木豆遗传资源及分子利用策略.pdf
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2006年2月23日
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分子植物育种, 2 0 0 3年, 第 1 卷 , 第 5 6期。 第 7 4 7 —7 5 0页
Mo l e c u l a r P l a n t Br e e d i n g , 2 0 0 3, Vo 1 . 1 , No. 5 6 。 7 4 7 — 7 5 0
文献综述
REVI EW
木豆遗传资源及分子利用策略
罗瑞鸿 魏 源文 李杨瑞
广西 作物 遗 传改 良生 物 技术重 点开 放实 验室 ,广西农 科院 ,南 宁。5 3 0 0 0 7
通讯 作者 ,l o u r u i h o n g @s o h u . e o m
摘要
介绍了世界木 豆发 源及种植 概况 、木 豆作 物 的一些 生物 学 特性 及 生长 习性 ,列举 了如遗 传 多样性 、抗性等 一些较 独特 的遗 传资源,并讨论 了木豆的分子利用 策略。
关键词
木豆,生物学特性 ,遗传 多样性 ,抗性资源
Ge ne t i c So u r c e s a nd M o l e c ul a r U t i l i z a t i o n St r a t e g y o f Pi ge o np e a
Lu o Rui ho ng。 W e i Yua nwe n Li Ya ng r ui
Gu a ng xi Cr o p s Ge n e t i c I mp r o v e me n t& Bi o t e c h n o l o g y Ke y La b o r a t o r y,Gu a ng x i Ac a d e my o f Ag r i c u l t ur a l S c i e n c e s ,Na n n i ng ,5 3 0 0 07
Co r r e s p o n d i n g a u t h o r ,l o ur u i h o n g @s o hu. e o m
ABSTRACT
Or i gi n a n d pl an t i ng, bi o l o g i c a l c ha r a c t e r s ,h ab i t s o f gr o wt h o f pi ge onp e a we r e b r i e f l y i nt r o du c e d.Ce r t a i n
s pe c i a l g e ne t i c s o ur c e s s uc h a s ge ne t i c di v e r s i t y a nd a nt i — s t r e s s a bi l i t y we r e l a y o ut .M o r e o v e r , s t r a t e gy o f
mol e c u l a r u t i l i z a t i on o f pi g e o np e a wa s a i s o d i s c u s s e d i n t h i s pa pe r .
KEYW ORDS
Pi g e o np e a ,Bi ol o gi c a l c ha r a c t e r s ,Ge ne t i c c ha r a c t e r s ,Ant i — s t r e s s s o ur c e s
1引言
木豆是菜豆族 ( P h a s e o l e a e )木豆亚族 ( 一
j a n i n a e )豆科 ( L e g u mi n o s a e )蝶 形 花科 ( P a p i l —
i o n a c e a e )木豆 属 ( C a j a n u s ) 中 唯 一 的 一 个 栽 培
种 ( C a j a n u s c a j a n) ,是唯一可 食的 木本 豆类 ,发
源于 印度 次大陆 , 已有 6 0 0 0多年的栽 培 历史。 目
前全球木 豆种 植面积达 5 2 0万 h m2 ,主要分布 在南
亚的印度 ( 4 6 0万 h m2 ) 、缅 甸 ( 2 5万 h m2 )和 尼泊
尔 ( 3万 h m2 ) ,非洲 的肯 尼亚 ( 1 6万 h m2 ) 、马拉
维 ( 1 4万 h m2 ) 、乌干达 ( 7万 h m2 )和坦桑尼亚等
( 6万 h m2 ) 。木 豆属 热带 、亚 热 带作 物,在纬 度上
主要分 布于 南北 纬 3 2度之 间,为 多年 生作物 ;在
3 2 —4 5度之间,可作为一年生作物种植 。
栽培木豆 大 约 在 1 5 0 0年 前 由印度 传 入 中 国,分布 在 海 南 、云 南 、 广 西 、贵 州 、广 东 、 福 建 、湖南 、四川和 江西 等 省 区, 主要 做 紫 胶 虫的 寄 生
树生产紫胶 。1 9 9 7年起 ,我 国开 始有 规 模地 再 次
从印 度 引 进 木 豆 ,除 作 食 物 外 ,还 被 开 发 为 牛、维普资讯 http:www.cqvip.com 7 8
羊 、兔等 动物 的高 蛋 白优 质 饲 料, 并用 于 西南 地
区遏 止石漠 化、保持 水土 、恢 复生态平衡 。
2木豆的一些生物学特性
根及根瘤 木豆 的根 系 由木质 化 程度很 高 的主
根 和侧根 组成 ,通 常分布在 3 0—9 0 c m 的土层深度
内,条 件适合 时能 深达 2—3 m。木 豆 与豇 豆属 根
瘤菌共生 ,播 种后 1 2 0 d根 瘤 菌开始形 成 。根 瘤直
径 0 . 2—2 0 c m,多数着 生于侧 根上 ,位 于 3 0 c m 表
土层 内,深 达 1 5 0 c m 土 层也 发现 有 小根 瘤 。木豆
根瘤的 固氮量 为每 生长季 4 2 ~9 0 k g. h m~。
茎 早熟 品种 的茎基部 一般 在 3 c m 以下,晚熟
品种 的在 4一l O c m,最 粗可达 1 5 c m。株高 介于 4 0
—
4 0 0 c m 之 间,大 多数 品种 为 1 5 0—2 0 0 c m,早熟
品种 多为 4 0—6 0 c m,特 晚熟 品种可高于 4 0 0 c m。
花 木 豆 花序 为总 状 花序 ,着 生 3—1 0朵 花,以闭 花授 粉 自花 受 精 为 主,但 由于 很 吸 引 虫 媒,异交率 也很 高, 多 数 品 种异 交 率 达 2 0 % 一7 0 %。
开花期长 ,木 豆 同一植 株 上 的花 可 相继 持 续 开放
1 5—2 0 d ,每天 上午 6点半 开始 开花 ,1 0时 3 0分
至 1 2时 3 0分 为开 花 盛 时,下 午 2时停 止。花朵
开放后持续 1 d关 闭。
籽粒 籽粒形状 为椭圆、长椭 圆、扁 圆和方形,种子 底 色 分 为 白、乳 黄 、 黄 、浅 褐 、褐 、 浅 灰 、灰 、紫、深 紫和黑色 1 0种。不 同 品种间 籽粒大 小
差异大 ,百粒重 从 2 . 8—2 2 . 4 g都 有。种 脐 小,通
常 白色,种子萌发 时子 叶不 出土 。
木豆生长对光 照和温 度 的要 求 木 豆为 短 E t 性
植物 ,早 熟 品种 的 临界 光 周期 1 4 . 8 h ,晚熟 品种
的临界光周 期 1 1 . 6 h 。 E t 长 超过 临界 光 周期 ,木
豆开 花将 延迟 ......
Mo l e c u l a r P l a n t Br e e d i n g , 2 0 0 3, Vo 1 . 1 , No. 5 6 。 7 4 7 — 7 5 0
文献综述
REVI EW
木豆遗传资源及分子利用策略
罗瑞鸿 魏 源文 李杨瑞
广西 作物 遗 传改 良生 物 技术重 点开 放实 验室 ,广西农 科院 ,南 宁。5 3 0 0 0 7
通讯 作者 ,l o u r u i h o n g @s o h u . e o m
摘要
介绍了世界木 豆发 源及种植 概况 、木 豆作 物 的一些 生物 学 特性 及 生长 习性 ,列举 了如遗 传 多样性 、抗性等 一些较 独特 的遗 传资源,并讨论 了木豆的分子利用 策略。
关键词
木豆,生物学特性 ,遗传 多样性 ,抗性资源
Ge ne t i c So u r c e s a nd M o l e c ul a r U t i l i z a t i o n St r a t e g y o f Pi ge o np e a
Lu o Rui ho ng。 W e i Yua nwe n Li Ya ng r ui
Gu a ng xi Cr o p s Ge n e t i c I mp r o v e me n t& Bi o t e c h n o l o g y Ke y La b o r a t o r y,Gu a ng x i Ac a d e my o f Ag r i c u l t ur a l S c i e n c e s ,Na n n i ng ,5 3 0 0 07
Co r r e s p o n d i n g a u t h o r ,l o ur u i h o n g @s o hu. e o m
ABSTRACT
Or i gi n a n d pl an t i ng, bi o l o g i c a l c ha r a c t e r s ,h ab i t s o f gr o wt h o f pi ge onp e a we r e b r i e f l y i nt r o du c e d.Ce r t a i n
s pe c i a l g e ne t i c s o ur c e s s uc h a s ge ne t i c di v e r s i t y a nd a nt i — s t r e s s a bi l i t y we r e l a y o ut .M o r e o v e r , s t r a t e gy o f
mol e c u l a r u t i l i z a t i on o f pi g e o np e a wa s a i s o d i s c u s s e d i n t h i s pa pe r .
KEYW ORDS
Pi g e o np e a ,Bi ol o gi c a l c ha r a c t e r s ,Ge ne t i c c ha r a c t e r s ,Ant i — s t r e s s s o ur c e s
1引言
木豆是菜豆族 ( P h a s e o l e a e )木豆亚族 ( 一
j a n i n a e )豆科 ( L e g u mi n o s a e )蝶 形 花科 ( P a p i l —
i o n a c e a e )木豆 属 ( C a j a n u s ) 中 唯 一 的 一 个 栽 培
种 ( C a j a n u s c a j a n) ,是唯一可 食的 木本 豆类 ,发
源于 印度 次大陆 , 已有 6 0 0 0多年的栽 培 历史。 目
前全球木 豆种 植面积达 5 2 0万 h m2 ,主要分布 在南
亚的印度 ( 4 6 0万 h m2 ) 、缅 甸 ( 2 5万 h m2 )和 尼泊
尔 ( 3万 h m2 ) ,非洲 的肯 尼亚 ( 1 6万 h m2 ) 、马拉
维 ( 1 4万 h m2 ) 、乌干达 ( 7万 h m2 )和坦桑尼亚等
( 6万 h m2 ) 。木 豆属 热带 、亚 热 带作 物,在纬 度上
主要分 布于 南北 纬 3 2度之 间,为 多年 生作物 ;在
3 2 —4 5度之间,可作为一年生作物种植 。
栽培木豆 大 约 在 1 5 0 0年 前 由印度 传 入 中 国,分布 在 海 南 、云 南 、 广 西 、贵 州 、广 东 、 福 建 、湖南 、四川和 江西 等 省 区, 主要 做 紫 胶 虫的 寄 生
树生产紫胶 。1 9 9 7年起 ,我 国开 始有 规 模地 再 次
从印 度 引 进 木 豆 ,除 作 食 物 外 ,还 被 开 发 为 牛、维普资讯 http:www.cqvip.com 7 8
羊 、兔等 动物 的高 蛋 白优 质 饲 料, 并用 于 西南 地
区遏 止石漠 化、保持 水土 、恢 复生态平衡 。
2木豆的一些生物学特性
根及根瘤 木豆 的根 系 由木质 化 程度很 高 的主
根 和侧根 组成 ,通 常分布在 3 0—9 0 c m 的土层深度
内,条 件适合 时能 深达 2—3 m。木 豆 与豇 豆属 根
瘤菌共生 ,播 种后 1 2 0 d根 瘤 菌开始形 成 。根 瘤直
径 0 . 2—2 0 c m,多数着 生于侧 根上 ,位 于 3 0 c m 表
土层 内,深 达 1 5 0 c m 土 层也 发现 有 小根 瘤 。木豆
根瘤的 固氮量 为每 生长季 4 2 ~9 0 k g. h m~。
茎 早熟 品种 的茎基部 一般 在 3 c m 以下,晚熟
品种 的在 4一l O c m,最 粗可达 1 5 c m。株高 介于 4 0
—
4 0 0 c m 之 间,大 多数 品种 为 1 5 0—2 0 0 c m,早熟
品种 多为 4 0—6 0 c m,特 晚熟 品种可高于 4 0 0 c m。
花 木 豆 花序 为总 状 花序 ,着 生 3—1 0朵 花,以闭 花授 粉 自花 受 精 为 主,但 由于 很 吸 引 虫 媒,异交率 也很 高, 多 数 品 种异 交 率 达 2 0 % 一7 0 %。
开花期长 ,木 豆 同一植 株 上 的花 可 相继 持 续 开放
1 5—2 0 d ,每天 上午 6点半 开始 开花 ,1 0时 3 0分
至 1 2时 3 0分 为开 花 盛 时,下 午 2时停 止。花朵
开放后持续 1 d关 闭。
籽粒 籽粒形状 为椭圆、长椭 圆、扁 圆和方形,种子 底 色 分 为 白、乳 黄 、 黄 、浅 褐 、褐 、 浅 灰 、灰 、紫、深 紫和黑色 1 0种。不 同 品种间 籽粒大 小
差异大 ,百粒重 从 2 . 8—2 2 . 4 g都 有。种 脐 小,通
常 白色,种子萌发 时子 叶不 出土 。
木豆生长对光 照和温 度 的要 求 木 豆为 短 E t 性
植物 ,早 熟 品种 的 临界 光 周期 1 4 . 8 h ,晚熟 品种
的临界光周 期 1 1 . 6 h 。 E t 长 超过 临界 光 周期 ,木
豆开 花将 延迟 ......
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