
Research Progress on Zingiberaceae Germplasm Resources Preservation
LIXin, HOUJuanjuan, ZHAOYi, SONGRenfan, WANGRenrui
Chin Agric Sci Bull ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (12) : 46-52.
Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
Research Progress on Zingiberaceae Germplasm Resources Preservation
Zingiberaceae is a perennial rhizomatous herbaceous plant with great economic value used as food, spices, medicinal compounds, and ornamental plants, preservation of Zingiberaceae germplasm resources is crucial for breeding and commercial production. To clarify the current research status on the conservation of genetic resources in Zingiberaceae plants, this paper specifically introduces the three main methods(ex situ conservation, tissue culture preservation, and cryopreservation) used for preservation of Zingiberaceae germplasm resources. Future prospects of Zingiberaceae germplasm preservation are analyzed, aiming to provide reference for the healthy and rapid development of Zingiberaceae industry. Cryopreservation technology, which has many advantages compared with the traditional methods, has been proven to be a new technique for plant pathogen elimination with successful application on several plants, and can provide a technical support to low conservation rates in Zingiberaceae plants elimination.
Zingiberaceae plants / germplasm resources / ex situ conservation / tissue culture preservation / cryopreservation
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韩永超, 曾祥国, 向发云, 等. 草莓属植物种质资源对炭疽病抗性的离体评价[J]. 中国农业科学, 2019, 52(20):3585-3594.
【目的】 对草莓属植物12个草莓野生种24份材料、1个栽培种41个品种、种间杂交种6个品种共71份种质资源的炭疽病抗性进行评价,为草莓属植物种质资源的利用提供依据。【方法】 以从草莓上分离得到的果生炭疽菌(Colletotrichum fructicola)为接种病原,采用离体接种法将炭疽菌孢子悬浮液(1×10 6个分生孢子/mL)均匀接种在草莓叶片的叶面、叶柄上。置于28℃条件下保湿培养4 d,然后分别对每个叶片的发病情况进行调查,统计叶面病斑数量、叶面最大病斑直径、叶柄最大病斑长度。运用IBM SPSS 15.0软件对不同供试材料的叶面病斑数量、叶面病斑直径、叶柄病斑长度进行相关性分析。根据叶柄病斑长度对每个叶片的病害严重程度进行分级,计算每份材料的病情指数,以接种炭疽菌后叶柄的病情指数为依据对供试材料的炭疽病抗性进行评价。以草莓种类为固定因素,供试材料为随机因素,采用SAS中的一般线性模型程序计算凤梨草莓(41份)、东北草莓(3份)、绿色草莓(4份)、黄毛草莓(3份)、种间杂交种(6份)的病情指数差异(P<0.05)。【结果】 供试材料中没有对炭疽病完全免疫的材料,所有材料在接种果生炭疽菌4 d后均有不同程度的发病。对不同材料间的对比发现,感染炭疽病后草莓叶柄病斑长度与叶面病斑数量、叶片病斑直径均呈极显著正相关。以接种炭疽菌后的叶柄病斑长度为依据可以对供试材料的炭疽病抗性进行区分,供试材料中高抗17份、抗病20份、中抗21份、中感3份、感病6份、高感4份,炭疽病抗性水平为中抗及以上的材料占全部供试材料的81.7%。凤梨草莓中的‘3公主’‘森加森加拉’‘达赛莱克特’‘全明星’‘香野’‘威斯塔尔’和‘京藏香’,种间杂交种中的‘桃薰’对炭疽病的抗性水平为高抗。在草莓野生种中全部东北草莓、绿色草莓、东方草莓供试材料对炭疽病的抗性水平为高抗,东北草莓和绿色草莓的病情指数显著低于凤梨草莓。【结论】 对草莓属种质资源71份材料的炭疽病抗性进行了评价,从栽培草莓中筛选出‘3公主’‘森加森加拉’‘达赛莱克特’‘全明星’‘香野’‘威斯塔尔’‘京藏香’7个高抗品种。东北草莓和绿色草莓中存在高抗炭疽病的资源,其对炭疽病的整体抗性水平显著高于凤梨草莓,在种间杂交育种过程中可以作为炭疽病抗原来源。
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熊秉红, 禹玉华, 李素文, 等. 中国姜科野生资源的收集繁育与应用[J]. 中国野生植物资源, 2017, 36(5):53-57,74.
|
[3] |
吴德邻. 中国姜科植物资源[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2016.
|
[4] |
吴晓慧, 顾龚平, 张卫明, 等. 姜综合利用及深加工技术研究进展[J]. 中国野生植物资源, 2003(3):5-9.
|
[5] |
吴冰燕, 韦凤超, 龙莉, 等. 艳山姜药理活性研究进展[J]. 壮瑶药研究, 2023(2):12-15,382.
|
[6] |
胡振阳, 章登春, 王永淇. 姜科植物资源观赏评价及园林应用[J]. 广东园林, 2018, 40(1):69-73.
|
[7] |
张德纯. 蘘荷[J]. 中国蔬菜, 2016(12):74.
|
[8] |
赵小琴, 蔡小东, 刘奕清, 等. 我国生姜产业近10年的产销状况及发展策略[J]. 中国瓜菜, 2024, 37(2):150-155.
|
[9] |
黄玉新, 张保青, 周珊, 等. 甘蔗种质资源研究进展[J]. 科技导报, 2023, 41(4):43-49.
甘蔗是重要的糖料作物,具有重要的经济价值。甘蔗遗传背景的复杂性,起源与演化的不清晰以及基因组学研究滞后等造成育种上无法最优化选择亲本材料,严重制约了甘蔗产业的发展。为进一步加强甘蔗种质资源的保育、遗传多样性评价和产业化应用开发,综述了甘蔗种质资源的起源、系统分类和进化、国内外保育现状,以及甘蔗基因组学在解析甘蔗种属间的亲缘关系和演化历程等方面的研究进展。
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[10] |
李羽佳, 许竹叶, 唐文, 等. 香蕉种质资源超低温保存技术研究进展[J]. 中国热带农业, 2021(2):49-53.
|
[11] |
赵旗峰, 黄丽萍, 刘晓婷, 等. 我国葡萄种质资源收集保存和研究利用进展[J]. 果树资源学报, 2021, 2(2):1-4.
|
[12] |
俞晓凤, 曾晓健, 封昀, 等. 植物种质资源超低温保存的研究进展[J]. 上饶师范学院学报, 2021, 41(3):58-65.
|
[13] |
邹平, 颜建强, 徐勇. 西坝生姜种质资源保护利用存在的问题与对策建议[J]. 种子科技, 2023, 41(5):142-144.
|
[14] |
王海平, 宋江萍, 张晓辉, 等. 姜蒜种质资源研究现状及发展建议[J]. 植物遗传资源学报, 2022, 23(5):1233-1240.
|
[15] |
张俊, 蒋桂华, 敬小莉, 等. 我国药用植物种质资源离体保存研究进展[J]. 世界科学技术(中医药现代化), 2011, 13(3):556-560.
|
[16] |
|
[17] |
|
[18] |
莫饶, 朱文丽, 吴繁花, 等. 海南砂仁的离体快繁[J]. 热带农业科学, 2003(4):1-4.
|
[19] |
张施君, 刘念, 盛爱武, 等. 姜黄愈伤组织再生体系的建立[J]. 北方园艺, 2012(6):96-98.
|
[20] |
卢宪雯. 基于组织培养技术的马来良姜快繁体系构建[D]. 昆明: 云南大学, 2019:8-10.
|
[21] |
王俊. 三种姜科花卉离体快繁体系的建立[D]. 广州: 仲恺农业工程学院, 2017:6-10.
|
[22] |
|
[23] |
梁国平, 管艳, 黄凤翔, 等. 红姜花的组织培养和快繁技术研究[J]. 热带农业科技, 2007(3):38-40.
|
[24] |
刘单. 峨眉大黄姜茎尖脱毒与植株再生关键技术的研究[D]. 雅安: 四川农业大学, 2016:10-11.
|
[25] |
刘进平. 阳春砂仁微繁殖技术研究[J]. 亚热带植物科学, 2004(3):37-38,33.
|
[26] |
商宏莉, 陈希, 陈之林, 等. 姜荷花新品种“红观音”的组织培养和快速繁殖研究[J]. 北方园艺, 2010(18):154-156.
|
[27] |
|
[28] |
张丹媚. 广西莪术和蓬莪术离体快繁及莪术油抑菌效应的初步研究[D]. 成都: 四川师范大学, 2008:14-16.
|
[29] |
寇亚平, 张施君, 熊友华, 等. 春秋姜黄组培快繁技术研究[J]. 北方园艺, 2012(7):142-144.
|
[30] |
张学超. 新品系“红丰收”山姜离体培养、耐盐性及栽培基质研究[D]. 广州: 仲恺农业工程学院, 2017:18-20,27.
|
[31] |
符瑞侃, 杨珺, 戚华沙, 等. 艳山姜种子组织培养技术[J]. 分子植物育种, 2018, 16(3):931-937.
|
[32] |
朱文丽, 刘小涛, 莫饶, 等. 益智的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生理学通讯, 2015(3):335.
|
[33] |
雷开荣. 生姜组织培养中增殖与生根同步培养技术研究[J]. 中国种业, 2006(5):33-34.
|
[34] |
周逊, 李锡香, 向长萍, 等. 生姜种质资源的常温离体保存[J]. 遵义师范学院学报, 2006, 8(4):3.
|
[35] |
李庆芝, 李玲, 刘振伟, 等. 生姜种质资源离体保存技术研究[J]. 农业科技通讯, 2013(10):98-101.
|
[36] |
骆娜, 张小霞, 杨丽娇, 等. 不同光质对珊瑚姜组培苗生长的影响[J]. 热带作物学报, 2018, 39(4):651-655.
|
[37] |
李昕洋, 吴丹, 熊武建, 等. 2种姜属植物组培快繁体系的优化[J]. 江苏农业科学, 2019, 47(14):54-58.
|
[38] |
黄赛, 戚华沙, 王景飞, 等. 白姜花茎尖组织培养研究[J]. 中国园艺文摘, 2017, 33(6):1-2,7.
|
[39] |
熊友华, 马国华, 刘念. 白姜花的组织培养与植株再生[J]. 植物生理学通讯, 2005(1):66.
|
[40] |
熊友华, 马国华, 刘念. 金姜花的组织培养和快速繁殖[J]. 植物生理学通讯, 2007, 43(1):135.
|
[41] |
符书贤, 潘梅, 符瑞侃. 火炬姜的组织培养和快速繁殖[J]. 植物生理学通讯, 2003, 39(3):223.
|
[42] |
潘学峰, 王昌茂. 火炬姜离体快繁技术研究[J]. 园艺学报, 2003(2):183-186,253.
|
[43] |
李燕, 解玮佳, 李兆光, 等. 大花象牙参的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生理学通讯, 2005(4):486.
|
[44] |
瞿素萍, 屈云慧, 吴丽芳, 等. 云南野生早花象牙参的组织培养和快速繁殖[J]. 植物生理学通讯, 2005(3):342.
|
[45] |
路国辉, 吴丹, 刘盼盼, 等. 海南三七的组织培养和快速繁殖[J]. 北方园艺, 2022(12):99-105.
|
[46] |
刘迎春. 马铃薯种质资源离体保存的研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2009.
|
[47] |
兰伟, 陈发棣. 植物种质资源缓慢生长法保存研究进展[J]. 阜阳师范学院学报(自然科学版), 2010(2):68-72.
|
[48] |
李征. 笃斯越橘优系组培苗低温保存的初步研究[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2019:49.
|
[49] |
陈汝豪, 周艳华, 赵喜娟, 等. 延长马铃薯种质资源低温保存条件的探究[J]. 中国马铃薯, 2023(5):419-427.
|
[50] |
仇志浪, 郭凯斌, 文壮, 等. 贵州主栽樱桃品种的花粉量及其低温保存效果[J]. 西南农业学报, 2018(10):2185-2190.
|
[51] |
李伦政, 古丽娜尔·艾拜都拉, 杨瑞思, 等. 小滴玻璃化法超低温保存海岛棉XH33胚性细胞的研究[J]. 农业生物技术学报, 2019(7):1199-1205.
|
[52] |
|
[53] |
苏仕林. 草莓茎尖超低温保存体系建立及脱除SMYEV和SVBV研究[D]. 绵阳: 西南科技大学, 2022.
|
[54] |
王仁睿. 菊花、枣和马铃薯种质资源超低温保存技术与脱毒的研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2014.
|
[55] |
|
[56] |
曾琳, 何明军, 陈葵, 等. 高良姜种子超低温保存研究[J]. 中国农学通报, 2014(28):164-168.
为解决高良姜种子长期保存的问题,以高良姜的成熟种子为材料,研究含水量和玻璃化处理对其活力的影响,以及快速冷冻法和玻璃化冷冻法对种子超低温保存的影响。结果表明:(1)种子含水量在10.77%~27.25%时,其活力仍保持在60%以上,当含水量由10.77%降至7.86%时,其活力降至40%以下;(2)玻璃化处理后的种子活力低于未玻璃化处理的种子活力;(3)经液氮超低温保存后,含水量为21.10%~27.25%的种子活力降至50%以下甚至为0%;含水量为10.77%~15.61%的种子活力仍保持在60%以上;其中含水量13.58%的种子活力最高,并且玻璃化冷冻处理的种子活力(72.67%)高于快速冷冻处理的种子活力(65.81%)。据此认为,液氮超低温长期保存高良姜种子是可行的。
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[57] |
吴怡, 顾雅坤, 符丽, 等. 莪术茎尖玻璃化法超低温保存技术[J]. 热带农业科学, 2018(4):52-57.
|
[58] |
杜来顺, 冯建军, 李晓华, 等. 生姜玻璃化法超低温保存技术[J]. 北方园艺, 2014(13):123-125.
|
[59] |
|
[60] |
|
[61] |
曾琳, 何明军, 陈葵, 等. 益智种子超低温长期保存方法探究[A]. 中国作物学会作物种子专业委员会2015年学术年会会议论文集[C]. 2015.
|
[62] |
|
[63] |
任宁, 陈冠群, 申晓辉. 超低温保存诱发百子莲胚性愈伤组织延迟性细胞死亡特征[J]. 分子植物育种, 2023, 21(18):6096-6105.
|
[64] |
任瑞芬. 芍药花粉超低温保存中细胞程序性死亡信号分子及其相互关系研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2021:128-134.
|
[65] |
|
[66] |
刘成才, 苏仕林, 邓学儒, 等. ‘犍为麻柳姜’二次茎尖脱毒及复壮[J]. 植物生理学报, 2021, 57(12):2271-2278.
|
[67] |
杨松宸, 赵德刚, 赵懿琛. 六盘水小黄姜脱毒快繁技术及遗传变异研究[J]. 分子植物育种, 2017, 15(12):5070-5078.
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