我国杂粮种质资源创新研究: 现状与展望

doi:10.11983/CBB22197

植物学报 ›› 2023, Vol. 58 ›› Issue (1): 6-21.DOI: 10.11983/CBB22197

所属专题：杂粮生物学专辑 (2023年58卷1期)

我国杂粮种质资源创新研究: 现状与展望

武晶¹, 汤沙¹, 王红霞², 常金华³, 刘长友⁴, 张凯旋¹, 刘永辉¹, 王彦楠¹, 韩渊怀⁵, 刁现民¹^,^*()

¹中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081
²中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所, 上海 200032
³河北农业大学, 保定 071001
⁴河北省农林科学院粮油作物研究所, 石家庄 050035
⁵山西农业大学, 太原 030031

收稿日期:2022-08-19 接受日期:2022-12-01 出版日期:2023-01-01 发布日期:2023-01-05
通讯作者: *E-mail: diaoxianmin@caas.cn
基金资助:
国家重点研发计划(2019YFD1000700);国家重点研发计划(2019YFD1000704);国家谷子高粱产业技术体系(CARS-07);国家食用豆产业技术体系(CARS-08)

Germplasm Resource Innovation of Minor Cereals in China: Advances and Perspectives

Jing Wu¹, Sha Tang¹, Hongxia Wang², Jinhua Chang³, Changyou Liu⁴, Kaixuan Zhang¹, Yonghui Liu¹, Yannan Wang¹, Yuanhuai Han⁵, Xianmin Diao¹^,^*()

¹Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
²CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences/Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai 200032, China
³Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China
⁴Institute of Cereal and Oil Crops, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050035, China
⁵Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030031, China

Received:2022-08-19 Accepted:2022-12-01 Online:2023-01-01 Published:2023-01-05
Contact: *E-mail: diaoxianmin@caas.cn

摘要/Abstract

摘要： 该文系统综述了我国杂粮种质资源保存、鉴定评价、创新利用、基因资源挖掘研究现状, 以及基础研究存在的问题和挑战, 并提出杂粮研究的重点和发展方向。

关键词: 杂粮, 种质资源, 基因

Abstract: In this paper, we reviewed the research status of minor cereals in China—the germplasm conservation, identification and innovative utilization, etc. Furthermore, we analyzed the problems and challenges existing in the basic research of minor cereals in China, and proposed the priorities and development directions.

Key words: minor cereals, germplasm resource, gene

武晶, 汤沙, 王红霞, 常金华, 刘长友, 张凯旋, 刘永辉, 王彦楠, 韩渊怀, 刁现民. 我国杂粮种质资源创新研究: 现状与展望. 植物学报, 2023, 58(1): 6-21.

Jing Wu, Sha Tang, Hongxia Wang, Jinhua Chang, Changyou Liu, Kaixuan Zhang, Yonghui Liu, Yannan Wang, Yuanhuai Han, Xianmin Diao. Germplasm Resource Innovation of Minor Cereals in China: Advances and Perspectives. Chinese Bulletin of Botany, 2023, 58(1): 6-21.

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图/表 4

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[127]	Yang K, Tian ZX, Chen CH, Luo LH, Zhao B, Wang Z, Yu LL, Li YS, Sun YD, Li WY, Chen Y, Li YQ, Zhang YY, Ai DJ, Zhao JY, Shang C, Ma Y, Wu B, Wang ML, Gao L, Sun DJ, Zhang P, Guo FF, Wang WW, Li Y, Wang JL, Varshney RK, Wang J, Ling HQ, Wan P (2015). Genome sequencing of adzuki bean (Vigna angularis) provides insight into high starch and low fat accumulation and domestication. Proc Natl Acad Sci USA 112, 13213-13218. DOI PMID
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[136]	Zhang GY, Liu X, Quan ZW, Cheng SF, Xu X, Pan SK, Xie M, Zeng P, Yue Z, Wang WL, Tao Y, Bian C, Han CL, Xia QJ, Peng XH, Cao R, Yang XH, Zhan DL, Hu JC, Zhang YX, Li HN, Li H, Li N, Wang JY, Wang CC, Wang RY, Guo T, Cai YJ, Liu CZ, Xiang HT, Shi QX, Huang P, Chen QC, Li YR, Wang J, Zhao ZH, Wang J (2012). Genome sequence of foxtail millet (Setaria italica) provides insights into grass evolution and biofuel potential. Nat Biotechnol 30, 549-554. DOI PMID
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[138]	Zhang KX, He M, Fan Y, Zhao H, Gao B, Yang KL, Li FL, Tang Y, Gao Q, Lin T, Quinet M, Janovská D, Meglič V, Kwiatkowski J, Romanova O, Chrungoo N, Suzuki T, Luthar Z, Germ M, Woo SH, Georgiev MI, Zhou ML (2021). Resequencing of global Tartary buckwheat accessions reveals multiple domestication events and key loci associated with agronomic traits. Genome Biol 22, 23. DOI PMID
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作物	虫害	鉴定数量(份)	鉴定时期	优异资源	参考文献
高粱	麦二叉蚜和高粱蚜	292	苗期和成株期	PB14648-6和PI550607等	杨慧勇等, 2020
普通菜豆	豆蚜	800	苗期	F0000478和F0001927等	韩文智等, 1991
绿豆	绿豆象	481	/	C05199、C05202和C05528	陈红霖等, 2020
蚕豆	绿豆象	500	/	H0048、H0092和H0094等	张红岩等, 2016
豌豆	绿豆象	256	/	G0003519和G0003837等	仲伟文等, 2014
豌豆	豌豆蚜	406	成株期	G0274和G0649等	苟桂珍和朱健美, 1991

作物	虫害	鉴定数量(份)	鉴定时期	优异资源	参考文献
高粱	麦二叉蚜和高粱蚜	292	苗期和成株期	PB14648-6和PI550607等	杨慧勇等, 2020
普通菜豆	豆蚜	800	苗期	F0000478和F0001927等	韩文智等, 1991
绿豆	绿豆象	481	/	C05199、C05202和C05528	陈红霖等, 2020
蚕豆	绿豆象	500	/	H0048、H0092和H0094等	张红岩等, 2016
豌豆	绿豆象	256	/	G0003519和G0003837等	仲伟文等, 2014
豌豆	豌豆蚜	406	成株期	G0274和G0649等	苟桂珍和朱健美, 1991

作物	非生物逆境	鉴定数量(份)	鉴定时期	优异资源	参考文献
谷子	干旱	3761	全生育期	狼尾巴和朱砂红等	温琪汾等, 2005
	干旱	201	芽期	郑821和衡8326等	秦岭等, 2013
	盐碱	100	萌发期	晋育红谷、公矮6号、红钙谷和晋谷29	张笛等, 2019
	盐碱	63	萌发期	济谷16和汾特11号等	韩飞等, 2018
高粱	干旱	396	萌发期	L316、494、L269和24-1	张丽霞等, 2018
高粱	盐碱	6000	芽期和苗期	双粒和库车黄等	王明珍等, 1992
大麦	干旱	100	成株期	S-130、Z16和沾益红毛大麦等	张毅等, 2022
大麦	盐碱	10234	萌发期	福84-8104和浙9343等	谢承陶, 1993
普通菜豆	干旱	644	芽期	小饭豆和六十日早	Wu et al., 2022a
	干旱	644	苗期	四季豆、家雀蛋和白芸豆等	Wu et al., 2022a
	盐碱	42	苗期	黑芸豆和紫花芸豆等	李琳等, 2016
绿豆	干旱	113	芽期	当地吉豆等	王兰芬等, 2014
		70	苗期	C0005161等	王兰芬等, 2015
		303	成株期	C0000062和冀绿2号等	王兰芬等, 2019
	盐碱	346	苗期	C0004125和C0006310等	胡亮亮等, 2022
豌豆	干旱	87	芽期	G0002457和G0002293等	李玲等, 2017
豌豆	盐碱	32	芽期	QW27和法国618等	亚秀秀等, 2022
小豆	干旱	235	苗期	R147和CCA065	单云鹏等, 2019
	盐碱	1059	芽期	B1555、B1556和B1627等	王修臣等, 1992
	冷害	384	苗期	G-I-34、JN95-0和E0064	濮绍京等, 2008
蚕豆	盐碱	31	芽期	H0000995、Z4和H0000693等	樊有存, 2021
甘薯	盐碱	200	全生育期	S37-2和苏薯14号等	马佩勇等, 2018
甘薯	寒害	441	成株期	雪薯和冬薯等	张雄坚等, 2008
荞麦	干旱	290	芽期	品苦1号等	杨迪, 2021

作物	非生物逆境	鉴定数量(份)	鉴定时期	优异资源	参考文献
谷子	干旱	3761	全生育期	狼尾巴和朱砂红等	温琪汾等, 2005
	干旱	201	芽期	郑821和衡8326等	秦岭等, 2013
	盐碱	100	萌发期	晋育红谷、公矮6号、红钙谷和晋谷29	张笛等, 2019
	盐碱	63	萌发期	济谷16和汾特11号等	韩飞等, 2018
高粱	干旱	396	萌发期	L316、494、L269和24-1	张丽霞等, 2018
高粱	盐碱	6000	芽期和苗期	双粒和库车黄等	王明珍等, 1992
大麦	干旱	100	成株期	S-130、Z16和沾益红毛大麦等	张毅等, 2022
大麦	盐碱	10234	萌发期	福84-8104和浙9343等	谢承陶, 1993
普通菜豆	干旱	644	芽期	小饭豆和六十日早	Wu et al., 2022a
	干旱	644	苗期	四季豆、家雀蛋和白芸豆等	Wu et al., 2022a
	盐碱	42	苗期	黑芸豆和紫花芸豆等	李琳等, 2016
绿豆	干旱	113	芽期	当地吉豆等	王兰芬等, 2014
		70	苗期	C0005161等	王兰芬等, 2015
		303	成株期	C0000062和冀绿2号等	王兰芬等, 2019
	盐碱	346	苗期	C0004125和C0006310等	胡亮亮等, 2022
豌豆	干旱	87	芽期	G0002457和G0002293等	李玲等, 2017
豌豆	盐碱	32	芽期	QW27和法国618等	亚秀秀等, 2022
小豆	干旱	235	苗期	R147和CCA065	单云鹏等, 2019
	盐碱	1059	芽期	B1555、B1556和B1627等	王修臣等, 1992
	冷害	384	苗期	G-I-34、JN95-0和E0064	濮绍京等, 2008
蚕豆	盐碱	31	芽期	H0000995、Z4和H0000693等	樊有存, 2021
甘薯	盐碱	200	全生育期	S37-2和苏薯14号等	马佩勇等, 2018
甘薯	寒害	441	成株期	雪薯和冬薯等	张雄坚等, 2008
荞麦	干旱	290	芽期	品苦1号等	杨迪, 2021

作物	品质性状	鉴定数量(份)	优质资源	参考文献
谷子	蛋白质和脂肪含量	1468	高蛋白、高脂肪种质: 辉县十里香和系县狗尾巴等	卫丽等, 1999
	粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸和可溶性糖含量	2353	高蛋白、高脂肪种质: 高平秃头白和长治大黄谷等	王星玉, 1985
	黄色素含量	169	高黄色素种质: 安04-4117和保31811等	杨延兵等, 2012
	硒和蛋白质含量	112	高硒种质: 蝇头黄谷、毛毛谷和竹叶青等	刘三才等, 2009
高粱	单宁含量	827	低单宁种质: 花高粱和白高粱等	庾正平和贾丽娟, 1992
高粱	粗蛋白、赖氨酸和单宁含量	532	高蛋白、高赖氨酸、低单宁种质: 白高粱和板八高粱等	朱志华等, 2003
大麦	蛋白质和赖氨酸含量	7089	高蛋白、高赖氨酸种质: 裸仁大麦和长芒大麦等	林澄菲等, 1991
大麦	淀粉含量	179	高淀粉种质: 糯大麦(引) C2-2、USA-β和盐引2012-13	张英虎等, 2018
普通菜豆	粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和粗纤维含量	149	高蛋白种质: F0001239和F0001558 高淀粉种质: F0001952和F0001956 高脂肪种质: F0001474 高纤维种质: F0001571	郝晓鹏等, 2016
绿豆	蛋白质含量	850	高蛋白种质: DO317、D0946、DO287、DO428、DO846和DO47	贺微仙等, 1987
绿豆	淀粉含量	831	高淀粉种质: DO595、DO0049、DO431和DO433	贺微仙等, 1987
豌豆	花青素含量	234	高花青素种质: ABYSSINICUM、L805、ASIATICUM和EDELPERLE	田茜等, 2019
小豆	出沙率、亮度和红度	362	高出沙率种质: 86早47等高亮度、高红度种质: B-1-1、86中57、HBN-1和JN95-0	金文林等, 2006
	蛋白质含量	207	高蛋白种质: EO570、EO1037、EO399 、EO151、EO- 258和EO945	贺微仙等, 1987
	淀粉含量	206	高淀粉种质: EO72、EO582、EO395和EO417	贺微仙等, 1987
蚕豆	蛋白质和淀粉含量	130	高蛋白种质: 竹秆青和样蚕豆高淀粉种质: 小粒蚕豆和大扁蚕豆	唐代艳, 1990
甘薯	淀粉含量	332	高淀粉种质: 滕冲本地种、浙舟84-64和干系682-11等	张允刚和郭小丁, 2003
荞麦	黄酮含量	31	高黄酮种质: 昭苦2号	张广峰等, 2020
荞麦	芦丁含量	39	高芦丁种质: 黔苦4号和甜荞	秦培友, 2012

我国杂粮种质资源创新研究: 现状与展望

Germplasm Resource Innovation of Minor Cereals in China: Advances and Perspectives

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作物	病害	鉴定数量(份)	鉴定时期	优异资源	参考文献
谷子	谷瘟病	1468	苗期	民权青谷、开封麦茬谷和西华老来变等	卫丽等, 1999
谷子	黑穗病	2050	成株期	南京19和龙爪粘谷子等	温琪汾等, 2006
高粱	丝黑穗病	150	成株期	45A和L429A等	姜钰等, 2015
高粱	黑束病	110	成株期	LR625和1038R等	胡兰等, 2019
大麦	冠锈病	75	苗期	阿青6号和藏青320等	田晓等, 2018
	白粉病	921	成株期	木石港3号和S-096等	黄金堂等, 2008
	根腐病	205	苗期	垦啤麦9号和蒙啤麦3号等	吕二锁等, 2015
普通菜豆	细菌性疫病	146	苗期	金连豆和BAT1198等	朱吉风等, 2015
	镰孢菌枯萎病	362	苗期	土褐豆和AFR703等	薛仁风, 2012
	炭疽病	683	苗期	红芸豆等	Wu et al., 2020
绿豆	枯萎病	215	苗期	榆绿1号和绿资5 (白荚)等	沈颖超等, 2022
豌豆	白粉病	396	苗期	B582-179和G0002602等	王仲怡等, 2013
小豆	尾孢叶斑病	2040	成株期	B1494	魏淑红, 2000
	锈病	1003	苗期	B1484、B1485和B1488等	曹如槐等, 1991
	白粉病	500	成株期	G-I-20和86早27等	喻少帆等, 1997
	疫霉茎腐病	70	苗期	B276和B491等	朱振东和王晓鸣, 2003
蚕豆	锈病	241	成株期	96-99和9584-1-1等	李月秋等, 2002
甘薯	黑斑病	1107	成株期	满村香和小白藤等	赵冬兰等, 2005
	基腐病	126	成株期	浙薯255和浙薯38	沈升法等, 2022
	茎线虫病	768	成株期	假芋薯、徐79-6-1和W71等	孙近友等, 1993
荞麦	轮纹病	50	苗期	YZ-18	卢文洁等, 2017

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