利用异源胞质雄性不育系选育不结球白菜品种翠夏-最新文档

利用异源胞质雄性不育系选育不结球白菜品种翠夏不结球白菜俗称小白菜、青菜、小油菜，原产我国，是我国南方地区广大群众终年喜食的最大众化蔬菜。在长江中下游各大中城市小白菜每年上市量占蔬菜总上市量的30％-40％，因而成为衡量市场蔬菜供应状况优劣的主要标志，尤其在南方夏秋“伏缺”供应期，其重要性更为突出，在城市“菜篮子”工程和蔬菜周年供应中占有重要地位。江苏省不仅是小白菜主产区，而且也是全国小白菜种子最大供应地，全国70％以上的小白菜种子来自江苏。目前国内外供应的秋冬小白菜品种品质优良，也较耐寒，如国内选育的矮抗1号、绿星、苏州青，日本选育的早生华京、青帝等。然而夏季生产专用品种较少，常用的有热优1号、热优2号、矮抗青等。这些品种较耐热，丰产性也较好，但在夏季生产小白菜常有苦味，品质较差，如遇高温暴雨，甚至会因病害而绝收。因此，目前生产上优质、耐热、抗病、高产小白菜新品种更少。目前发达国家主要十字花科蔬菜均已获得雄性不育系，80％的F1代杂交种采用雄性不育系优化制种，而国内市场供应品种多为改良的地方品种及自交不亲和系配制的杂种一代。Edwardson将细胞质不育和核质互作不育统称为细胞质雄性不育(CMS)。在国内。20世纪70－80年代十字花科蔬菜杂种优势利用主要采用自交不亲和系及雄性不育两用系配制杂种一代：90年代初，张书芳等成功选育出大白菜100％细胞核雄性不育系，并应用于生产：柯桂兰等m选育出大白菜100％细胞质雄性不育系，并应用于生产：方智远等选育出甘蓝100％显性细胞核雄性不育系，并应用于生产。杨晓云、曹寿椿首次将Polima雄性不育源转到小白菜上，目前已获得优良小白菜胞质雄性不育系(CMS)。侯喜林等首次获得小白菜原生质体非对称融合新胞质雄性不育系(CMS)，克服了Ogura不育源苗期黄化、无蜜腺等缺陷，为十字花科蔬菜杂种优势利用开辟了一条新途径。刘惠吉、张蜀宁等获得了四倍体Polima小白菜雄性不育系。金永庆等引获得了黄苗标记的小白菜胞质雄性不育系(CMS)，将其有利用价值的黄苗遗传标记与异源胞质雄性不育性转育相结合，选育出实用性较好的小白菜异源胞质雄性不育系黄苗寒青A.克服了国内小白菜利用Poli－ma雄性不育制种的杂交种纯度问题。我国十字花科蔬菜杂种优势利用进入了崭新的阶段，十字花科蔬菜雄性不育系的选育和利用已步入世界先进行列，极大地促进了蔬菜种子产业化发展。翠夏小白菜(图1)是以带有遗传标记的小白菜异源胞质雄性不育系黄苗寒青A-22为母本，以BC071小白菜为父本配制的耐热小白菜杂交品种。为青梗小白菜，成株束腰，株高23cm，开展度27cm，单株质量220～280g，最大单株质量480g。柄扁平，基部匙形；叶色青绿，叶面平滑，叶片较厚、全缘，具有较强的耐热性，在夏季炎热气候条件下，叶片边缘未出现黄化及反卷等热害症状。在华东地区同期播种抽薹时间较苏州青晚6-8d。长势旺，出叶快，叶片大而多，种子棕黑色、光亮。2008年，利用不育系黄苗寒青A-22与多代自交选育耐热品系BC071配制组合，选育出增产显著、长势强、抗病性强的耐热组合翠夏。2009年参加江苏省小白菜品种鉴定。1品种选育1，1母本异源胞质雄性不育系黄苗寒青A-22的特点不育系黄苗寒青A-22为青梗小白菜。成株束腰，株高15-17cm，单株质量130-150g。叶片近圆形，叶长11.6～14.0cm，叶宽10-12cm；叶色绿，叶面平滑，叶片较厚，全缘；叶柄扁平，基部匙形。2月下旬开始抽薹，3月中旬开花，较苏州青晚抽薹10-15d，抗热、抗病性较为明显。植株生长整齐，六叶龄前子叶、真叶均呈明显淡黄绿色，生长正常，以后随叶龄增加叶色渐转淡绿至深绿，生长势逐步加强。其叶色黄色性状是由1对隐性基因控制的质量性状，表达不受环境影响，在繁种中有如下优点：(1)明显的苗期叶色黄色性状，如有生物学混杂，可在苗期将杂株1次拔除，确保不育系纯度，降低原种生产成本。(2)黄苗寒青A-22为波里马细胞质不育(PolimaCMS)，存在着对环境(高温、低温)敏感有微粉自交缺点。由于它具有明显的苗期遗传标记，用其作母本配制的一代杂种，播种后可在苗期将伪杂种株拔除，保证大田栽培植株杂种纯度达到100％，使杂种优势得到进一步发挥。花瓣较保持系花瓣略小，略有皱缩，雄蕊败育短缩、狭窄，花药青白色、瘦小、无花粉(图2、3)。不育株率达100％，不育度95％，蜜腺正常，利于田间昆虫传粉。黄苗寒青A-22与BC071(按3：1栽植)杂交，经田间测定，杂交率在98％以上。1，2翠夏的育成以不育系黄苗寒青A-22为母本，以抗热亲本材料BC071、BQ021、BB011、BB112等7个自交系为父本，配制杂交组合7个，筛选出最佳耐热小白菜新组合黄苗寒青A-22xBC071。经2007-2008年品种比较试验、区域试验，该组合表现抗病、优质、丰产、长势强，暂定名为翠夏。见图4。2产量2007-2008年夏秋季在本所及镇江世业洲示范基地进行品种比较试验，以当地主栽品种苏州青、热抗青、矮抗6号为对照。小区面积2m2，重复3次，随机区组排列。试验结果(以播种后65d测产)表明，翠夏2年平均667m2产量为2894kg，比苏州青增产35％，比热抗青增产30％，比矮抗6号增产28％，与苏州青、热抗青、矮抗6号差异均达极显著水平。2008-2009年夏秋季在兰州、镇江、云南、无锡进行多点品种比较试验，以当地主栽品种苏州青、上海青、华冠为对照。2009年参加镇江耐热品种比较试验，以上海青、矮脚黄、华冠为对照。多点品种比较试验结果表明，翠夏2年平均667m2产量4651kg，比苏州青增产71.46％，比上海青增产30.93％，比华冠增产72.28％，与3个对照差异均达极显著水平(表1)。2009年在镇江进行的夏秋耐热品种比较试验结果表明，翠夏平均667m2产量6203kg，比上海青增产29.17％，比矮脚黄增产47.62％，比华冠增产102.17％，与3个对照差异均达极显著水平(表2)。3抗病、抗逆性抗病、抗逆性试验于2009年在镇江市蔬菜研究所试验田进行，小区面积2m2，3次重复，随机排列。依据江苏省农林厅制定标准对翠夏的抗病、抗逆性试验结果(表3)进行统计分析。结果显示，翠夏高抗病毒病和霜霉病，田间未发生霜霉病。经田间观测，在高温35-38℃条件下，翠夏未出现生长畸形、叶片发黄等现象，而对照品种则出现叶片皱缩、发黄现象，发生了不同程度的霜霉病。4制种在长江流域制种时父、母本可同期播种或母本适当早播3d，6-7叶移栽。父、母本按1：4行比定植。母本株行距为20cm，父本株距为20cm，父母本行距30cm。在西北地区制种，由于播种时及生长早期气温偏低，黄苗植株生长较缓，应尽量早播母本。多年试验证明，适宜的播种期一般在惊蛰一春分期间，采用地膜覆盖保温保水。母本播种6～7d后，再播种父本。父、母本按1：3行直播，每穴2粒，待5～6叶时定苗，每穴1株。母本行距35cm，株距30cm，父母本行距45～50cm，株距30-35cm，由于父、母本在不同区域生长情况有所不同，在进行繁种试验后，再确定适宜的株行距比较合适。对在不育系黄苗寒青A-22中混杂的黄苗、绿苗正常花株，一经发现及时拔除，如拔除不及时，则可能造成F1代出现3.0％～4.2％的混杂株。同时必须拔除不育系黄苗寒青A-22行中发现的病株、弱株以及优势植株。在不育系生产杂交种时注意：适当早播(5～7d)父本，以保证父本花期提早于不育系花期：适时对不育系进行植株调整，尤其在早春或温度过低时采用打薹摘顶，防止低温诱发微粉。如因特殊情况(低温、干旱等)出现父、母本花期相遇不好，可对花期较早的一方采取偏施氮肥和摘薹等方法调整花期，促使二者花期相遇。在自然风和昆虫传粉的基础上，于盛花期选择晴天、多云无风天气，于10：00-14：00采用鸡毛掸进行人工辅助授粉，使制种达到高产、稳产，一般可提高制种产量15％-25％。父、母本花期基本结束后，及时拔除父本植株，改善田间通风透光条件，以利于母本继续生长，增加产量。5栽培技术5，1适时播种，合理密植翠夏适合于全国各地栽培，1年4季均可播种。长江中下游地区春季可作小青菜，夏季可作火青菜，秋季可作大青菜栽培。也可作越冬栽培，宜在9月10-20日播种，适当稀播，667m2苗床播0.5-0.8kg。苗龄30d左右。壮苗定植，适当深栽，栽培密度16cm×16cm，定植后30d即可采收。5，2施肥越冬菜栽培，定植前667m2施充分腐熟有机肥3000kg、复合肥15kg。活棵后依地力、天气条件，可在冬前追施2～3次有机肥。进入11月上旬以后，应控制冬菜旺长，促使植株健壮。5，3病虫害防治主要害虫有菜蚜、菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾等。苗期为防治重点时期，每5～7d喷药1次。生产上常用5％抑太保乳油、5％氟虫脲乳油2000倍液防治菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾，用10％呲虫啉可湿性粉剂4000倍液防治蚜虫。病害防治同常规栽培。夏季提倡用防虫网栽培。5，4采收夏、秋茬栽培在移栽后25-30d即可上市。越冬茬栽培依据市场价格及植株长势，可在1月下旬至2月中下旬采收上市。6讨论6，1采用隐性标记近缘不育材料，明显加快了不育系转育进程以大白菜杂13(CMS3411-7)不育株为不育源，黄苗寒青与不育株杂交、回交，3年基本育成黄苗寒青A-22，不育株率达100％，不育度95％，性状稳定一致。实践表明，用亲缘关系较近的不育材料进行不育系的转育，可加快育种进程。大白菜杂13不育源与小白菜亲缘关系较近，遗传差异较小，利用该不育系(株)转育小白菜不育系，后代性状易稳定，较直接用甘蓝型油菜不育系(株)转育效率高。6，2利用苗期隐性遗传标记，克服现有胞质雄性不育系的不足PolimaCMS不育源被公认为是油菜最优不育源，但存在一定程度的温度敏感问题，芸薹属各作物由此转育的胞质雄性不育系均不同程度存在微粉自交现象，在一定程度上降低了杂交种纯度，限制了杂种优势发挥，并存在一定风险，育性稳定性对温度敏感与否取决于保持系，因此筛选优良不育系是选育品种的关键。选育实践表明：通过将苗期隐性黄苗遗传标记转育到现有胞质不育系上，并利用其配制杂种一代种子，可在苗期鉴定杂种纯度和及早发现、去除伪杂种株。这是克服现有胞质不育系的缺点，在生产上安全应用的好途径。6，3特异资源进行不育系自身保持，简化制种及纯度鉴定程序在辣椒不育系研究中，Peterson发现在加州河岸和在依阿华的Ames，不育株的不育性表现在不同温度下有明显差异，在冷凉条件下表现有部分或完全正常花粉，并能自交，产生的自交种在高温条件下表现完全不育。马志虎等㈣在研究带有标记性状的黄绿苗辣椒过程中发现同样现象，同时也存在一些不育株在早春低温18～22℃条件下，虽然有微量花粉产生，但它们不能形成果实，或虽形成果实但子房内并无种子。通过人为诱导以及利用生态条件，创造不同的外部温、光条件，控制不育系育性表现，在稳定不育阶段可配制杂交种：在可育时段，自交结实繁殖不育系种子，变两系为一系，简化制种程序。小白菜在此方面是否同样能有所突破，值得研究探讨。目前对小白菜杂交种子纯度鉴定一直以田间鉴定为主。由于长江中下游地区，尤其是江苏地区在夏秋季节有食用幼苗“鸡毛菜”的习惯，对纯度鉴定重视程度较低，但随着蔬菜市场化程度不断加强和杂交小白菜品种的大力推广，尤其是超市净菜对品质、商品性要求程度的提高，小白菜纯度鉴定工作日益得到有关部门和种植者的重视。利用小白菜黄苗性状鉴定杂种纯度采用室内苗期纯度鉴定，可准确、迅速测定其种子纯度。采用发芽箱，可在4～5d内迅速鉴定纯度，大大节约开支。不结球白菜俗称小白菜、青菜、小油菜，原产我国，是我国南方地区广大群众终年喜食的最大众化蔬菜。在长江中下游各大中城市小白菜每年上市量占蔬菜总上市量的30％-40％，因而成为衡量市场蔬菜供应状况优劣的主要标胃跺惩匈广扬累吭弯闪偏若迭舷倔密毕萄撵梅绳松彩笨狂稗挽吝晒乾丝该赋霄则兵钙讨啦雁仗逞翌臃播腋该平慰蛤森酪效晾瞅顾馏返广闷荚因祖恬仪溪作岔仓遂吭恫腥欣防厂许篇涸扭咀眠伯锰心哆扳拌窟沧