种质资源创新的主要目的是增加种质资源的遗传多样性和获得生产和育种所需的优异种质。按其目标的不同可分为两大类：一类是以遗传学工具材料为主要目标的种质资源创新，例如非整倍体材料、近等基因系、双单倍体系等的创建；另一类是以育种亲本材料为主要目标的种质创新（方智远、李锡香，2004）。近代以来，尤其是达尔文对物种遗传、变异的解释和自然选择、人工选择的进化理论；孟德尔的后代分离和独立分配规律；摩尔根的染色体、基因及连锁遗传理论创立以及从20世纪70年代兴起的分子遗传学，使种质资源的改良创新以及通过作物遗传育种改变其性状方面有了更多的自由（朱军，2004），也使蔬菜种质资源的改良创新及其遗传育种取得了较快进步。中国，特别是在“九五”、“十五”期间，“蔬菜种质资源的创新和利用研究”已成为蔬菜种质资源研究的重点，其进步也颇为显著。
中国从20世纪50年代开始研究甘蓝的自交不亲和系，并于60年代初由原中国农业科学院江苏分院、上海市农业科学院园艺研究所，分别在晨光大平头、黑叶小平头等甘蓝品种中进行自交不亲和系的选育，并初步获得103和105两份自交不亲和系。70年代初，中国农业科学院蔬菜花卉研究所等单位系统地开展了甘蓝自交不亲和系和杂种优势利用研究，通过连续自交、分离鉴定、定向选择的方法，先后选育成7224-5-3等具有不同熟性、不同类型的10个自交不亲和系及其配制的“京丰1号”等7个甘蓝杂交种，使中国蔬菜杂种一代利用研究取得突破性进展。此外，甘蓝显性核基因不育系的研究也取得了重要进展，它为中国所特有，已在2001年获得发明专利，并已育成01-216MS等5个具有不同熟性、不同类型的可实用的显性雄性不育系，为甘蓝一代杂种制种开辟了一条新途径；利用这些不育系作母本，已配制出中甘16、17、18、19、21等5个杂交种，经过审定已开始在生产上推广应用（方智远，2002）。大白菜和白菜原产于中国，种质资源十分丰富，经过长期改良，形成了各种不同熟性、不同类型的种类和变种。近20多年来，大白菜已育成一大批具有整齐、抗病、丰产特性的新组合，制种途径主要采用选育自交不亲和系、高代自交系、雄性不育系等。在已育成的200多个组合中，有自交系55个，自交不亲合系212个，雄性不育系21个。雄性不育系的选育，已分别育成雄性不育两用系（单基因雄性不育）、核基因互作雄性不育系、甘蓝型油菜雄性不育系等，这些不育系进一步丰富了亲本的种质资源类型（徐家炳、张风兰，2002）。在白菜的亲本改良上，南京农业大学，上海、广东等省（市）农业科学院主要在当地的优良地方品种中，选育出一批自交系或雄性不育两用系，已配制出一代杂种矮杂系列、矮抗系列、黑叶白菜17号、夏冬青等品种，并广泛在生产上应用。中国辣椒种质资源丰富，类型多样，很有利于种质资源的改良创新。张继仁（1980）从湖南地方品种中筛选出衡阳伏地尖辣椒等7个优良地方品种及道县早泡椒等10个在某一或若干个性状上比较突出的品种。江苏农业科学院蔬菜研究所从地方品种中筛选出如南京黑壳等优良地方品种，进而选育出一批新的亲本材料。中国农业科学院蔬菜花卉研究所引用对TMV和CMV抗性较强的辣椒品种二斧头、灯笼椒、栾川椒与易感病但经济性状好的茄门、同丰37号甜椒作亲本，通过杂交分离、多代回交、抗病性鉴定等方法，筛选出90-109、90-111、90-138、91-126、90-136等系列优良亲本。其他如北京、沈阳、天津市等地有关研究单位也各选育出一批优良亲本材料。进而形成了中椒、湘研、苏椒、甜杂、沈椒、辽椒、哈椒、津椒、海花等在国内生产上颇具影响力的系列优良品种。与辣椒相似，中国黄瓜种质资源也相当丰富，一大批各种类型的地方良种经过育种工作者的改良创新已成为生产上广泛应用的杂交种的重要亲本材料。如天津黄瓜研究所以抗性较好的地方品种天津棒槌瓜和唐山秋瓜为材料，杂交选育出津研系统黄瓜。又如华北刺瓜类型的北京大刺、长春密刺、新泰密刺、宁阳大刺等地方品种及华南类型的安徽小白条、成都二早子、广州青皮吊瓜、广州大青黄瓜等等，对育成现有各种系列的杂交种提供了丰富的种质资源（侯锋，1999）。目前如天津黄瓜所的津绿、津春、津优系列，中国农业科学院蔬菜花卉研究所的中农系列，北京市农林科学院蔬菜研究中心的北京系列和迷你系列，广东省农业科学院的粤秀黄瓜等等均包含了华北、华南类型以及国外温室黄瓜的亲缘关系。
应用国外种质材料经过改良并用于中国蔬菜新品种选育的例子很多，在番茄和辣（甜）椒的新品种选育上更为突出，20世纪70年代由日本引进的番茄品种强力米寿除在生产上直接大面积推广应用外，还被选育成自交系，在中国农业科学院蔬菜花卉研究所育成的中蔬系列番茄品种中作为亲本材料利用。70年代由美国引进的番茄种质材料玛纳佩尔Tm-2v是番茄抗烟草花叶病毒（TMV）的抗源，含抗病基因Tm-2v，该品种表现特别，具有苗期生长缓慢、叶片黄化、开花迟、结果少、果实小等特点。经中国农业科学院蔬菜花卉研究所、江苏、西安、北京等蔬菜科研单位根据育种目标进行转育，已先后选育成如粉果、有限生长、大果等不同类型含抗病基因Tm-2v的材料，并以此为亲本育成了中蔬、中杂、红杂、苏抗、佳粉、佳红、西粉、浦红、浙红、浙粉、东农、渝杂等系列品种。据不完全统计，以上单位所培育出的含Tm-2v基因的一代杂种，每年制种量约逾10万kg，占全国番茄商品用种量的50%左右，累计推广面积约66.7万km，且大大降低了烟草花叶病毒（TMV）在全国的危害程度，改善了市场供应，社会经济效益显著。又如由美国引进的组合力强的Ohio-MR9、含抗叶霉病的系列基因，经过改良转育成抗病材料，并育成了一大批露地和保护地番茄良种。此外，由日本引进的，用英国温室作物研究所筛选出的6个不同基因番茄品种组成的GCR系统番茄，作为番茄上TMV株系的鉴别寄主谱，对摸清中国番茄烟草花叶病毒（TMV）危害情况具重要作用（李树德、冯兰香，1995）。在辣（甜）椒国外优良种质资源的引进上，如中国农业科学院蔬菜花卉研究所从法国引进的优良抗病材料，有抗白粉病的H3、CI、PRIMOR等材料，以及2个抗疫病的商业品种，通过系谱选择法选出了6个优于茄门、对疫病达到抗病和高抗水平的株系，其中4株系兼中抗黄瓜花叶病毒（CMV）和烟草花叶病毒（TMV），对进一步开展甜椒抗疫病育种具有积极作用（张宝玺等，2005）。中国农业科学院蔬菜花卉研究所创新的黄瓜新种质“G5224”，结合了北京小刺、欧洲品种和美国品种的优点，表现全雌性、极早熟、耐低温、高抗角斑病、枯萎病，抗黑星病、白粉病和霜霉病，实现了具有不同血缘的抗病基因源的聚合。新种质“1613”源于欧洲型温室黄瓜与华北型刺瓜杂交选系，该材料表现强雌性、极早熟、耐低温、高抗角斑病、枯萎病，抗黑星病、白粉病和霜霉病。另外，利用具有野生血缘的优良加工抗病品系S452和优良炸片加工品种Atlantic的优点创造出马铃薯新种质“中蔬9408-1”，其炸片颜色为2.5级（美国快餐食品协会标准1～10级，以1级为最优），相对密度（比重）为1.092，平均干物质含量为22.19%，产量比对照品种大西洋增产13.65%。室内接种鉴定，抗马铃薯X病毒，高抗马铃薯Y病毒；田间鉴定抗马铃薯晚疫病。这将在改变国内马铃薯市场加工品种为国外品种所独占的局面中发挥重要作用。上述研究结果表明，通过常规杂交、分离、回交、选择等方法进行蔬菜种质资源的改良创新仍是目前采用的主要方法，而且效果显著。
除采用上述方法外，近年还利用花药和游离小孢子培养技术，选育优良的亲本材料。花药和花粉培养是快速获得优良纯系的有效方法，与常规多代自交获得纯系相比，具有周期短、效率高、纯系稳定等特点。而游离小孢子培养还具有花药培养所不具备的单细胞单倍体、群体数量多、自然分散性好、不受体细胞干扰、便于遗传操作等优点，而且能够快速获得双单倍体高纯度材料。河南省生物技术研究所在近10多年的时间里采用该项技术成功地培育、繁殖了大白菜品种8个，推广面积20万km。这是小孢子培养技术在蔬菜种质资源创新和遗传育种上的成功例子。此外，在芸薹属植物中先后对油菜、芥菜、大白菜的、白菜、甘蓝和芜菁等进行了游离小孢子培养，并获得了再生植株（蒋武生等，2002）。北京市海淀区植物组织培养技术实验室利用从日本引进的平安荣光品种，经花药培养和选育，1982年育成了中国首个花培甜椒品种海花3号；利用保加利亚辣椒经花培育成了海花1号辣椒，并进一步育成用花培品系作亲本的海丰系列杂交种10余个，在生产上大面积推广。此外，张家口市蔬菜研究所经多年研究也育成了以塞花命名的花培品种，并在生产上推广应用（邹学校、蒋钟仁，2002）。游离小孢子培养和花药培养技术，在细胞水平上为蔬菜种质资源的改良、创新和遗传育种开拓了一条新的途径。
近年，原生质体培养和体细胞杂交技术也已用于蔬菜种质资源的改良与创新研究。胡萝卜原生质体融合在7个融合组合中获得再生植株，在1个融合组合中成功地实现了胡萝卜瓣花性雄性不育性的转育。原生质体融合获得6个优良茄子品种与两个茄子野生远缘种的体细胞杂种植株，并将野生茄子中的抗病基因转到普通茄子中（李锡香等，2006）。
此外，植物基因工程在蔬菜种质的改良与创新方面也取得了一些新进展，例如在控制蔬菜果实成熟基因的利用上取得了成功。叶志彪等利用番茄乙烯形成酶（EFE）cDNA克隆，构建反义载体，通过农杆菌Ti质粒介导，转化子叶外植体，感染的外植体与农杆菌共培养，再生出完整的番茄植株。经检测，导入的标记基因能在后代中遗传传递。所获得两个转基因株系的EFE活性和乙烯的生成均受到明显的抑制，不及对照的10%。贮藏试验表明，转基因植株果实的好果率在贮藏88～92d后仍在80%以上，比对照贮藏期延长8～10倍，而其他特性与原亲本相似（叶志彪等，1995）。
大棚蔬菜种植技术（一）:一、大棚构建
（一）棚架类型和结构。塑料大棚的类型结构有很多种。目前推广应用最多的有装配式镀锌薄壁钢管型（简称钢管大棚）和竹木圆拱型大棚两种。主要用于番茄、甜（辣）椒、茄子、黄瓜等夏菜的春季早熟栽培和冬延后栽培，以及育苗、杂交制种等。还有一种竹架小棚，常单独或与大棚配合（即大棚套小棚），用于冬春季茄、瓜类蔬菜育苗和春季早熟栽培。
钢管大棚有两种规格：一种是中心高2.2米、宽跨度4.5米，长20米，面积90平方米；另一种是中心高2.5米，宽6米，长30米，面积180平方米。使用寿命一般为15年。
为了降低生产成本，还可采用竹架大棚。棚架以毛竹或小圆木为材料搭成，高2米左右，宽4—5米，一般使用寿命为3年。
（二）覆盖材料：大棚覆盖材料有以下几种：
1、普通膜：以聚乙烯或聚氯乙烯为原料，膜厚0.1毫米，无色透明。使用寿命约为半年。
2、多功能长寿膜：是在聚乙烯吹塑过程中加入适量的防老化料和表面活性剂制成。浙江省新光塑料厂生产的多功能膜，宽幅7.5米、厚0.06毫米，使用寿命比普通膜长一倍，夜间棚温比其他材料高1—2℃。而且膜不易结水滴，覆盖效果好，成本低、效益高。
3、草被、草扇：用稻草纺织而成，保温性能好，是夜间保温材料。
4、聚乙烯高发泡软片：是白色多气泡的塑料软片，宽1米、厚0.4—0.5厘米，质轻能卷起，保温性与草被相近。
5、无纺布：为一种涤纶长丝，不经织纺的布状物。分黑、白两种，并有不同的密度和厚度，常用规格50克/?，除保温外还常作遮阳网用。
6、遮阳网：一种塑料织丝网。常用的有黑色和银灰色两种，并有数种密度规格，遮光率各有不同。主要用于夏天遮阳防雨，也可作冬天保温覆盖用。
（三）大棚搭建：选择向阳、避风、高燥、排水良好，没有土壤传染性病害的地方搭棚。
（四）塑料薄膜维护：扣膜时要尽量避免棚膜的机械损伤，特别是竹架大棚，在扣膜前应先把架表面突出的部分削平，或用旧布包扎好。用弹簧固定时，在卡槽处应加垫一层旧报纸。另外要注意避免新旧薄膜长期接触，以免加速新膜的老化。在通风换气时要小心操作。
薄膜受冻或曝晒，会促进老化，钢管在夏天经太阳曝晒，温度可上升到60—70℃，从而加速薄膜老化破碎。
薄膜使用过程中，难免有破孔，要及时用粘合剂或胶带粘补。
二、环境特点与调控
大棚因有塑料薄膜覆盖，形成了相对封闭与露地不同的特殊小气候。进行蔬菜大棚栽培，必须掌握大棚内环境的特点，并采取相应的调控措施，满足蔬菜生长发育的条件，从而获得优质高产。
（一）大棚内环境条件：
1、光照：取决于棚外太阳辐射强度、覆盖材料的光学特点和污染程度。新塑料膜的透光率为80—85%，被尘泥污染的旧膜透光率常低于40%以下。膜面凝聚水滴，由于水滴的漫射作用，可使棚内光照减少10%—20%。棚架和压膜线以及高秆蔬菜的架材都会遮光，在大棚管理上要尽可能避免和排除减弱棚内光照的因素。
2、温度：
（1）温度变化规律：大棚内气温日变化趋势与露地相同，但昼夜温差变幅大。白天光照充足，如果薄膜密闭棚内温度升高很快，最高可达40—50℃，比棚外高20℃以上。阴雨天，增温效果差，夜间棚内最低气温一般比棚外高1—3℃。棚内地温比气温稳定，通常为10—20℃。棚内气温也因位置不同而异，大棚横向分布为中间高、两边低，因此大棚中部的植株往往比两边的植株高大。大棚纵向分布，白天有太阳照射时，温度为顶部高、下部低，夜间、阴天则相反。
（2）逆温现象：聚乙烯覆盖的大棚，冬季有微风晴朗的夜晚，棚内温度有时会出现比棚外还低的现象。其原因是：夜间棚外气温是高处比低处高，由于风的扰动，棚外近地面处可从上层空气中获得热量补充，而大棚内由于覆盖物的阻挡，得不到这部分热量；冬天白天阴凉，土壤贮藏热量少，加上聚乙烯膜对长波辐射率较高，保温性略差，地面有效热辐射大、散热多，从而造成棚内温度低于棚外的现象。
（3）温度调控：大棚的温度调控主要通过通风换气和加温来进行。利用揭膜进行通风换气是降低和控制白天棚内气温最常用的方法，采用遮阳材料，减少大棚的受光量，也能防止棚内气温过高。
冬天，为了减少热量损失，提高气温和土温，棚膜要尽量盖严。可在大棚四周设置风障，大棚内设小棚再采用草片、无纺布、泡沫塑料等多层覆盖等措施。也可采用加温措施提高温度，如用电热线提高土温，有条件地区可以利用工厂余热、地热水或煤炉等提高棚内温度。大棚内置放水袋（充满水的塑料袋），利用水比热大的特点，白天水袋大量吸收太阳光能，并转化成热能贮藏起来，夜间逐渐释放出来，可提高棚温。
3、空气湿度的调控
（1）大棚空气湿度的变化规律：塑料膜封闭性强，棚内空气与外界空气交换受到阻碍，土壤蒸发和叶面蒸腾的水气难以发散。因此，棚内湿度大。白天，大棚通风情况下，棚内空气相对湿度为70—80%。阴雨天或灌水后可达90%以上。棚内空气相对湿度随着温度的升高而降低，夜间常为100%。棚内湿空气遇冷后凝结成水膜或水滴附着于薄膜内表面或植株上。
（2）空气湿度的调控：大棚内空气湿度过大，不仅直接影响蔬菜的光合作用和对矿质营养的吸收，而且还有利于病菌孢子的发芽和侵染。因此，要进行通风换气，促进棚内高湿空气与外界低湿空气相交换，可以有效地降低棚内的相对湿度。棚内地热线加温，也可降低相对湿度。采用滴灌技术，并结合地膜复盖栽培，减少土壤水分蒸发，可以大幅度降低空气湿度（20%左右）。
4、棚内空气成分：由于薄膜覆盖，棚内空气流动和交换受到限制，在蔬菜植株高大、枝叶茂盛的情况下，棚内空气中的二氧化碳浓度变化很剧烈。早上日出之前由于作物呼吸和土壤释放，棚内二氧化碳浓度比棚外浓度高2—3倍，（330PPM左右）；8—9时以后，随着叶片光合作用的增强，可降至100PPM以下。因此，日出后就要酌情进行通风换气，及时补充棚内二氧化碳。另外，可进行人工二氧化碳施肥，浓度为800—1000PPM，在日出后至通风换气前使用。人工施用二氧化碳，在冬春季光照弱、温度低的情况下，增产效果十分显著。
在低温季节，大棚经常密闭保温，很容易积累有毒气体，如氨气、二氧化氮、二氧化硫、乙烯等造成危害。当大棚内氨气达5PPM时，植株叶片先端会产生水浸状斑点，继而变黑枯死；当二氧化氮达2.5—3PPM时，叶片发生不规则的绿白色斑点，严重时除叶脉外，全叶都被漂白。氨气和二氧化氮的产生，主要是由于氮肥使用不当所致。一氧化碳和二氧化硫产生，主要是用煤火加温，燃烧不完全，或煤的质量差造成的。由于薄膜老化（塑料管）可释放出乙烯，引起植株早衰，所以过量使用乙烯产品也是原因之一。
为了防止棚内有害气体的积累，不能使用新鲜厩肥作基肥，也不能用尚未腐熟的粪肥作追肥；严禁使用碳酸铵作追肥，用尿素或硫酸铵作追肥时要掺水浇施或穴施后及时覆土；肥料用量要适当不能施用过量；低温季节也要适当通风，以便排除有害气体。另外，用煤质量要好，要充分燃烧。有条件的要用热风或热水管加温，把燃后的废气排出棚外。
5、土壤湿度和盐分：
大棚土壤湿度分布不均匀。靠近棚架两侧的土壤，由于棚外水分渗透较多，加上棚膜上水滴的流淌湿度较大。棚中部则比较干燥。春季大棚种植的黄瓜、茄子特别是地膜栽培的，土壤水分常因不足而严重影响质量。最好能铺设软管滴灌带，根据实际需要随时施放肥水，是一项有效的增产措施。由于大棚长期覆盖，缺少雨水淋洗，盐分随地下水由下向上移动，容易引起耕作层土壤盐分过量积累，造成盐渍化。因此，要注意适当深耕，施用有机肥，避免长期施用含氯离子或硫酸根离子的肥料。追肥宜淡，最好进行测土施肥。每年要有一定时间不盖膜，或在夏天只盖遮阳网进行遮阳栽培，使土壤得到雨水的溶淋。土壤盐渍化严重时，可采用淹水压盐，效果很好。另外，采用无土栽培技术是防止土壤盐渍化的一项根本措施。
三、大棚蔬菜周年茬口安排
大棚只有春季茄果类的早熟栽培，一年只利用4—5个月，利用率及效益不高。如果在秋冬季和夏季也利用大棚进行栽培、育苗及留种，可提高生产效益。
（一）育苗—栽培型；其特点是冬季育苗→春季早熟栽培→夏季育苗→秋冬季栽培。冬季育苗一般在11月至翌年的3月中下旬，培育茄果类、瓜类和豆类秧苗。3月中下旬定植，进行春季早熟栽培。夏季6—8月份培育秧苗，如甘蓝、花椰菜、番茄等。秋冬季栽培秋番茄、黄瓜、叶菜、芹菜、葱蒜等。
（二）栽培型：以栽培蔬菜为主，结合育苗。主要有两种形式：一是春季早熟栽培茄子、番茄、黄瓜、辣椒等，夏季种植速生蔬菜，秋季栽培黄瓜、番茄、甘蓝、花椰菜，冬季栽培芹菜、菠菜、生菜、葱蒜类蔬菜；二是间套作，春季进行番茄、辣椒早熟栽培，4—5月份在大棚拱杆旁种植丝瓜任其沿拱杆爬蔓，或在番茄生长后期，在畦边定植冬瓜，利用番茄的支架爬蔓；秋季种植生菜、菜心等；冬季进行育苗。
（三）留种制种型：主要有两种方式：一是以春季茄瓜类留制种为主，其茬口方式有冬季育苗→春季制留种→秋季栽培芹菜、甘蓝等；一种是以冬春季十字花科自交不亲和采留种为主，夏季进行育苗、秋季栽培茄瓜类蔬菜。 一、温室的建设
1.设计建设温室时应注意哪些问题？
2.温室的墙体应该怎样建设，保温效果才会更好些？
3.什么是砖包复合孔穴实心墙体？它有哪些好处？应当怎样建设？
4.以前建设的土墙温室，能改造成砖包孔穴墙体吗？怎样改造？
5.怎样在温室的墙体外面增设保温层？增设保温层后的效果如何？
6.温室设置防寒沟有什么好处？防寒沟应该怎样设置？
7.温室的通风口应该怎样设置？
二、节能日光温室生态环境条件的调控
1.温室室内的生态环境条件与露地环境条件相比有哪些不同？
2.怎样改善温室内的光照条件？
3.温室室内的温度应该怎样调控？
4.为什么在严冬季节温室的温度应该比作物的适宜温度上限再高2-4度？
5.怎样做才能提高温室内的温度，有效地预防冷害、冻害的发生？
6.覆盖地膜会不会影响作物的根系发育？怎样解决好提高地温、降低室内气湿度与促进根系发育的矛盾？
7.怎样预防温室蔬菜栽培的高温为害？
8.什么是“闪秧”现象？应该怎样避免发生？
9.不同蔬菜生长发育要求的空气相对温度是多大范围？怎样调控温室内的空气湿度？
