次采用游离小孢子培育、花药培育技术，培育多个大白菜新品种；同时游离小孢子培育技术，可以在短期内获得大量的基因纯合体，更有助于培育出优良蔬菜品种。如2002年通过国家认定的豫新1号大白菜品种，具有陕西品种的早熟性、山东品种的丰产性、河南品种的抗病性特点。另据报道，某蔬菜花卉试验基地利用莴苣栽培种与野生种进行细胞培育，获得抗软腐莴苣新品种；某农科院利用细胞培育技术来研究大蒜、大葱的组织培育，也取得良好效果。

2 分子标记技术

在蔬菜育种选择方法中，主要有直接选择法、间接选择法2种。对于直接选择法，优点是简单、直观性强，不足是不能对环境因素与数量性状等进行有效辨识。间接选择法利用易于识别的形态标记，通过对目标基因来进行目标性状选择，如依照形态进行标记、依照生化特性来进行标记。这些方法虽然在育种上具有重要性，但因数量局限而受到一定限制。分子标记是通过对植物基因组DNA的差异，具有多态性、数量多，且不受环境、季节的影响，在育种中具有广泛应用前景。常用的分子标记法有SSR、RAPD、RFLP、STS等，主要应用于蔬菜遗传多样性分析、转基因作物后代的选择、育种中目标质量性状和数量性状的筛选，以及进行品质纯度的鉴定。

3 转基因技术

3.1 抗除草剂新品种 对于农作物种植中除草剂的使用，可以减少除草劳动力，但除草剂本身又会对蔬菜等农作物带来不同程度的影响。为了增强农作物的抗除草剂能力，利用基因工程技术，可以将除草剂抗性基因导入到农作物等蔬菜品种中来选育新的抗性品种。如除草剂靶蛋白突变基因，利用蔬菜等农作物对除草剂的不敏感性，在吸收除草剂之后仍能够继续进行代谢，从而获得除草剂抗性。有研究发现，利用土壤中臭鼻杆菌，可以对溴苯晴进行水解，使其失去活性，利用该基因导入到番茄中，可以获得转基因番茄，来抵抗溴苯晴；还有研究发现，利用乙酰来转移酶基因，以根癌农杆菌为载体来导入到马铃薯、番茄等蔬菜中，可以培育出具有抗除草剂的新品种蔬菜植株，即使在使用浓度高于10倍大田喷洒剂量的磷酸类除草剂，也能够表现出稳定的抗性。

3.2 对抗虫、耐贮的蔬菜新品种 对于蔬菜等农作物在生长过程中易受到害虫的影响，农业生产上以喷洒农药等方式来驱虫，反而会给蔬菜带来副作用。特别是当农药剂量过大时，对人类食用、对土壤环境等都带来污染。利用苏云金杆菌毒素蛋白基因技术，可以获得抗虫转基因烟草新品种；同样，利用该技术，也能实现对番茄、马铃薯、甜菜等转基因品种的开发。另外，在耐贮藏研究中，通过专一性抑制果实成熟方式来获得耐贮藏番茄新品种。

3.3 抗病蔬菜新品种 利用转基因技术，可以将病毒蛋白基因导入到植物中，获得抗病毒植物基因新品种的培育。如某研究机构利用农杆菌将芜菁花叶病毒外壳蛋白基因导入到油菜中，从而获得抗病毒转基因油菜，并通过试验发现，该转基因油菜具有不同程度的抗芜菁花叶病毒的抗性。同样，还有利用马铃薯卷叶病毒，来培育转基因马铃薯，并增强马铃薯的抗病毒性。

3.4 对雄性不育选育品种的培育 对于蔬菜新品种的培育，多数是利用雄性不育系来生产一代杂种。在传统的雄性不育品种选育中，主要采用采种群体中发现品种杂交或种间杂交或栽培种与野生种杂交并经多代选育的品种。利用现代基因技术，如某高校研究所培育出转基因雄性不育番茄，这类番茄在开花时不能产生花粉粒，且花瓣、雄蕊在未展开即凋谢，剩下花萼、柱头。

3.5 抗寒新品种 对于很多种蔬菜等植物在低温下易损伤，特别是冬季霜冻而致品质下降。利用基因工程，可以获得抗寒新品种。如某科研机构利用极地鱼黄鲽抗冻蛋白来改善马铃薯的抗寒性；还有研究机构利用抗冻基因导入到番茄中，培育出抗寒番茄新品种；同时，在贮藏过程中，抗寒番茄的口感及品质获得较好保存。（收稿：2016-07-28）

参考文献：

[1]时政，黄凯丰.生物技术在蔬菜上的应用[J].河北农业科学，2011（03）.

[2]康乐，王海洋.我国生物技术育种现状与发展趋势[J].中国农业科技导报，2014（01）.