中国油豆角种质资源遗传多样性的研究进展

肖靖 管洪波 陈树良 王喜山 鄂成林 石晓华

摘 要：

本文综述了现阶段我国油豆角种质资源的分类、遗传多样性、在我国种植情况与应用等内容，分析了我国油豆角研究的瓶颈，展望了今后油豆角种质资源研究的发展趋势，特别是在普通菜豆全基因组测序工作的完成、高密度遗传图谱的构建的机遇中，要加强采用ISSR、SNP等分子手段以及高通量蛋白质组学研究油豆角特异性育种工作。

关键词：

油豆角;种质资源;遗传多样性

中图分类号：S-1

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230012

油豆角是菜豆的一个特殊种类，以黑龙江和吉林为主，分布在我国东北三省及广东省[1，2]，是以食用嫩荚为主。因该类蔬菜产品具有豆荚肉厚、纤维化少、炖炒易烂、风味独特、烹饪后口感软嫩无柴的菜豆优良特性，并且在煮熟时豆荚表面油汪汪而得名[3]。本文将对油豆角种质资源遗传多样性的研究成果予以综述，并简要讨论今后油豆角研究领域可能遇到的问题及发展方向。

1 油豆角种质资源

油豆角植株蔓生，豆荚扁条形，花冠色有紫色、红色、黄色、白色，荚面平或稍突起，有或无光泽，嫩荚绿色，荚壁纤维极少，豆荚无缝线，煮食后豆荚软面[4]。在黑龙江省688份菜豆资源中，符合油豆角标准的有191份，占总数的27.8%[5];在吉林省210份菜豆资源中，符合油豆角标准的有57份，占总数的27%。代表品种有小黑花油豆、尚志大油豆、大马掌、榆树油豆、紫花油豆、巨型油豆、江东宽、大红袍、大紫袍、五常油豆、大油豆、黑油豆、白架油豆等[6-9]。随着油豆角种质资源不断地传入和引进，从无到有逐步增加，现初具规模，经过大量的收集和整理，目前已筛选出一批可以利用的油豆角资源材料，为这种优质的菜豆——油豆角的育种工作提供了基础条件及强有力的数据。

2 油豆角种质资源的分类

根据栽培方式和熟性，对油豆角资源进行了初步分类。

2.1 根据栽培方式分类

2.1.1 适宜春季保护地栽培的资源材料

适宜春季保护地栽培的品种要选择抗低温、能够忍受光照不足的品种，且分枝能力不能太强，龙油豆、紫花油豆、将军油豆、一点红、五常油豆等具有这些特性，适合春季保护地栽培。

2.1.2 适合秋季保护地栽培的资源材料

适宜秋季保护地栽培的品种要选择植株生长能力强、抗病性与抗逆性均优的品种。一棵树、龙油豆3号、榆树油豆、五常油豆等植株有很强的生长势，适于秋季保护地栽培。

2.1.3 适合露地栽培的资源材料

一粒王、龙油豆2号、龙眼油豆、家雀蛋、亮秋架油豆、大马掌、压破车等具有植株生长势旺盛、抗病性与抗逆性强等特点，适于露地栽培。

2.2 根据成熟期分类

2.2.1 早熟油豆角类型

早熟油豆角的生育期在50d以下[8]， 花冠色以浅紫色为主，多数豆荚较短，植株的生长势相对较弱，分枝能力也较弱，品种的抗病性不强。主要代表品种有紫花油豆、龙眼油豆、小黑花油豆、一粒王、将军油豆、黑珍珠油豆、花皮猫胡豆。

2.2.2 中熟油豆角类型

中熟油豆角的生育期在50～60d，花冠色以紫色、红色为主，豆荚长15～18cm，宽2.0～2.5cm，植株的生长势较早熟品种强，但分枝能力较弱，品种的抗病性、抗逆性都比早熟品种稍强。主要代表品种有冠军油豆、五常油豆、家雀蛋、大马掌、九月油豆、三道眉[7]。

2.2.3 晚熟油豆角类型

晚熟品种的生育期在60d以上，在不下霜的情况下均可采收，豆荚长18cm以上，宽2.5～3.2cm，花冠色以白色为主，植株的生长势、抗病性、分枝能力均较强，抗病性也比早熟和中熟品种强[4]。主要代表品种有江东宽、一棵树、榆树油豆、花生米油豆、压蹋架、红家雀蛋、巨型油豆、三半斤。

3 油豆角种质资源遗传多样性的研究

遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。是生物多样性的重要组成部分，一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性，即种内个体之间或1个群体内不同个体的遗传变异总和。生态多样性和物种多样性在一定程度上都受遗传多样性的制约[10，11]。研究油豆角种质资源遗传多样性可以让育种研究者掌握油豆角种质资源的由来、发展及传播，而且能让人们深入了解油豆角进化的过程，为油豆角种质资源的起源、进化研究奠定坚实的基础，达到为油豆角的遗传育种提供基础数据的目的[9]。最近几年，随着分子生物学和遗传学的发展，遗传多样性的研究方法也在不断完善和提高。质量性状和数量性状，如株高、分枝数、荚宽、花色、产量、抗病性等这些形态学指标，较易测量与观察，被广大研究者所应用，为研究遗传变异奠定了基础。园艺育种研究者在鉴定蔬菜种质资源和育种父母本的筛选时一般都是凭借形态标记[12]。张赤红[13]等对油豆角的株高、荚长等生长习性做了研究，发现荚长与荚宽、株高与单株粒数、荚长与荚厚有很显著的正相关性。因此应该筛选出株高值、单株粒数值、单株荚数值均高的资源作父母本来提高油豆角的产量。而且，要想提高油豆角單株结荚的产量，就要在变异群体中着重对这些性状的筛选。

DNA分子标记技术是20世纪80年代发展起来的遗传标记技术，是在现代分子生物学技术迅猛发展的形势下才出现的新的技术。尤其是在分子育种时，为了从基因型上迅速精确地标记出植物的遗传组成，就可以使用DNA分子标记技术。所以这种技术在油豆角的种质资源创新与优质抗病育种的研究上被有效利用。张赤红等[14]利用SSR引物对油豆角遗传多样性进行分析，通过聚类分析结果说明国内外油豆角的遗传关系要比2者同野生菜豆的遗传关系近。近年来，ISSR标记也在菜豆研究中得以应用[15]，杨晶等[16，17]使用ISSR标记对吉林省36份菜豆品种进行遗传多样性研究，筛选中3个特异性引物。冯国军等[18]筛选出对枯萎病具有高抗性的材料1份，是以油豆角种质资源材料的幼苗下胚轴为材料，利用双孔注射法，对油豆角接种枯萎病菌而筛选出的。

4 存在的问题及发展趋势

在我国，由于自然生态环境被破坏和人们对油豆角需求单一化，东北地区现在主栽的油豆角品种只有几个，油豆角的遗传资源中有很多没有被保存或保存很少。所以，应研究出保护途径和保护方法，从而能够保留油豆角的重要遗传资源，掌握其遗传基础，建立种质资源间的遗传关系，为遗传育种奠定遗传基础。

目前，中国的油豆角种质研究工作主要集中在形态学水平和分子水平遗传多样性研究方面，但由于油豆角SSR、SNP等新型分子标记数量较少，限制了分子检测、分子标记辅助育种的进一步开展。近年来，蛋白质组学也在油豆角遗传多样性[19]，干旱胁迫[20]，冷胁迫[21]等方面得以应用。今后，在普通菜豆全基因组测序工作完成基础上，构建出油豆角的高密度遗传图谱以及应用高通量蛋白质组学的研究成为可能，进而能够实现大规模开发和利用油豆角特异性分子标记来达到分子育种的目的。

参考文献

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作者簡介：

肖靖，女，副研究员，博士。研究方向：蔬菜栽培育种的研究;

管洪波，女，助理研究员。研究方向：园艺作物栽培育种;

石晓华，女，研究员。研究方向：菜豆的栽培与育种的研究。