生物技术在油菜种质创新中的应用
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摘 要：从胚拯救、体细胞杂交、体细胞无性系变异和基因工程4方面综述了现代生物技术在油菜种质创新中所取得的成绩。胚挽救技术主要用于克服远缘杂交受精后的不亲和，提高获得杂种的频率；体细胞杂交由于绕过有性杂交不亲和障碍，扩大了杂交范围；基因工程技术借助分子操作技术，达到定向改变目标生物遗传物质的目的，拓宽其种质资源。另外，对限制生物技术在油莱种质创新中的一些因素和其发展前景进行了讨论。
关键词：生物技术，油菜，种质创新
中图分类号：S565.403.53
文献标识码：A
文章编号：1007—7847(2006)01—0018—06
种质是决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质，含有种质并能繁殖的生物体即为种质资源。种质资源是人类赖以存在和发展的基础，它的保存和创新将直接关系到人类的未来，油菜是世界范围内广泛种植的油料作物之一，是世界食用植物油和植物蛋白的主要来源之一，对人们的生活起着举足轻重的作用。然而，目前我国广泛种植的甘蓝型油菜引自欧洲，其遗传背景比芸薹属其他物种狭窄，育种和生产中遗传基础单一的问题十分突出，因此利用现代生物技术拓宽其遗传基础，扩大其种质资源具有重要的理论和实际意义。本文主要就胚挽救技术、原生质融合技术、体细胞无性系变异和基因工程技术在油菜种质创新中的应用现状作一综述。
1 胚挽救技术与远缘杂交
1.1 远缘杂交
远缘杂交具有能创造新的作物类型、能利用异属和异种的特殊有利性状、能丰富作物的变异类型、创造新的雄性不育源、探索研究生物进化等重要意义。因此，远缘杂交在油菜遗传育种中被广泛应用，运用传统育种方法进行远缘杂交育种常常受到有性不亲和性的限制，其主要表现为杂交后胚不能形成或者胚的发育受阻，从而导致幼胚易天亡，因此，一般的人工杂交较难成功，只有极少数在不经胚拯救条件下能获得杂交种。
1.2 胚挽救技术
胚挽救技术是指在受精完成后易发生胚败育的杂种胚，在其停止发育前将其与母体分离，进行人工培养而获得杂种植株的技术。根据其外植体的不同，胚挽救技术包括子房培养、胚珠培养和胚培养。现在由于试验条件的限制以及远缘杂交胚比正常胚弱小等原因，很难从子房中直接剥离出幼胚进行胚培养，并且子房培养与胚珠培养和胚培养相比，实验操作较为简便，而且能够获得比较满意的结果，因此子房培养被广泛应用于油菜的育种实践和遗传研究，3种外植体培养方法目前不仅是克服油菜远缘杂交不亲和性的主要技术，同时也是克服芸苔属植物受精后杂种胚败育，提高杂种结实率的有效办法。当然胚挽救的成功与否常常与外植体的离体时期和基因型有密切的关系，早期的育种工作由于受到不亲和性和胚败育的限制而使许多远缘杂交工作无法开展。胚挽救技术不仅能在一定程度上克服远缘杂交中的不亲和性，也使过去人工杂交难于获得杂种的远缘杂交，获得了杂种，而且极大地提高了获得远缘杂种频率。此外，它使获得的远缘杂种Fl代能通过无性繁殖方式保存下来，这为开发利用植物遗传资源，如培育油菜新品种(系)和新类型，开辟了一条新途径，从而使油菜与其近缘种、属间的远缘杂交的研究进程不断得以深入。目前，借助胚挽救技术已经成功地获得了许多远缘杂交种(表1)，众多的实例表明，胚挽救技术作为一种育种辅助手段能够有效地促进远缘杂交种等新种质的获得和保存。目前，胚挽救技术与传统杂交方式相结合已经成为远缘杂交进而获得远缘杂种的有效途径之一。
2 体细胞杂交
体细胞杂交又称原生质体融合，是指两种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合，而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此，杂交的产物——异型核细胞或异体核中将包含有双亲体细胞中染色体的总和及全部细胞质.当然，由于自然的原因，由杂种细胞再生成的杂种植株内，染色体数目和细胞器的组成以及其他细胞质成分还有不同程度的变化，或者由于人为的控制(如人工诱变)，也会使杂种细胞内的遗传物质发生变化，从而大大增加了后代的变异，理论上体细胞杂交可在包括种内、种间、属间、科间甚至界间的任何原生质体间进行。它能克服有性远缘杂交育种中的不亲和性，从而获得亲缘关系很远的体细胞杂种。
油菜的原生质体融合技术始于20世纪70年代。通过拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获得了自然界不存在的属间体细胞杂种——拟南芥油菜 ......
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