【烟草原生质体融合选育新品种】
拼译：recent progress of tobacco breeding by somatic hybridization
1972年美国Carlson第1次用烟草原生质体融合获得种间体细胞杂种植株。这是烟草体细胞杂交研究中最早成功的实例。烟草是生物技术研究中用得最多的材料，它在生物技术组织培养操作方面容易成功，已成为开展生物工程中细胞工程和基因工程研究的模式植物。 1980年，我们将普通烟草(Nicotiana tabacum)与黄花烟草(N．rustica)、普通烟草与粉蓝烟草(N．glauca)的原生质体进行融合，获得杂种植株，这在国内属首例。此后又将5个野生烟草(N．alata，N．nesophilla，N．repanda，N．pariculata，N．debeini)与普通烟草进行融合，都得到了体细胞杂种植株，而且数量众多，最多的一次达300多株杂种植株，融合成功率高，最高的一年达50%。这说明烟草的体细胞融合技术较为成熟，几乎达到随心所欲的程度。在杂种植株中有对称杂种——偶合了双亲的全部遗传物质的典型杂种；有形态接近野生烟草或普通烟草的非对称杂种，还有胞质雄性不育杂种。近几年采用钝化系统、钝化细胞核或细胞质以期实现部分染色体或某些基因片段的融合，更加容易得到新的胞质杂种和更多的不对称杂种(表1)。表1 烟草种间体细胞杂种名录及后代初步表现 
烟草细胞融合技术，获得近缘或远缘杂种植株的技术已比较成熟，但多数研究者只着重杂交技术体系的建立和杂种细胞的选择，获得体细胞杂种植株即告一段落，而我们的重点是放在对杂种植株后代的植物学形态和农艺性状的观察方面，现已进行至第12代，为体细胞杂种的应用积累了若干宝贵的资料，这是有性杂种难以得到的。尽管远缘体细胞杂种植株的育性很低，但少数植株还能收到少量种子，使对远缘体细胞杂种植株的观察得以进行下去。而远缘有性杂交，有时也能成功，得到当代，但由于没有育性，收不到种子，没有后代。目前对烟草远缘体细胞杂种自花结果的后代的观察已取得以下宝贵的资料。(1)通过融合可得到3种类型的杂种植株——对称杂种、不对称杂种和胞质杂种。(2)杂种后代的遗传性状分离。(3)体细胞杂交实现了有用性状的转移。体细胞杂交可以实现有用性状的转移，这已被无数次实验所证明，但野生烟草的某些劣质性能在杂种中也得到表现，如烟叶难变黄、烟叶烤后色泽暗、缺油分、烟叶化学成分不协调、总糖偏低、蛋白质含量偏高等。所以，杂种不能直接被利用，必须改良。烟草种间体细胞杂种，用双亲的花粉与之授粉都可育。用综合性状表现较好的烤烟品种与体细胞杂种回交，既可改良品质，又可提高育性，并且随回交世代的增加回交亲本的优良性状逐渐累加。杂种的根尖染色体数逐渐减少，并向回交亲本的染色体数靠拢，一旦染色体数跟回交亲本的染色体数一致，即2n=48，育性便完全恢复，遗传性状也跟着稳定下来。龚明良和卜锅章等经过10多年的努力，通过回交和回交后自交，经连续选育，已先后选育出10多个遗传性状稳定、品质和抗病性能较好的材料，其中有2个高抗烟草黑胫病、耐黄瓜花叶病(CMV)和赤星病的香型烤烟新品系88－4，86－1。一个品质好、高抗黑胫病的雄性不育系86－6。利用雄性不育系86－6与香型烤烟新品系88－4和86－1组配成一代杂种92－8和92－7，从而开辟了烟草体细胞杂交育种新途径。用胞质雄性不育系与香型烟新品系组配的新一代杂种，经产量、品质和抗病性测定，具有较强的一代优势，抗病性强、保持香味，在生产上有很强的应用潜力。其抗烟草黑胫病的能力，经2年的接种鉴定也表现出很强的抗病性。通过体细胞杂交选育出的烟草新品系已在山东、吉林、广西、湖北、云南、四川等省进行小面积生产示范。从1989年至1993年，累计种植面积约20ha。1994年在湖北省种植面积33ha。通过试种，一般产烟叶2250kg／ha。与当地大面积推广种植的品种相仿，处于适产范围。而质量有很大提高，尤其是新品系具有独特的香味，吸烟者吸了很舒适。新品系的抗病性能也很好，田间花叶病、赤星病、黑胫病都很轻。经化验，烟叶的内在化学成分含量也很协调。原烟的外观质量较好，色泽金黄、色较深、有油分、弹性好，得到烟草公司和卷烟厂的好评，有的烟厂已设想以新品系烟叶替代云南调香型烟叶加入卷烟配方。因此新品系的应用潜力很大，种植面积有进一步扩大的趋势。这是首例将体细胞杂交育成的烟草新品系应用于烟草生产。【参考文献】：1 中国农业科学院烟草研究所体细胞杂交课题组．烟草种间体细胞杂交育成杂种植株．中国烟草．1980，(4)：1～102 中国农业科学院烟草研究所体细胞杂交课题组．普通烟草与野生烟草体细胞杂种植株育成．中国烟草．1981，(3)：14～173 卜锅章，等．烟草种间体细胞杂种植株当代细胞学观察．中国烟草．1984，(2)：1～34 龚明良，等．烟草体细胞杂种后代的初步研究．中国农业科学．1987(庆祝中国农业科学院建院30周年专辑)：135～1395 卜锅章，等．烟草种间体细胞杂种后代的遗传性状观察和选育．生物工程学报．1989，5(4)：291～2966 卜锅章，等．烟草种间体细胞杂种后代的遗传性状观察．中国农业生物技术论文集．1989，94～987 卜锅章，等．烟草种间体细胞杂交育成新品系．山东省烟草学会论文集．1989，107～1108 卜锅章，等．一个有实用价值的烟草种间体细胞杂种．中国烟草．1990，(3)：1～49 龚明良，等．烟草种间体细胞杂交育成新品系．中国烟草学报．1992，(6)：22～2810 卜锅章，等．普通烟草与黄花烟草体细胞杂交选育出新品系．中国烟草．1992，(2)：1～5(中国农业科学院烟草研究所龚明良、卜锅章撰) |