小菊育种工作还较落后

4　基因育种方法
    基因工程是20世纪70年代初发展起来的新技术, 以分子遗传学为理论基础, 采用生物技术手段, 将各种外源基因导入植物细胞。20世纪80年代以来, 此技术已逐渐应用于高等植物的物种改良和新品种培育。小菊转基因技术多致力于改变花色、花型、花期、株型和抗病虫等方面。
4.1　改变小菊花色的基因工程
    花色与花瓣色素种类、色素含量、花瓣内部或表面构造引起的物理性状等多种因素有关, 但是其中主要是花色素。菊花不同花色(黄色、白色、红色、紫色和橙色) 品种的色素由类黄酮和类胡萝卜素2大类组成。黄色花主要含有类胡萝卜素和黄酮类化合物; 白色花仅含有黄酮类化合物; 红色和紫色花主要由花色素苷和黄酮类化合物组成; 橙色花的色素包括类胡萝卜素、黄酮类化合物和花色素苷 。花色素合成的起动和终止完全由基因控制。Mitiouchkina等将从金鱼草中分离到的CHS基因以反义方向转入菊花品种Parliament中, 获得花颜色变浅的新品种。Gutterson等通过农杆菌介导转化的方法将一个从菊花中分离到的CHS 基因以正义和反义方向分别转入粉色菊花品种Moneyrark2er中, 获得了开白色或浅粉色花的植株。
4.2　改变小菊花型和株型的基因工程
    花型和株型是菊花重要的观赏性状, 通过基因工程控制菊花的花型和株型, 必将对菊花业产生重大影响。T Yu Mitiouchkina等利用农杆菌介导的方法, 将rolC基因转入菊花品种White Snowdon中, 利用rolC 基因改变菊花形态, 得到了株型、分枝状况、花朵和花瓣都有改变的菊花新品种。
4.3　改变小菊花期的基因工程
    花期是影响生产与观赏的重要性状。可利用生物技术手段, 将外源基因转入菊花中, 从而改变菊花的花期。邵寒霜等以野生拟南芥为材料, 克隆并测序了Leafy (LFY) 基因的全长cDNA; 同时构建了LFYcDNA以CaMV35S为启动子的植物表达载体, 并转化菊花, 获得了花期提前或延迟的菊花新品种。
4.4　提高菊花抗病虫的基因工程
菊花生长过程中病虫害严重, 提高菊花抗性是菊花育种的目标。Y Takatsu等把大米几丁酶基因RCC2 转入菊花中, 提高了其对病菌的抗性。Marcela yap s等将含有马铃薯斑点萎蔫病毒TSWV(N) 核壳基因和N PTⅡ的二等分质粒PB IN19裹在钨微粒表面轰击菊花品种Blush、Dark buonzecharm、Iridon、tara的叶片和茎段外植体, 获得了89%的转化率。荷兰CPRO2DLO 从菊花中成功分离出一种启动子, 保证了菊花转化植株基因的高度表达。然后将带有对苏云杆菌有毒杀作用的毒素基因的启动子导入菊花中, 培育出抗beet army worm的菊花新类型。
5　小菊育种方法存在的问题与展望
5.1　育种方法存在的问题近年来, 国内在菊花育种方法上, 采用了人工杂交、自然杂交、芽变选种、辐射诱变、组织培养、组织培养和辐射诱变相结合单细胞突变育种等方法。研究表明, 目前绝大部分菊花品种是经人工杂交育成 。其余方法对菊花育种存在诱变率低、变异幅度小、无法控制变异方向, 还要求有一定设备设施的问题, 目前尚不是进入菊花育种实践的理想方法。不断发展、成熟的生物技术, 特别是基因工程技术, 为菊花性状改良提供了全新的思路, 并在育种工作中作用日益增大。因此, 应该正确认识传统育种方法与基因工程技术的地位和作用。
5.2　育种方法展望
5.2.1　小菊种质资源的开发和利用研究　优良种质资源在育种过程中往往起关键作用。长期以来,由于对菊花种质资源研究、评价不够深入, 没能充分发掘利用, 特别是对野生资源所进行的研究更少, 已成为限制小菊育种工作进展的重要因素。据统计, 菊属全球野生种有30种, 原产我国的就有20种以上, 约占全球的60% , 其中不乏一些优良资源。同时, 由于财力、物力的限制, 与国外小菊育种交流不够, 一些优良资源未能引进。以后育种工作中, 深入开展小菊种质资源的引进、开发和利用研究是非常必要的。
5.2.2　加强基因工程育种研究　转基因技术的出现, 大大提高了遗传操作的能力, 使育种逐渐发展成为可控制的定向育种。基因工程育种在小菊上获得成功, 展示了广阔的应用前景。但目前基因工程育种体系尚未完全成熟, 需加强对重要园艺性状的基因选择并完善克隆技术、确立简便有效的基因与检测技术和完善转基因菊花安全性检测系统关键技术的研究。
5.2.3　育种方法间相互结合、渗透, 形成复合育种技术　小菊育种途径很多且各有优缺点, 育种过程中通过相互结合应用, 可弥补缺点, 提高工作效率。如基因工程与有性杂交相结合, 可将导入的外源基因通过有性或无性系列持续遗传给后代或转移到其它品种; 而远源杂交和胚挽救相结合, 可把菊科其它近缘种、属中的优良性状转入小菊, 为培育蓝色花系新品种提供可行途径; 组织培养与诱变育种相结合等方法已在实践中得到应用。

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