网站首页
数字报首页
通版阅读请点击:
展开通版
收缩通版
枸杞种质资源研究与利用
秦 垦 宁夏农林科学院枸杞工程技术研究所研究员
2024年08月21日
字数:1,739
版次:03
  一、枸杞种质资源种质资源——育种工作的保障
  宁杞1号、5号、7号等良种的示范推广,在宁夏枸杞产业发展壮大的历程中起到了极大的作用。随着枸杞产业的进一步发展,品种作为产业的源头保障,越来越受到业内人士的关注。解放以来,在种质资源收集研究、评价及育种方法与技术创新等领域作了大量的研究工作,获得、创制了大量的育种中间材料,并取得了一定成果,推进了枸杞新品种选育的进程。总结这些经验,并分析枸杞产业当前对品种的需求,对于指导今后的育种目标确定和明确阶段性育种工作重点具有一定参考和指导作用。
  二、种质资源研究
  枸杞属Lycium是世界性分布的物种,南美起源。《中国植物志》记载中国枸杞属野生分布有7个种和2个变种,宁夏枸杞、中国枸杞、黑果枸杞是三个主要的物种。目前我国枸杞产业主要有5大产区:宁夏、青海、甘肃、新疆与内蒙古,绝大多数栽培品种均引自宁夏枸杞L.barbarum系列品种。
  三、宁夏农林科学院枸杞科学研究所
  建成世界收集资源量最大的国家枸杞种质资源库;建立了枸杞种质资源评价体系,制定出枸杞DUS测试指南,该标准已上升为国际标准;首次在国际上组装出高质量枸杞基因组;解析了茄科枸杞属基因组进化机制了;定位挖掘到控制枸杞重要农艺性状关键基因;挖掘出控制枸杞多糖、果糖和类黄酮合成调控的关键功能基因40个;解析了黑果枸杞花青素合成调控机理;建立了枸杞多糖生物合成模型;揭示了枸杞自交不亲和的分子机制;建成了种类和数目最多枸杞代谢物数据库;构建了枸杞DNA指纹图谱、创制出新种质。
  四、枸杞功效物质
  1.枸杞亚精胺:二咖啡酰亚精胺糖苷类化合物枸杞亚精胺(Lycibarbarspermidines),其结构特征是具有多个糖基取代的二咖啡酰亚精胺母核,是枸杞子的主要成分,占干重的0.2%以上,并被认为具有强大的抗阿尔茨海默病(AD)和抗氧化活性。
  2. 澳洲茄碱:栽培甜枸杞宁杞7号成熟鲜果样品缺少野生苦枸杞样品所共同具有的波谱区段。经化学成分解析,野生苦味枸杞的苦味成分主要与甾体生物碱类成分如澳洲茄碱、5,6-二氢澳洲茄碱密切相关。
  3.枸杞红素:推测枸杞果中的枸杞红素在生物体中发挥保健作用的单体主要为其自身或者脱去双棕榈酸链的玉米黄素结构,其代谢后高积累器官与中医认为枸杞发挥治疗作用的器官一致(肝脏、眼和肾脏对应清肝明目补气)。
  4. 枸杞多糖:枸杞多糖(Lycium barbarum poly⁃saccharide)是从枸杞(Lycium barbarum L.)中提取的一种糖结合物,由糖蛋白、糖脂和多种糖链组成。由于具有很高的抗氧化和免疫活性,它经常被用来增强药物疗效或制作功能性膳食,具有重要的商业和科学价值。重要的是,枸杞的细胞壁是枸杞多糖的主要来源之一,主要由纤维素、半纤维素、水溶性果胶和具有分支结构的水不溶性果胶组成 。
  5.枸杞酸2-O-b-D-吡喃葡萄糖基-L-抗坏血酸(AA-2βG):2-O-b-D-吡喃葡萄糖基-L-抗坏血酸(AA-2βG)的含量约为枸杞干果的0.5%。已有研究表明,枸杞AA-2bG具有抗氧化、抗肿瘤和免疫生理调节作用。
  6.地骨皮素:地骨皮甲素(kukoamine A,KuA)是茄科植物枸杞Lycium chinense Mill. 或宁夏枸杞Ly⁃ciumbarbarumL. 的根皮,即中药地骨皮中的一种生物碱。抑制肝脏脂质合成,减少肝脏脂质沉积地地骨皮甲素和乙素同时存在于中药地骨皮中,是主要的降血压有效成分;两者系同分异构体,在常规色谱条件下难以分离。
  五、几点思考
  1.资源收集建议按主要育种目标开展,不是什么都要、什么都收。
  2.道地性的问题是发展枸杞产业的根本,解决宁夏枸杞栽培起源的问题,可能是论证宁夏枸杞道地性的关键,结合种质资源收集过程中谱系地理的研究,可能有望从物种进化的层面解释道地性的问题。
  3.新优种质利用与创制方面急需解决的几个问题:(1)新优种质的利用。将按育种目标,将初筛符合机收的、药用的优异种质直接用于生产的栽培技术熟化与示范推广。(2)打破种间生殖隔离技术研究。物种间有生殖隔离,评价部分性状优异的资源可能因为生殖隔离而无法利用,研究种间隔离机制,创制打破中间隔离的技术体系,是一个关键科学问题。(3)重点性状的遗传规律研究。针对育种目标性状,开展组配,利用杂交子代分离、研究目标性状的遗传规律。(4)高得率DH系技术体系构建。DH系(纯和二倍体)是目的基因遗传规律研究的关键,在找到解决DH得率低的关键制约因素的同时,解决关键育种材料的问题。(5)高效枸杞遗传转化体系构建。以核心种质(主栽品种)无性系或DH系为试材,构架高效的转化体系,为目标功能基因的高效编辑技术体系奠定基础。