蓖麻种质资源创新与杂交种选育目标的探讨

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作者简介：刘红光（1973-），男，农艺师，从事蓖麻育种及栽培技术研究。

通讯作者：王光明（1964-），男，研究员，从事蓖麻育种及栽培技术研究。

摘要：论述了利用野生蓖麻资源培育抗病自交系的可行性，以及应用常规技术进行群体改良和利用生物工程技术进行种质创新的重要性。根据我国蓖麻栽培的区域性特点，提出了高产高油、适应机械化栽培、高抗病性和较强抗逆性等四个主要育种目标。

关键词：蓖麻；种质资源；杂交种选育

中图分类号：S565.603.2 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）06-0030-04

蓖麻为大戟科蓖麻属（Ricinus communis L）双子叶一年生或多年生木质草本植物，原产于非洲东部。Vavilov提出原始起源中心是埃塞俄比亚（Abyssinia），次生多样性中心是近东，先后传入亚洲、美洲和欧洲[1]。因其根系特别发达且庞大，适应性广、耐旱、耐盐碱，广泛生长在热带、亚热带和温带国家，是世界十大重要油料作物之一[2，3]。蓖麻油具有凝固点低、耐高温等化学特性，其应用范围十分广泛。优质蓖麻油可作医用，也可生产生物柴油，其综合开发利用的经济价值极高，为众多的化学家、生物学家、医学家、企业家所瞩目。但是，目前国际上蓖麻籽缺口严重，这不仅影响了大多数化工企业的生产，也使得蓖麻产业的开发利用受到限制[4，5]。

我国蓖麻育种研究始于20世纪50年代初，70年代末跌入低潮，80年代初重新恢复。目前，我国蓖麻育种技术及产量水平已达国际先进水平，杂交种产量由原来的3 000 kg/hm2提高到4 500 kg/hm2[6～8]。虽然我国蓖麻育种水平取得了极大进步，但在许多方面尚有努力空间。本文根据长期的育种实践和生产需要对蓖麻种质资源的利用、创新以及蓖麻育种目标提出粗浅的看法。

1 野生种质资源的利用

蓖麻的种质资源主要包括农家品种、改良品种、国外引进品种、重要的育种品系和遗传材料，以及蓖麻野生种和野生近缘种等。但是，并非所有种质资源都能直接用于蓖麻育种。多数种质材料，特别是野生种，农艺性状极差，不可能直接加以利用，必须通过改良才能够作为资源材料利用。为了探索野生蓖麻资源的利用价值和途径，笔者自1996年以来试图改良引自印度及法国的野生蓖麻资源的不良农艺性状，即使其与育成的高产、高油蓖麻品种杂交，再进行多年回交及自交筛选，但改良效果并不理想，说明野生种质资源的利用需要相当长的培育过程。同时，在改良过程中发现，不是所有的栽培种与野生种杂交均具有明显的杂种优势，这与张锡顺等（2006）[9]的研究结果一样，并非遗传距离越大杂种优势越强。但是，研究中我们发现，这类杂种在多雨积水的秋季，或多湿、通气性差的温室中栽培，与一些普通材料相比，后代的抗病性显著增强，特别是对蓖麻根腐病、枯萎病、疫病。由此说明，利用野生资源培育抗病自交系具有较强的可行性。

2 种质资源的创新与改良

目前，国内外蓖麻杂交种所用自交系多来自“二环系”育种，遗传基础相对较窄，生产上所用品种遗传多样性较低。在此遗传背景下，年际间如遇某种灾害可能会造成较大损失。因此，搭配种植不同遗传血缘的品种是蓖麻生产上不容忽视的问题。为达此目的，必须进行群体改良以及种质资源创新，丰富蓖麻品种的遗传基础。

21 利用常规技术进行群体改良

蓖麻在我国已有1 400余年的栽培历史，在漫长、阔域的自然选择过程中，形成了丰富的蓖麻种质资源，虽然多数具有适应性强、抗病、遗传基础丰富的特点，但是，其产量较低的缺点使其已经不能适应现代科技发展的需要。因此，应认真地挖掘利用现有的地方资源培育优质、抗病、丰产的蓖麻杂交种。

早在20世纪80～90年代，我国已经利用群体改良的育种方法，通过系统选育、杂交育种等手段育成一批高产优质抗病的品种，如内蒙古的“哲蓖3号”、“哲蓖4号”，吉林的“白131”，辽宁的“辽蓖73-1”，山西的“红秆塔穗”和“塔早”，中国农业科学院油料研究所的“油蓖4号”、“油蓖5号”，淄博市农业科学研究院利用地方资源选育的杂交种“淄蓖麻1号”、“淄蓖麻2号”，这批品种在发展蓖麻生产中起到积极作用。

我国蓖麻品种资源与其它作物相比还很贫乏，因此需要进一步加强品种资源的搜集与研究工作，以丰富蓖麻基因库，加速优良基因的鉴定与筛选，促进高产、高油、抗逆性强的新品种选育工作。在地方种质资源中，农家品种是较容易改良利用的一个类群。但是，农家品种也是一个比较复杂的群体，是我国农民在生产实践中，通过对一些具有某些特殊性状的蓖麻进行长期选择而育成的适应该地区气候和环境的地方品种。所以必须综合运用各种测验和选择来逐轮提高其有利基因和基因组合的频率，以便集多个优良性状于一体，育出优良自交系。

22 利用生物工程技术进行种质创新

Sujatha等人于2005年首次报道获得了转基因蓖麻植株，Malathi等人于2006年通过遗传转化方法获得了抗虫的蓖麻转基因植株[10]。张庆滢等（2001）[11]利用单性雌株的顶芽、腋芽、带节的茎段，研究蓖麻单雌系组培快繁技术，并获得大量幼苗。张慧英等（2001）[12]以蓖麻的根、茎、叶作外植体，对蓖麻组培技术也进行了研究。王以红等（2003）[13]对蓖麻营养芽进行了离体培养，成功繁殖出再生植株。但是，我国在利用组织培养等生物工程技术获得创新种质方面尚未取得有效成果，因此，在今后的蓖麻育种中，应积极利用生物工程技术进行蓖麻种质的创新和育种研究，逐步建立起符合蓖麻生物工程技术发展需要的种质资源研究体系，育出更多更好的种质。

3 蓖麻的育种目标

蓖麻的适应范围广泛，我国各地均有种植，因此其育种目标也有多样性。概括起来有高产高油、适应机械化操作、高度抗病和较强的抗逆性四个主要目标。