芝麻種質(zhì)資源及相關(guān)分子生物學(xué)研究進(jìn)展

1、芝麻種質(zhì)資源及相關(guān)分子生物學(xué)研究進(jìn)展芝麻種質(zhì)資源及相關(guān)分子生物學(xué)研究進(jìn)展宮慧慧，趙逢濤，裴偉，孟慶華（山東棉花研究中心，濟(jì)南250100）摘要：摘要：芝麻是重要的優(yōu)質(zhì)傳統(tǒng)油料作物，素有“油料皇后”的美稱(chēng)。我國(guó)擁有豐富的芝麻種質(zhì)資源，深入研究、評(píng)價(jià)和有效利用芝麻種質(zhì)資源是保護(hù)其遺傳多樣性、拓寬遺傳基礎(chǔ)進(jìn)而提高芝麻產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。本文對(duì)芝麻種質(zhì)資源的收集保存、鑒定評(píng)價(jià)與利用現(xiàn)狀、品種選育概況及相關(guān)分子生物學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，期望能對(duì)芝麻遺

2、傳及應(yīng)用研究提供一些參考。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：芝麻；種質(zhì)資源；分子生物學(xué)；研究進(jìn)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(gè)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值，：種子含油量高達(dá)50%～60%，其中不飽和脂肪酸含量（油酸和亞油酸）超過(guò)80%；，蛋白質(zhì)含量為20%～30%；，且富含各種糖類(lèi)、維生素、礦物質(zhì)、卵磷脂和芝麻酚、芝麻素、維生素E等天然抗氧化類(lèi)物質(zhì)[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?xún)?nèi)的熱帶和溫帶地區(qū)[3]。全球常年種

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

8、ommented[c1]:第一外審專(zhuān)家曾提到修改題目，是否修改？請(qǐng)說(shuō)明。進(jìn)一步通讀全文，通順語(yǔ)句，注意標(biāo)點(diǎn)符合的運(yùn)用。老師題目是按照第一審稿專(zhuān)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(xué)研究提供了便捷。1.3芝麻種質(zhì)資源在育種中的利用種質(zhì)資源研究的最終目的是促進(jìn)它在遺傳育種中的利應(yīng)用。我國(guó)芝麻品種的遺傳改良始于20世紀(jì)50年代。，在長(zhǎng)期的系統(tǒng)選育和雜交育種過(guò)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(yáng)八大杈、武寧黑

9、、宜陽(yáng)白）和一些國(guó)外品種等被鑒定、篩選出來(lái)，并不斷地應(yīng)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(gè)芝麻品種通過(guò)審（認(rèn)）定，在過(guò)去的幾十年里，它們均不同程度地解決了芝麻生產(chǎn)發(fā)展中的問(wèn)題。然而隨著我國(guó)芝麻單產(chǎn)水平不斷提高，骨干親本的頻繁使用和輪回選擇等導(dǎo)致我國(guó)芝麻推廣品種遺傳基礎(chǔ)日益狹窄、多樣性偏低已有共識(shí)。Y.X.Zhang[22]、K.Wu[23]等通過(guò)系譜研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)大面積推廣的品種均可追溯到宜陽(yáng)白、中芝7

10、號(hào)、武寧黑、豫芝4號(hào)等少數(shù)幾個(gè)品種；Y.X.Zhang[22]等對(duì)中國(guó)芝麻主產(chǎn)區(qū)19502007年間應(yīng)用的67個(gè)主栽品種的遺傳演變趨勢(shì)進(jìn)行分析，證實(shí)19902007年間品種的遺傳基礎(chǔ)較19501969年間和19701989年間的窄，遺傳多樣性呈下降趨勢(shì)；K.Wu[23]同樣發(fā)現(xiàn)人工選擇和遺傳漂移使中國(guó)芝麻選育品種遺傳多樣性低于地方品種。因此，在育種過(guò)程中豐富品種遺傳背景、提高遺傳多樣性對(duì)我國(guó)芝麻生產(chǎn)十分重要。1.4芝麻相關(guān)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(chǔ)，進(jìn)行遺傳改良、拓寬遺傳基礎(chǔ)的重要基因來(lái)源。我國(guó)保存有野芝1號(hào)（SesamumradiatumSchum＆Thonn）和剛果野芝麻（Sesamumschinzianumh）2個(gè)野生種芝麻。張海洋等[24]研究發(fā)現(xiàn)，野生種（2n=64）的染色體核型為1A和1B，屬對(duì)稱(chēng)類(lèi)型，是胡麻屬中較為原始的物種，種間進(jìn)化關(guān)系比較明確；核型似近系數(shù)聚類(lèi)結(jié)果顯示，野生種與栽培種之間的遺傳距離較遠(yuǎn)。

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(jié)構(gòu)及籽子粒體積等方面表現(xiàn)出超親優(yōu)勢(shì)，因此開(kāi)展芝麻遠(yuǎn)緣雜交對(duì)提高品種抗性并充分發(fā)揮雜種優(yōu)勢(shì)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(guò)胚培養(yǎng)技術(shù)可成功獲得種間雜交后代[2526]。2芝麻相關(guān)分子生物學(xué)研究概述芝麻分子生物學(xué)研究起步相對(duì)較晚，但最近幾年發(fā)展迅速，已在分子標(biāo)記開(kāi)發(fā)、高密度遺傳圖譜構(gòu)建、重要性狀基因發(fā)掘與定位、功能基因克隆與驗(yàn)證、全基因組測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組解析等方面取