胡海娇 汪精磊 胡天华 王益奎 黎 炎 王五宏 魏庆镇 严亚琴 包崇来*
（1 浙江省农业科学院蔬菜研究所，浙江杭州 310021；
2 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所，广西南宁 530007）
萝卜（），是十字花科萝卜属一年生或二年生作物，是我国重要的传统蔬菜，并在世界各地广泛种植。目前我国萝卜常年种植面积约120 万hm（1 800 万亩），市场常见的萝卜类型主要有白萝卜、绿萝卜、樱桃萝卜和红心萝卜等类型（包崇来 等，2019）。“十三五”期间，在大宗蔬菜产业技术体系、国家重点研发计划、国家自然科学基金以及各省市科技计划项目的支持下，我国萝卜新品种培育工作和育种新技术研究取得了快速发展。在新品种选育方面，国内育种单位新育成主要萝卜品种共32 个，并对地方品种进行了改良，通过国家地理标志保护登记萝卜品种10 个；
在育种新技术研究方面，各研究单位对萝卜重要性状开展了基因定位、克隆和育种技术研究，并开发了可用于辅助选择的分子标记，显著提升了我国萝卜遗传育种水平。
1.1 种质资源的鉴定与筛选
“十三五”期间，通过国内收集与国外引进，国家种质资源库萝卜种质资源达到3 000 余份，种质资源精准鉴定与深度发掘是各单位重点开展的工作，主要集中在筛选抗病和耐抽薹材料。
抗病材料筛选主要集中在抗三大病害：病毒病、根肿病和黑腐病。在病毒病中，芜菁花叶病毒（TuMV）为主要病原，其抗源材料也比较丰富。邱孝军等（2020）使用小RNA 深度测序技术首次在萝卜中检测到RNA virus 1（BnRV1），60 份种质TuMV 检出率100%，2 种以上病原复合侵染率为83.33%；
甘彩霞等（2020）从264 份萝卜核心种质资源及育种品系中筛选到抗病毒病材料103 份，其中高抗材料64 份，免疫材料25 份；
杨好慧等（2017）从150 份萝卜种质资源中筛选出23 份抗病毒病材料，其中1 份免疫。在抗根肿病材料筛选方面，甘彩霞等（2017）从100 份萝卜种质资源筛选出抗病种质13 份；
杨好慧等（2019）在404 份种质中获得免疫材料17 份，高抗材料5 份。有关萝卜黑腐病的研究较少，仅刘钊（2018）从30 份萝卜种质中筛选出高抗黑腐病材料2 份，抗病材料11 份。
我国萝卜种质资源中耐抽薹资源缺乏，尤其是绿萝卜和心里美萝卜。徐文玲等（2020）对105 份萝卜种质进行抽薹鉴定筛选，得到22 份耐抽薹种质，除了4 份为红皮白肉萝卜外，其余皆为白皮白肉萝卜，且大部分耐抽薹资源来源于日本和韩国；
姚南（2019）从73 份萝卜材料中筛选出最耐抽薹材料是韩国大根。
此外，张丽等（2020a）研究了Ogura CMS 细胞核育性恢复基因（）在129 个萝卜品种中的分布，发现其在东亚大长萝卜中分布最多（89.16%）。
1.2 优异种质创新
多倍体诱导创制的种质资源多表现出叶、花、果的巨大性，以及对病原的抗性和对环境的适应性提高。因此，多倍体诱导是植物重要的育种途径之一。“十三五”期间，萝卜化学诱变育种以秋水仙素及EMS 诱导变异为主。黄俊豪（2016）、吕炜等（2016）、茆吉健（2016）和Pei 等（2019）分别利用秋水仙素成功诱导创制出了四倍体萝卜，与二倍体萝卜相比，四倍体萝卜肉质根长和肉质根质量增幅可达20%以上，差异明显。李世升等（2019）以黄州萝卜为试材，通过EMS 诱变，得到100%不育的雄性不育突变体。
种间远缘杂交可以拓宽遗传基础，为育种创造新的种质资源。Jin 等（2020）分别将萝卜和芜菁、萝卜和芥蓝杂交获得异源四倍体。Lou 等（2017）通过利用8 份萝卜和12 份芜菁进行远缘杂交，共获得24 份属间杂种，所有的杂交种均花粉不育，花瓣呈白色，与亲本相比，大多数形态特征都处于中间状态。Zhan 等（2017）通过远缘杂交已经成功地将萝卜-芥蓝异源四倍体（RRCC）中的根肿病抗性转育到油菜中，但通过远源杂交技术将其他物种优良性状转育到萝卜中的研究尚未见报道。
2.1 新品种选育
根据文献资料统计，“十三五”期间，国内育种单位新选育的主要萝卜品种共32 个（表1），总体上表现出以下特点：一是生态类型丰富，可分为6 个类型，白萝卜数目最多，有14 个，占比最大；
其次为绿萝卜，共有10 个；
其他类型萝卜还包括叶用萝卜、红萝卜、红皮萝卜和樱桃萝卜。二是新选育品种以杂交种为主，常规种较少，利用雄性不育系杂交选育的新品种较多（15 个）。三是部分选育的白萝卜耐抽薹性强，达到进口品种水平，如国家大宗蔬菜产业技术体系萝卜品种改良岗位团队选育的耐抽薹、抗病优质的一代杂种浙萝6 号，在浙江地区3 月中旬露地直播一般不产生先期抽薹。
表1 “十三五”期间国内选育的萝卜新品种
2.2 地方品种改良
我国萝卜地方品种丰富，但由于多为常规种，且长期以来一直是农民自己留种，品种纯度难以保持，萝卜外形大小不一，品质参差不齐，商品性差，品种退化现象严重。“十三五”期间，育种单位在收集鉴定地方品种资源的基础上，对其加以改良选育，培育出更符合市场的品种，如七星萝卜、紫青1 号、天驿青翠等。近年来，各地政府对地方品种保护也逐步重视，“十三五”期间通过国家地理标志保护登记萝卜品种10 个（表2），有力地推动了萝卜产业品牌化、特色化、标准化发展。
表2 “十三五”期间通过国家地理标志保护登记萝卜品种
3.1 构建多份遗传图谱，定位一批控制重要性状的QTL 或基因
遗传图谱是以基因或者遗传标记之间的连锁和重组交换值构建的图谱，是QTL 定位的基础。萝卜遗传图谱构建在“十三五”期间快速发展，基于二代测序技术的高密度遗传图谱相继发表，为萝卜重要性状基因挖掘奠定了基础。Wang 等（2018）及曲丽君等（2020）分别基于Indel 和SSR 标记构建了萝卜遗传图谱，覆盖长度分别为934.5 cM 和894.9 cM。Gan 等（2019）、Luo 等（2020）和Wu等（2020）分别利用高通量测序技术构建了3 张萝卜超高密度遗传图谱。
花青素不仅赋予萝卜鲜艳的外观品质，而且具有很高的营养价值，我国地方萝卜含有丰富的红皮或红肉萝卜资源，皮色或肉色是萝卜品质育种的重要性状之一。Liu 等（2019a）、Luo 等（2020）及Fan 等（2020）分别将控制萝卜红皮的基因定位在2 号和7 号染色体，并发掘了控制萝卜皮色的3 个不同基因：、和。此外，Wang 等（2020）将控制萝卜肉色的基因定位在7号染色体，并确定调控红肉萝卜花青素积累的候选基因为。
抗病是萝卜品种选育的主要目标性状之一。“十三五”期间，国内学者主要在根肿病和黑腐病抗性基因定位与分子标记开发方面取得了进展。Gan 等人（2019）利用高密度遗传图谱对抗根肿病QTL 定位，最终获得5 个QTL 位点，分别位于8 号和9 号染色体，最大贡献率为31.38%。池鹏（2020）等利用BSA-seq 方法将抗根肿病基因定位在5 号染色体，表现为显性单基因遗传，并结合转录组分析，预测和为候选基因。Wu 等人（2020）利用高密度遗传图谱定位到了两个与黑腐病抗性相关的QTL，即位于2 号染色体的和7 号染色体的，两个位点分别解释26.97%和27.06%的表型变异。虽然“十三五”期间国内学者相继定位了萝卜根肿病和黑腐病抗病位点，为抗病分子辅助育种提供了可用的标记，但相关基因仍未克隆。
萝卜抽薹时间为主基因和多基因控制的数量性状，易受环境条件影响，且早抽薹对晚抽薹为不完全显性，给耐抽薹品种选育及种质资源创制带来较大困难。Wang 等（2018）将控制抽薹时间性状的QTL 定位在2 号染色体，并认为是主效基因；
甘彩霞等（2019）和曲丽君等（2020）则分别检测到2 个和4 个QTL 位点与萝卜抽薹和开花性状相关。目前对萝卜抽薹分子标记的研究还存在遗传距离较大，微效位点挖掘不充分，尚不能较好地用于分子标记辅助育种的问题。
3.2 基于多组学技术解析重要性状调控机制
心里美和胭脂红萝卜是我国特有的地方品种，肉质根内均为红色，富含花青素。Sun 等（2018）、Liu 等（2019b）及Gao 等（2019，2020）分别利用转录组技术分析萝卜花青素合成相关候选基因，结果表明：、、、、-、、等基因以及MYB 转录因子在萝卜花青素生物合成及调控机制中发挥了重要作用。
热胁迫和盐胁迫严重影响萝卜生长发育。Sun等（2016）分析了200 mmol·LNaCl 处理48 h 萝卜根系与正常条件下根系转录组的变化，共鉴定出8 709 个差异表达基因，还初步提出了差异表达基因和miRNA 介导的萝卜对盐胁迫的感知和响应基因的调控模型；
Yang 等（2019）基于转录组和小RNA 测序联合鉴定了热胁迫下萝卜幼苗叶片1 802个差异表达的mRNA、169 个差异表达的lncRNA和3 个差异表达的circRNA。
耐抽薹是萝卜品种选育的重要目标性状，Nie等（2016）及Liu 等（2017）在萝卜春化阶段开展转录组分析，筛选了一系列春化相关基因，包括2个基因，并提出了萝卜抽薹开花调控的网络调控模型。
此外，细胞质雄性不育（CMS）已广泛应用于萝卜及其他十字花科蔬菜的育种。Mei 等（2016）和Xie 等（2016）对萝卜细胞质雄性不育与可育花蕾的转录组进行比较分析，分别鉴定差异表达基因539 个和3 504 个，包括雄性不育基因、ATP 合酶基因、生长素反应因子（ARF）基因、查尔酮合酶（CHS）基因和MYB 等转录因子基因。
3.3 建立或优化重要育种技术
在遗传转化方面，喻晓敏等（2016）采用浸花法，使用含有绿色荧光蛋白（GFP）报告基因的根癌农杆菌浸泡生长状态良好的萝卜花序，结果表明GFP 能够在萝卜幼根中成功表达。张晓雪等（2018）构建了3 个萝卜特异性CRISPR/Cas9 高效表达载体系统，并成功在萝卜细胞中实现基因编辑。由于萝卜再生困难，遗传转化研究进展缓慢，萝卜遗传体系的初步建立，一方面为解析萝卜基因功能提供方便，另一方面可极大提高萝卜种质改良及育种水平。
在单倍体育种研究方面，萝卜小孢子诱导成胚后胚状体的再生及成苗技术研究取得重要进展，张丽等（2016）以银玉白萝卜小孢子胚状体为试材，研究了激素对胚状体再生的影响；
之后以北京心里美和山东心里美为供体材料进行离体小孢子培养，获得了肉色整齐一致的心里美萝卜新品系，有效解决了常规自交易出现浅绿肉变异株的问题（张丽等，2020b），为小孢子培养技术在萝卜育种上的应用提供了参考。
“十三五”期间，国内的萝卜基础研究取得了长足发展，特别是在重要性状基因挖掘方面。然而研究深度不够，创新性不足，在重要育种技术体系方面进展缓慢，与其他十字花科蔬菜研发水平相比，差距明显。在未来的一段时间内，传统杂交育种技术仍会是萝卜品种选育的主要手段，但是现代生物技术也必然会在萝卜育种中得到实际应用并逐步占据主导地位。因此，加强萝卜育种基础研究是“十四五”期间的当务之急。
4.1 加强萝卜种质资源保护与利用
以国外种质、近缘种、野生资源及我国特异资源为重点对象，进行收集、评价和保存。针对生产中对品质、产量、重大病虫害和逆境抗性等的需求，集成和研制萝卜重要性状标准化和精准化表型鉴定评价技术；
利用单项性状鉴定或多年多点综合评价等方法，分步完成萝卜种质资源核心样本的表型精准鉴定。建立萝卜突变群体，丰富萝卜育种资源。以白菜、甘蓝等近缘种为供体，开展远缘杂交研究，筛选获得具有丰富遗传多样性的新种质。
4.2 开展重要性状基因挖掘与应用
在种质资源核心样本的表型精准鉴定基础上，开展基因型精准鉴定，通过关联分析挖掘优异基因，深入开展萝卜重要性状的功能基因组、表观基因组、代谢组与蛋白组学研究，构建多组学生物信息大数据库，鉴定克隆调控萝卜肉质根膨大、花青素及硫甙含量、黑腐病及根肿病抗性等重要性状的基因，解析分子调控网络。
4.3 开展关键技术研发
研究小孢子培养等单倍体育种技术，建立大规模、高效单倍体育种技术体系；
通过原生质体培养、体细胞融合和细胞杂交等其他细胞工程育种技术与分子标记选择相结合，加速远缘物种优异目标性状的导入及纯合进度；
开展萝卜基因工程研究，重视转基因安全；
探索建立高效的萝卜遗传转化体系、基因编辑技术。
4.4 加快选育优异品种
“十四五”期间萝卜品种选育主要包括以下4 个方向：一是选育不同加工类型的萝卜品种。如适宜腌渍的品种、适宜制作萝卜干的品种、适宜鲜食的品种等。二是改良地方品种。我国萝卜地方品种丰富，区域市场较大。如北京心里美萝卜、天津沙窝萝卜、浙江兰溪小萝卜、山东潍县萝卜、湖北黄陂脉地湾萝卜、湖南龙山萝卜等栽培历史悠久。在收集鉴定地方品种资源的基础上，应对其加以改良，培育出更符合市场需求的萝卜品种。三是选育具有特定抗性的品种。针对云南、湖北、河南、辽宁等地区选育抗根肿病品种，针对华北地区选育抗病毒病品种，并加强对抗黑腐病品种的选育。四是选育其他用途的萝卜品种。如油用品种、叶用品种、芽苗菜用品种、提取次生代谢产物的品种、具有观赏价值的盆栽品种等。
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