芝麻種質資源及相關分子生物學研究進展

1、芝麻種質資源及相關分子生物學研究進展芝麻種質資源及相關分子生物學研究進展宮慧慧，趙逢濤，裴偉，孟慶華（山東棉花研究中心，濟南250100）摘要：摘要：芝麻是重要的優(yōu)質傳統油料作物，素有“油料皇后”的美稱。我國擁有豐富的芝麻種質資源，深入研究、評價和有效利用芝麻種質資源是保護其遺傳多樣性、拓寬遺傳基礎進而提高芝麻產量和品質的關鍵。本文對芝麻種質資源的收集保存、鑒定評價與利用現狀、品種選育概況及相關分子生物學研究進展進行綜述，期望能對芝麻遺

2、傳及應用研究提供一些參考。關鍵詞：關鍵詞：芝麻；種質資源；分子生物學；研究進展AdvancesinSesame(SesamumindicumL.)GermplasmResourcesMolecularBiologyResearchGONGHuihuiZHAOFengtaoPEIWeiMENGQinghua(ShongCottonRresearchCenterJi’′nan250100)Abstract:Sesameanimptanttr

3、aditionaloilcropisknownasthequeenofoilcropsmemberofthePedaliaceaefamilyisconsideredasthequeenofoilseedsfitshighoilcontentquality.Chinahasrichawealthofsesamegermplasmresources.IndepthstudyEffectiveresearchevaluationutiliz

4、ationofvarioussesameplantgermplasmresourcesisofvitalimptancetoprotecttheitsgeicdiversitytobroadenthegeicbasistoimprovecropsesameyieldsquality.Thispaperreviewedthelatestprogressesofsesamegermplasmresearchsuchasgermplasmco

5、llectionconservationutilizationvarietybreedingmoleculargeicsfunctionalgenomics.Wehopethispapercanpromotesesamehelpinthegeicapplicationstudyofsesame..Keywds:sesamegermplasmresourcesresearchprogress芝麻（SesamumindicumL.2n=26

6、）別名胡麻，是唇形目胡麻科胡麻屬的一個栽培種，基因組較小，約為369Mb[11]。芝麻是世界上最古老的油料作物之一，具有很高的營養(yǎng)價值，：種子含油量高達50%～60%，其中不飽和脂肪酸含量（油酸和亞油酸）超過80%；，蛋白質含量為20%～30%；，且富含各種糖類、維生素、礦物質、卵磷脂和芝麻酚、芝麻素、維生素E等天然抗氧化類物質[2]，是廣受歡迎的醫(yī)食兩用作物。芝麻起源于南亞，廣泛分布于南、北緯40以內的熱帶和溫帶地區(qū)[3]。全球常年種

7、植面積約為780萬hm2，其中亞洲占63.2%，非洲占32.4%，美洲約占4.4%。全球年產量約為308萬噸t，其中緬甸、印度、中國、蘇丹和埃塞俄比亞是其主產國，其年產量占世界總產的66%。我國芝麻常年種植面積在70萬hm2左右，產量約為62.4萬噸t，僅次于緬甸（89萬噸t）和印度（63.6萬t噸），在國際芝麻產業(yè)中占有重要地位(2013UNFoodAgricultureganization統計)。河南、安徽、湖北和江西是全國主產省C

8、ommented[c1]:第一外審專家曾提到修改題目，是否修改？請說明。進一步通讀全文，通順語句，注意標點符合的運用。老師題目是按照第一審稿專家的建議修改的芝麻育種的親本合理高效組配及分子生物學研究提供了便捷。1.3芝麻種質資源在育種中的利用種質資源研究的最終目的是促進它在遺傳育種中的利應用。我國芝麻品種的遺傳改良始于20世紀50年代。，在長期的系統選育和雜交育種過程中，一批優(yōu)良品種資源（如河北霸王鞭、上蔡紫花葉二三、南陽八大杈、武寧黑

9、、宜陽白）和一些國外品種等被鑒定、篩選出來，并不斷地應用到后續(xù)親本組配中，在育種中發(fā)揮了重要作用。到目前為止，已有100多個芝麻品種通過審（認）定，在過去的幾十年里，它們均不同程度地解決了芝麻生產發(fā)展中的問題。然而隨著我國芝麻單產水平不斷提高，骨干親本的頻繁使用和輪回選擇等導致我國芝麻推廣品種遺傳基礎日益狹窄、多樣性偏低已有共識。Y.X.Zhang[22]、K.Wu[23]等通過系譜研究發(fā)現，中國大面積推廣的品種均可追溯到宜陽白、中芝7

10、號、武寧黑、豫芝4號等少數幾個品種；Y.X.Zhang[22]等對中國芝麻主產區(qū)19502007年間應用的67個主栽品種的遺傳演變趨勢進行分析，證實19902007年間品種的遺傳基礎較19501969年間和19701989年間的窄，遺傳多樣性呈下降趨勢；K.Wu[23]同樣發(fā)現人工選擇和遺傳漂移使中國芝麻選育品種遺傳多樣性低于地方品種。因此，在育種過程中豐富品種遺傳背景、提高遺傳多樣性對我國芝麻生產十分重要。1.4芝麻相關野生種的收集與

11、研究利用野生種芝麻保留了的很多有利基因，是拓寬栽培種遺傳基礎，進行遺傳改良、拓寬遺傳基礎的重要基因來源。我國保存有野芝1號（SesamumradiatumSchum＆Thonn）和剛果野芝麻（Sesamumschinzianumh）2個野生種芝麻。張海洋等[24]研究發(fā)現，野生種（2n=64）的染色體核型為1A和1B，屬對稱類型，是胡麻屬中較為原始的物種，種間進化關系比較明確；核型似近系數聚類結果顯示，野生種與栽培種之間的遺傳距離較遠。

12、芝麻的種間雜交F1株系顯示出高抗枯萎病特性，在株高、根結構及籽子粒體積等方面表現出超親優(yōu)勢，因此開展芝麻遠緣雜交對提高品種抗性并充分發(fā)揮雜種優(yōu)勢具有重要意義。但是，野生種與栽培種具有雜交不親和性，通過胚培養(yǎng)技術可成功獲得種間雜交后代[2526]。2芝麻相關分子生物學研究概述芝麻分子生物學研究起步相對較晚，但最近幾年發(fā)展迅速，已在分子標記開發(fā)、高密度遺傳圖譜構建、重要性狀基因發(fā)掘與定位、功能基因克隆與驗證、全基因組測序、轉錄組解析等方面取