种质资源

烟草种质资源研究利用和研究发展（云南农业大学 20090518 刘娥芳）摘要：烟草种质资源是烟草育种工作的物质基础，是影响烟草行业发展的基础因素。

文章通过对烟草种质资源的类别、特点和利用价值，我国烟草种质资源的现状，烟草种质资源的创新，烟草新品种的选育，烟草育种的新技术等的论述试谈了烟草种质资源的研究发展等。

关键词：烟草；种质资源；利用；发展1.烟草种质资源的类别、特点和利用价值烟草种质资源根据来源不同可以分为四类：本地种质资源、外地品种资源、野生种质资源、人工创造的种质资源。

其特点和利用价值如下：1.1本地烟草种质资源本地烟草种质资源包括古老的地方品种和当前推广种植的改良品质品种。

本地的种质资源是烟草育种工作中最基本的原始材料。

其特点是对当地的自然条件和栽培条件有较好的适应性，对当地不良的自然条件甚至病害有较佳的抵抗能力。

可减少灾害造成的损失。

其利用价值是在研究利用品种价值时，首先必须以本地区地方品种作为最主要的和最基本的对象，可作为系统育种、杂交育种和诱变育种的材料。

1.2 外地品种资源外地品种资源具有多种多样的性状和特性，一般对本地区的适应性较差。

其利用价值有直接利用和间接利用。

直接利用即引进的品种经试验和选择，可以在生产上直接利用；间接利用即用产地距离较远的品种或类型作为亲本杂交，从遗传基础丰富的杂种后代中选育新品种。

1.3 野生种质资源野生种质资源往往具有外地种和当地种不具有的优良特性和抗逆性。

利用价值：一是把野生种质资源中蕴藏的优良基因或携带的优良基因部分染色体片段转移到栽培品种中，创造遗传基础丰富具有特殊作用的烟草新品种和新类型；二是利用烟草种质资源创造雄性不育系；三是利用其合成异源四倍体，创造新物种；四是利用野生种质资源研究烟草的历史。

1.4 人工创造的种质资源人工创造的种质资源是在育种过程中，育种工作者利用各种技术（如理化诱变、有性杂交、细胞融合等）所创造的中间材料。

其特点是具有原生物界不具有的类型。

其在生产上一般无利用价值，但却可以是选育新品种或进行有关理论研究的珍贵材料。

2.我国烟草种质资源的现状烟草种质资源对烟草育种起着非常重要的作用。

其表现为：第一，在明确烟草育种目标之后，合理地利用资源材料对育种工作成功将起到决定性作用；第二，要在育种工作上取得突破性进展，往往取决于关键性的种质资源的发现和利用；第三，种质资源是育种工作的物质基础，好的种质资源材料是育种工作取得成就的关键；第四，现有的种质资源材料不可能具有与当前生产完全相同的综合遗传性状，但各种不同的资源材料分别具有某些或个别特殊的种质。

育种工作者的的任务就是把这些优良的性状用育种手段集中起来，育成符合人们需要的优良品种；第五，科学家语言，未来农业的发展很大程度取决于种质资源占有的数量和深度。

我国烟草种质资源的现状如下：2.1在烟草品种资源考察与收集方面我国在20世纪50年代进行了一次大规模的农作物品种资源收集工作，共收集烟草品种资源3000多份。

20世纪70年代末至今，又在湖北神农架等7个重点地区进行了烟草品种资源的补充征集，并从国外引进一批使用价值较高的优良种质。

我国现已编目保存的烟草种质资源4042份，是世界烟草种质资源收集、保存量最多的国家。

烟草种质资源的遗传多样性包含了烟草属66个种中的37个种，一级库核心种质859份，二级库核心种质446份，为新品种选育工作提供了丰富的遗传材料。

2.2在种质资源的田间观察、抗性鉴定、烟叶化验分析及质量评价方面已经对大部分种质的农艺性状、植物学性状进行了鉴定评价，筛选出了一批优质的品种。

已完成了种质资源的原烟外观质量评价840多份，烟叶化学成分分析1700多份，原烟香吃味评吸900多份，并筛选出大白筋599等一批香吃味好、利用价值高的种质。

同时，还完成了种质资源的烟草黑胫病等抗性鉴定6000多份，筛选出抗病种质400多份；烟草普通花叶病和黄瓜花叶病的抗性鉴定2000多份，筛选出抗病种质100多份；烟草害虫的抗性鉴定700多份，并筛选出一批抗蚜虫的烟草种质。

2.3在烟草种质遗传多样性研究方面何川生等对104份国内外烤烟品种的14个农艺性状进行了聚类分析，提出烤烟可分为4个品种类群：即优质烟品种类群，低烟碱多叶品种类群，低糖高蛋白品种类群和高糖碱比品质欠佳类群；王志德等用同工酶标记对部分核心种质进行分析，发现烟草种间遗传差异明显，种内遗传差异不明显；王志德等还对24个不同类型烟草核心种质进行了RAPD分析，结果表明种质间的遗传差异并不完全取决于烟草栽培类型间的差异，而与种质间演化有关，野生种与栽培种间存在较大的遗传差异；杨本超等利用ISSR标记对24份代表性烤烟种质的遗传多样性分析认为，品种间遗传相似指数范围为67％～85％，其遗传多样性较低，需要拓宽烤烟种质的遗传基础。

祁建民等利用ISSR标记对烟草属4个种30份材料的遗传多样性进行了分析，发现N．glutinosa、N．suaveo—lens、 gossei这3个野生种间存在较大的遗传差异，而27份栽培品种种内遗传相似性相对较高。

2．烟草种质资源的创新种质创新可以通过远缘杂交、转基因、诱变等技术手段产生。

近年来我国在烟草种质资源创新方面取得了很大的成绩。

2.1远缘杂交孙玉合等人利用体细胞杂交技术获得普通烟草与野生烟草(N．glauca)的种间体细胞杂种，选育出烟草新胞质雄性不育系86．6，创造了一批烟草种质材料。

魏治中等人采用无性嫁接和有性杂交结合的方法，利用曼陀罗、罗勒、紫苏等药用植物与普通烟草杂交，选育出了曼陀罗烟、罗勒烟、紫苏烟等6个新型药烟品种，为烟草资源增添了新种质。

2.2转基因研究崔红等人通过花粉管通道法将TI245、TI1068、6251总DNA混合后导入烟草栽培品种K326，获得了优良品系K809。

庞永珍等人将新霉素磷酸转移酶基因(nptl1)及石蒜凝集素基因(1ra)导入烟草中获得了对桃蚜种群的生长具有明显抑制作用的转基因烟草。

郭兆奎等人将拟南芥中编码高亲和性K+的载体蛋白基因AtKup1导入烟草品种龙江911和K326中，结果表明，转基因烟草烟叶含钾量提高了约45％。

刘丽娜等人将具有广谱抗真菌作用的几丁质酶基因与B一1，3一葡聚糖酶基因构成的双价防卫基因(CHG)$D病程相关基因非表达子 I(NPR1基因)分别转化烟草和共同转化烟草，研究认为，转基因烟草对炭疽病的抗性极显著强于非转基因烟草。

2．3 诱变研究早在20世纪60年代，云南烟草研究所就从大金元品种的自然诱变株中选育出优良品种红花大金元。

2002年3月贵州省烟草科学研究所通过“神州3号”飞船搭载了56g烤烟种子。

后来将这批航天种子经过两年的田间试验，其中K346的叶片极度收缩，植株明显高于其他品种，春雷三号的抗坏血酸含量明显高于对照品种。

殷凤生等人用氮离子注入G．80干种子产生突变，在L2代中发现变异株系 L6—2，开白花(亲本花色粉红)，叶较宽大，后来选育出一个性状稳定、优质抗病的新品系。

众多研究结果表明，诱变是进行烟草种质资源创新的一种有效方法。

3.我国烟草新品种的选育烟叶是烟草行业发展的基础，品种是烟叶生产的基础。

“九五”以来，我国相继育成和引进了一批优质抗病烟草新品种，同时，在烟草种质资源鉴定和育种技术研究方面也取得较大进展，为烟叶生产的平稳发展奠定了基础。

然而在育种研究方面仍存在基础研究相对薄弱、优质高香气低危害品种缺乏、地方特色品种少等问题。

因此，加强烟草育种基础研究，选育一批突破性和具有鲜明地方特色的烟草新品种，更好地满足卷烟生产对原料的需求，已成为未来我国烟草育种研究工作的重点。

20世纪50年代初国内烟草品种选育工作起步，通过系统育种和杂交育种等技术，先后选育出了红花大金元、云烟85、云烟87、中烟9203、云烟202和中烟98等烤烟品种，并在生产上推广种植。

近年来，国内育成烤烟品种种植面积比例已从26％(1999年)上升到50％ (2002年)和68％(2006年)。

近5年来云烟85、云烟87的种植面积已占全国烤烟种植面积的40％以上。

“十五”期间育成的中烟100、云烟202等烤烟新品种推广面积也较大，同时还贮备了CF964、云烟203等一批优质抗病烤烟后备品系(组合)，明显改善了我国烤烟生产长期依赖国外引进品种的被动局面。

白肋烟品种的选育也取得了较为显著的成效，鄂烟1号等6个白肋烟品种已通过全国审定，并逐步在生产上推广应用，改变了我国白肋烟种植品种单一的现状。

4. 烟草育种新技术4．1 体细胞杂交在通过原生质体融合实现植物体细胞杂交研究方面，中国农业科学院烟草研究所[8，9]引用聚乙二醇为融合剂，经高ca、高pH值溶液处理，使Ⅳ．tabacum、Ⅳ．rustica及Ⅳ．glauca的游离叶肉细胞原生质体融合，获得了国内首例烟草种间体细胞杂种植株。

此后采用同样的方法又先后获得了N．tabacum分别与N．alata等6个野生烟草种的体细胞杂种植株[10]。

在不对称体细胞融合研究中，孙玉合等[11]利用普通烟草(N．tabacum)与粉蓝烟草(N．gluaca)叶肉原生质体诱导融合获得的编号为TG-8的体细胞杂种植株除具有雄性不育特征外，其他生物学性状及体细胞染色体数目均与其普通烟草亲本相同且遗传性状稳定；用烤烟品种G28回交4代，选育出烟草新胞质雄性不育系86 6，与烤烟新品系组配成的一代杂交种杂种优势明显，这为我国烟草雄性不育的研究和利用提供了新的方法和途径。

SUN等[12]利用R-6G处理烤烟品种K326原生质体后与N．repanda烟草原生质体融合，改变了烟草雄性不育系的胞质来源单一状况。

但对体细胞杂交的潜力不能估计过高，它不可能做到某一性状的定向转移，在利用体细胞融合进行有益性状转移的同时，野生烟草的一些劣质性状也被带进杂种中，如小叶片、烟叶变黄难、烤后色泽暗、烟叶化学成分不协调等[10]。

因此，体细胞杂交的作用要与常规育种相结合才能发挥出来。

4．2 基因工程烟草作为基因工程研究的模式植物，在抗病虫、抗除草剂、抗逆性等方面具有较好的应用前景。

我国利用基因工程技术已成功培育出了抗TMV、CMV、PYV 的烤烟和香料烟品种(系)[13]。

王晓雯等[14]通过根癌农杆菌介导法将益母草非专一性脂转移蛋白(nsLTPs)类抗菌蛋白基因Lj—L和相应改造基因Lj S分别转入香料烟品种Xanthi中，Tn代的离体抗性试验表明，外源基因对烟草赤星病的抗性达极显著水平；T0代活性抗性试验表明，Lj．L和Lj—s基因对青枯病的抗性也均达显著水平。

郭兆奎等[15]将酿酒酵母的HAL1基因转入烤烟品种龙江911和K326中，获得了高效表达的转化材料，烟叶化学成分分析结果表明转基因烟叶钾含量有显著增加。