優良種原生產新趨勢─十字花科蔬菜育種親本維持
文圖/邱金春、林照能、陳甘澍 鳳山熱帶園藝試驗分所
想要獲得優良的一代雜交種,除了需要親本具有優良性狀外,種子生產也是決定的因子之一。十字花科植株具有明顯的雜種優勢,然而花器卻很小,在田間人工除雄作業不容易進行,因此種子生產成本極高。為了降低採種時人力成本支出,在選育一代雜交種之前,通常先培育出具有自交不親和性(self-incompatibility)的育種親本;採種時,將兩雜交親本種於採種田,利用親本自交不親和特性即可得到天然異交的一代雜交種子,此採種技術可以大大地降低蔬菜生產成本;唯所得種子的純度取決於是否具有高度純質的自交親本,所以親本自交系的維持成為十字花科蔬菜採種上非常重要的工作。十字花科蔬菜育種趨勢上,除了利用自交不親和性外,育種人員也嘗試尋找具有細胞質雄不稔性基因(cytoplasmic male sterile, CMS) 的育種親本,期能導入一代雜交種子生產作業系統,以簡化採種過程,提高育成效率及生產力。
植物組織培養具有節省大量時間及空間的優點,而且終年均可進行培養不受外在環境因子影響,廣受農業研究人員的重視,利用組織培養技術進行農作物品種改良及優良品種大量繁殖的工作廣泛地應用在高經濟作物及園藝作物。建立組織培養繁殖系統對特殊的蔬菜種原而言具有諸多好處,例如這些重要的十字花科蔬菜育種親本不需持續進行自交蕾期授粉就能保存種原,而且可以避免自交系植株生長勢減弱;育種上一旦獲得優良的一代雜交後裔,即可在短期間內快速且大量繁殖親本植株,以因應種子商業生產所需。此外,試管培養的建立有助於體外基因庫的發展保存遺傳資源,亦可在種原交換轉運上提供安全而直接的途徑。
豐富的種原庫是作物育種成功的利器,尤其在講究專利權的今日,培育自有的優良品種即握有產業的優勢,因此種原保存一直是先進國家的熱門話題。利用具有自交不親和性或細胞質雄不稔性基因的親本來培育優良一代雜交品種,已成為十字花科蔬菜育種的流行趨勢,但是親本需要重覆地蕾期授粉以維持自交系純度,不僅費時費工,而且因植株生長勢弱,採收的種子有限,田間種原維持不易。利用頂芽或側芽培養形成無病原的健康植株,可短時間大量繁殖,不僅可以確實地保存珍貴的育種資源,並有利於國際間種源的交換。
詳全文請參考豐年半月刊55卷第24期