编辑推荐：
这篇综述系统梳理了茴香（Foeniculum vulgare Mill.）的遗传资源、化学组成及育种进展，重点探讨了其关键挥发性成分（如t-茴香脑和草蒿脑）的生物合成、细胞遗传学特征（2n=22）、基因组测序现状（1.37 Gb草案基因组），并指出缺乏染色体级参考基因组和QTL定位研究的局限。文章还总结了传统育种（F1杂交与合成品种开发）与分子辅助育种（SSR/SNP标记）的应用潜力，以及体外再生技术在品种改良中的价值。
茴香作为一种兼具药用和食用价值的伞形科植物，其栽培历史可追溯至公元前2000年的梵语文献。现代研究表明，其经济价值主要源于富含的挥发性化合物（如t-茴香脑占成熟果实含量的84.42-85.96%）和广泛的药理活性。然而，分类学争议（如Anethum foeniculum的命名提案）和基因组资源的匮乏制约了其育种进程。
茴香为多年生草本，株高可达2米，适宜在pH 5.5-7.5的壤土中生长。关键农艺参数显示：早熟品种需120天收获，精油产量26.1±0.1 L/ha/年，而中熟品种可达67.7±1 L/ha/年。生物肥料（如Bacillus subtilis PSB-1）能提升盐碱地磷利用率，AM真菌Glomus mosseae则可增强干旱胁迫下的产量稳定性。
成熟果实中检测到87种挥发性成分，其含量受亚种分化显著影响：野生亚种piperitum以草蒿脑（35.33-60%）为主，而栽培亚种vulgare富含t-茴香脑（52.27-88.45%）。酚类物质如绿原酸衍生物和3,8'-双柚皮素等新型化合物的发现，为其抗氧化活性提供了分子基础。
二倍体（2n=22）为茴香主要倍性，但四倍体（2n=4x=44）个体通过未减数配子自然产生。2018年发布的草案基因组（PHNY00000000）覆盖75%预期大小，鉴定出103,300个SSR位点。叶绿体基因组（cpDNA）高度保守，5个地理来源序列仅含130个SNVs，其中14个导致氨基酸变异。线粒体基因组中ATP6基因截断可能与细胞质雄性不育（CMS）相关。
F1杂交育种依赖CMS系统，通过SSR标记验证亲本纯合度（如27个SSR的50%种内转移率）。合成品种开发中，Bahmani等通过表型选择获得抗旱合成系，精油产量提升显著。体外再生技术如体细胞胚发生（源自未成熟花外植体）和花药培养（获得双单倍体）为基因编辑奠定了基础。
当前研究空白包括：染色体级基因组组装、胁迫响应基因挖掘（如干旱相关ABA通路）、以及CRISPR等基因编辑技术的应用。全球种质资源评估（如欧盟ECPGR数据库740份材料）将助力拓宽遗传基础，应对气候变化挑战。
生物通微信公众号
生物通 版权所有
