中国农业科学｜扬州大学葱蒜生物学研究团队：EMS诱变大蒜突变体库构建及主要农艺性状评价

大蒜（Allium sativum L.）是我国重要的蔬菜作物，栽培历史悠久，在蔬菜产业和农民增收中占据重要地位。作为全球大蒜主产区，我国大蒜种植规模、总产量和出口量常年稳居世界首位。大蒜有性生殖能力严重退化，常规杂交育种困难，需要通过鳞芽（蒜瓣）进行无性繁殖，导致自然变异频率极低，尤其是生育期、抽薹特性、鳞茎发育等核心农艺性状的定向改良进展缓慢。关于大蒜有性繁殖性状退化，虽然已有一定的基因组基础，但大蒜有性生殖技术仍处于起步阶段。

近期， 扬州大学葱蒜生物学研究团队完成的题为“EMS诱变大蒜突变体库构建及主要农艺性状评价”的研究在《中国农业科学》2026年第59卷17期正式发表。

该研究选取生产上主栽的2个早熟大蒜品种‘二水早’（ESZ）和‘正月早’（ZYZ）为诱变材料，采用EMS化学诱变技术处理材料，系统性构建早薹大蒜EMS诱变突变体库。在统一田间栽培管理条件下，连续2年对诱变群体无性系二代（M₂）、无性系三代（M₃）植株开展田间定点调查，测定假茎高、假茎粗、叶长、叶宽、叶片数、花茎长、花苞长、蒜薹粗、单薹重、鳞茎重量、鳞茎横径等11项核心农艺性状，通过统计分析各性状变异系数、群体变异特征和年度间性状差异，系统探究EMS诱变群体的性状变异规律、遗传分离特点和年度遗传稳定性，结合性状变异优劣和遗传稳定性，定向筛选具备高产、熟期改良和特殊育种价值的优异突变体材料。

结果显示，EMS诱变可有效诱导大蒜产生丰富性状变异，假茎高、单薹重、鳞茎重量等产量相关性状变异系数均超过25%，属于高频变异性状。叶片数、鳞茎横径等保守形态性状变异系数低于15%，性状遗传更为稳定。突变体库整体以负向变异为主，且M₃代植株、蒜薹、鳞茎相关性状的群体稳定性较M₂代显著提升。

试验筛选获得早抽薹、晚抽薹等质量性状稳定突变单株，包含7株早抽薹、12株晚抽薹突变材料，同时创制出叶片缺蜡质发黄（‘J二046’）、心叶折叠（‘J正053’）等特异性突变体。

年度稳定性分析表明，‘正月早’整体遗传稳定性优于‘二水早’，假茎高、单薹重、鳞茎重量为诱变不稳定性状，鳞茎横径为稳定性最优性状。诱变关键突变体多集中于产量相关性状，且劣变突变占比更高，经品种对比，发现‘正月早’EMS诱变耐受性更强，更易创制优异突变材料。

综上，该研究证实了EMS诱变可使早熟大蒜产生显著的农艺性状变异，且不同性状对EMS诱变的响应存在明显差异。通过M₂、M₃代群体连续鉴定与筛选，获得了遗传稳定突变体。

扬州大学园艺园林学院刘头明教授、青年教师高松及中国农业科学院麻类所王延周研究员为该文共同通信作者，罗星媛和朱品为共同第一作者。

该研究得到了江苏省大学生创新创业训练计划（202411117175Y）、国家自然科学基金（32502696，32372689）、山东省重点研发计划（2023CXPT045，2024KJHZ004）、江苏省高等学校基础科学（自然科学）研究项目（23KJB210017）的资助。

全文链接：

《EMS诱变大蒜突变体库构建及主要农艺性状评价》

文献引用：

罗星媛, 朱品, 王艺, 周妍, 刘头明, 王延周, 高松. EMS诱变大蒜突变体库构建及主要农艺性状评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(17): 3842-3852.

LUO XingYuan, ZHU Pin, WANG Yi, ZHOU Yan, LIU TouMing, WANG YanZhou, GAO Song. Construction of An EMS-Induced Garlic Mutant Library and Evaluation of Major Agronomic Traits[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(17): 3842-3852.

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