CN102172210B - 一种高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜育种方法，本发明通过利用TuMV抗源BP007与TuMV抗源826杂交后连续多代自交筛选创造了高桩合抱类TuMV抗源322，再利用高桩合抱类TuMV抗源322广泛与国外引进的黄心大白菜杂交种杂交、连续自交筛选、再杂交、自交筛选，最选育出高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜杂交种。该新品种经全国各地种植表现高抗TuMV、兼抗霜霉病、软腐病和干烧心多种病害，克服了目前国内外黄心春白菜不抗病毒病的难题。较普通进口黄心白菜生育期提前5-7天；耐抽薹性达到或超过进口品种、黄心程度达到进口春白菜标准，并且净菜率高、株型紧凑，在重病区、重茬地表现增产显著。

Description

一种高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜育种方法

技术领域

本发明涉及一种大白菜杂交育种方法，特别涉及一种高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜育种方法。

背景技术

目前国内大白菜育种基本都采用杂种优势利用途径；自20世纪80年代以来，国内各育种单位先后育成了一大批秋大白菜一代杂种，并实现了早中晚熟性配套，耐贮藏、品质优、抗病性强等各有特色，但集这些优点于一身的品种很少。提高大白菜的品质，丰富大白菜的花色品种，满足各方面的需求，成为育种的新目标。一般来说，大白菜按栽培季节可分为春白菜、夏白菜、早秋白菜(贩白菜)和秋冬白菜；按熟性可分为极早熟（娃娃菜）、早熟、中熟和晚熟；按球形分为近球形、头球形(锥形)、炮弹形和直筒形；按抱合类型又分为叠抱、合抱、拧抱和舒心等。反季节春、夏栽培的大白菜品种，目前主要来源于韩国和日本等国家，其缺点是抗病毒病和抗干烧心的能力较差，且生长期较长；近年来我国育成的春白菜品种有少量上市，但在耐抽薹性和产量方面有待进一步提高。北方抗高温干旱的夏白菜品种，其研究工作任重道远。随着我国贮运和外贸行业的发展，大白菜特产区的增加，相应的耐贮运品种选育成为重要育种目标，目前生产上的耐贮运品种，存在一些不足之处，如抗病毒病能力近年来有所降低，在盐碱地栽培或管理不良时易产生干烧心，对软腐病和黑腐病抗性不强，亟须进一步改进和提高。在我国北方春季和高寒山区夏季广泛种植的春白菜品种，虽然耐抽薹性较强，但抗病性、品质和耐贮性亟待改进和提高。培育优质、综合性状好的大白菜品种仍是今后长期努力的方向；培育新、奇、特、高营养或具有特殊颜色、风味的品种，如黄心、橘红心、绿心以及紫色品种，成为白菜品质育种新目标，各育种单位都在积极开展此项育种技术的研究。为了超市和出口的需要，研究培育优质、结球紧实、外观漂亮、耐贮运、货架期长的中小型品种（如娃娃菜）成为新的目标。从食用需求出发，培育生食多汁脆嫩、涮锅易熟、叶大绵软的包饭品种以及快餐等专用品种也正越来越受到重视。我国每年生产大白菜数量很大，深加工是大白菜出路之一，随着大白菜加工业的发展，相应的加工专用型品种的需求将是育种新的目标之一。加工品种一般要求产量高、营养丰富、干物质含量高，但不同加工方法对大白菜品种的需求也不尽相同，所以有针对性地发展加工专用型品种甚为重要。高抗病虫害品种的选育永远是大白菜育种最重要的目标之一，使用抗病品种不但省工省时而且可以表达其品种的优良特性，此外还可以有效减少喷药次数，易于生产绿色或无公害安全优质产品，这对销售和出口都至关重要。另外随着新育成品种的推广应用，病原菌也会发生变异而产生新的生理小种（株系），使抗性丧失，同时次要病害亦会上升为主要病害或产生新的病害等，抗病育种是大白菜育种始终坚持的最要的目标之一。大白菜产量等经济性状已逐渐被淡化，相反对其品质和食用安全和保健性提出的要求越来越高。

从育种技术方面，目前大白菜杂交优势利用的几种制种途径主要有“自交不亲和”、“高代自交系”和“雄性不育”等。其中“自交不亲和”仍为目前的主要制种途径；“雄性不育两用系”由于其局限性已基本淘汰；“胞质不育”和“核基因互作不育”由于便于控制，易得到高质量的杂交种、成本低廉等特点发展迅速，尤其是“胞质不育”正成为国内外研究的前沿。OguCMS胞质雄性不育系选育获得成功，通过对新型萝卜不育细胞质源以及从法国引进的甘蓝型油菜胞质雄性不育材料杂交和用白菜多代回交，获得无黄化，开花结实正常，不育株率和不育度达100%的细胞质雄性不育系，并具有良好的配合力。PolCMS胞质雄性不育系研究方面，利用RAPD技术对大白菜雄性不育系CMS3411-7和其保持系3411-7的基因DNA进行了比较研究，找到了不育系和保持系各自的特异扩增条带。核基因雄性不育系研究方面，以“复等位基因遗传假说”为指导，正将源于直筒型大白菜的核不育基因向合抱型和平头型材料转育，已成功将该不育基因转育到白菜和小白菜中。此外辐射育种和多倍体育种也得到进一步发展，种质资源的搜集与创新越来越受到重视，大白菜小孢子培养技术得到了改进，在材料预处理、培养基的改进、操作技术简化、小孢子再生率等方面都取得了重大进展；在白菜分子标记辅助育种方面，通过小孢子培养，获得了100个双单倍体系的分离群体用于白菜连锁图谱的构建；获得与白菜染色体数相等的连锁群。以大白菜核显性雄性不育基因材料为试材，采用BSA方法和RAPD技术，获得了与雄性不育基因紧密连锁的RAPD标记，成功地将RAPD标记转化为SCAR标记，该标记将有利于加快大白菜核显性雄性不育基因的转育速度。抗病性鉴定技术研究得到了进一步发展，新病害的病原菌培养和人工接种技术得到新的发展和完善。各种病害的抗性遗传规律得到了进一步研究，抗病基因分子标记与定位有了长足发展，为准确快捷地鉴定抗病育种材料提供了保证。良种繁育规程和快速检验鉴定方法及种子加工、贮藏技术的提高和改进将促进种子质量的提高。良种良法配套技术研究和完善将促进新品种的快速推广。我国在抗病育种领域取得了举世瞩目的成就，尤其是抗病毒病、霜霉病、软腐病等方面的抗源材料鉴定、搜集以及遗传育种等方面。 

国内开展黄心春白菜及娃娃菜抗病育种起步较晚，已成功育成黄心春白菜新品种和娃娃菜新品种，但是均直接利用进口黄心春白菜进行自交结合系谱选择育成；未从根本上解决抗病毒病的难题，生育期过长，单株太大，其经济性状与日本、韩国等育成的黄心春白菜和娃娃菜有较大差距。国内种植的黄心春白菜品种基本来源于日本、韩国等，这些品种表现整齐度高、株型紧凑、球形美观、耐抽薹、抗霜霉病较强、帮薄、根细、叶片数多等优点。但是均不抗病毒病、干烧心或软腐病等、生育期偏长、内帮时常有小黑点、含水量太大、不适合炒食等；只适合早春保护地种植，春露地、高海拔山区以及平原秋季种植常常导致绝产，严重制约着黄心春白菜的丰产稳产和绿色无公害生产等。因黄心春白菜球色亮丽鲜艳、β-胡萝卜素含量显著高于普通白菜、维生素C含量是普通白菜的一倍以上，此外粗纤维、Ca、Fe、硫氰酸根等含量都高于普通白心白菜，营养更为丰富，近年来越来越受到欢迎。黄心春白菜适宜精细包装和长距离储运，为大面积区域化南菜北运、北菜南运甚至出口的大流通市场化操作提供了有力保证。随着我国蔬菜运输业的迅速崛起，大白菜区域化和规模化生产发展迅猛，在国内形成了春夏季大白菜由南到北渐次成熟，即春季南菜北运；夏秋季由北到南或由高海拔向低海拔逐渐成熟，形成北菜南运的大格局；秋冬季基本上是本地区或附近区域的大白菜自给。而南菜北运和北菜南运基本栽培的是春白菜和娃娃菜品种。利用我国广大地理气候资源，优质多抗娃娃菜和春白菜品种配合耐储秋冬白菜品种就可以实现我国大白菜的周年均衡供应。

日本、韩国等开展大白菜杂交育种早，尤其是春、夏反季节大白菜较我国早几十年，育成的春、夏大白菜主导了我国反季节大白菜种子市场。近年来日本、韩国等育成了黄心、橘红心大白菜系列化春结球白菜和秋冬白菜品种，其始终未解决抗病毒病的难题，人工接种我国大白菜主产区TuMV主流株系和田间种植鉴定均达高感级，在我国根本无法实现高产稳产。但由于黄心、橘红心白菜独特的营养保健价值和亮丽的色泽能促进食欲的功效，日本、韩国等都在竞相研制彩色白菜系列化新品种，逐渐淘汰普通大白菜品种。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜育种方法，针对目前耐抽薹黄心品种或材料均不抗病毒病，利用高抗病毒病多个株系的抗源材料，根据病毒病抗性遗传规律，以抗病毒病为育种主线，选育出高抗病毒病耐抽薹黄心类的新品种。

为了解决上述问题，本发明包括如下步骤：

（1）利用TuMV抗源BP007与TuMV抗源石特826杂交后连续多代自交，筛选获得的高桩合抱类TuMV抗源322；

（2）利用TuMV抗源322与杂交种强势杂交后连续多代自交，筛选获得合抱类黄心TuMV抗源01-202；

（3）利用TuMV抗源01-202与韩国春白菜杂交种Ych-H-1-357杂交后连续多代自交，筛选获得中熟耐抽薹黄心TuMV抗源05-1012；

（4）利用TuMV抗源05-1012与杂交种迷你星杂交后连续多代自交，筛选获得早熟黄心耐抽薹抗TuMV自交系09-840；

（5）利用TuMV抗源322与杂交种春黄杂交后连续多代自交，筛选获得抗TuMV黄心耐抽薹自交系00-147；

（6）利用韩国春白菜杂交种春黄王与自交系00-147杂交后连续多代自交，筛选获得早熟高抗TuMV黄心自交系05-632；

（7）利用杂交种旺春与自交系05-632杂交后连续多代自交，筛选获得高抗TuMV黄心耐抽薹早熟自交系09-785；

（8）将自交系09-785和自交系09-840进行配合力测定，筛选得高抗TuMV黄心耐抽薹早熟新组合春早黄；

（9）利用步骤8中选出的自交系09-785和自交系09-840杂交制种，获得的F1杂交种为高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜杂交种。

为了提高筛选准确率，所述的步骤1-7中自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行抗病性和经济性状的综合筛选。

为了提高筛选准确率，筛选病毒病、霜霉病和软腐病三大病害病级均为0或1的株系。

为了减少育种周期并保证抗源选育的准确性，所述的步骤1、4、5和7中的多代自交为4-5代自交，所述的步骤2和6中的多代自交为3-4代自交，步骤3的多代自交为3-5代自交。

本发明的有益效果：本发明利用国家TuMV抗源BP007与TuMV抗源石特826杂交后连续多代自交筛选合抱类抗源材料322，利用322广泛与国外引进的黄心大白菜杂交种杂交、连续自交筛选、回交转育、配合力测定，最终选育出高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜新品种，该新品种经全国各地种植表现高抗TuMV、兼抗霜霉病、软腐病和干烧心多种病害，克服了目前国内外黄心春白菜不抗病毒病的难题。较普通进口黄心白菜生育期提前5-7天；耐抽薹性达到或超过进口品种、黄心程度达到进口春白菜标准，并且净菜率高、株型紧凑，在重病区、重茬地表现增产显著，在2010年春济南试点较菊锦、抗病黄心分别增产23%和39%，短缩茎未伸长。人工苗期接种TuMV鲁2株系，病情指数3.32，达高抗级；对照进口品种迷你星、菊锦、旺春分别为42.6、66.7、53.7，迷你星、菊锦、旺春为感病或高感级。

附图说明

图1为本发明育种图谱。

具体实施方式

具体实施例一

如图1所示，本具体实施例包括如下步骤：

1、利用TuMV抗源BP007与TuMV抗源石特826杂交后连续5代自交筛选；自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行综合抗性（选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0或1的植株）和经济性状（高桩、合抱类）综合筛选，获性状改良的高桩合抱类TuMV抗源322。

TuMV抗源BP007为高桩直筒型材料，生育期90天，株高51.8cm,叶长52.4cm,叶宽19.4cm，叶柄白色，厚0.7cm，对国内TuMV19个主流分离物7个株系人工接种达免疫和高抗级，最高病情指数只有0.56，但不抗霜霉病和软腐病等，经济性状极差，耐抽薹性弱。

TuMV抗源石特826生育期85天、叶无毛刺，中桩叠抱略呈倒锥形、高抗病毒病、兼抗软腐病、霜霉病等、经济性状优良、耐抽薹性中。

TuMV抗源322性状为高桩合抱舒心形，人工接种TuMV鲁2株系达高抗级，抗霜霉病、软腐病等，生育期85天左右，叶无毛刺、白帮、中肋薄平、经济性状有了显著的改善，但耐抽薹性仍较弱。

2、利用TuMV抗源322与杂交种强势杂交后连续4代自交；自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行综合抗性（选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0或1的植株）及经济性状（合抱类、黄心）综合筛选，获得合抱类黄心TuMV抗源01-202； 

杂交种强势性状为耐抽薹、黄心、中桩合抱炮弹型、生育期70-75天、净菜率高、株型紧凑、感病毒病及软腐病、抗霜霉病、干烧心等、帮薄、叶片数多等、适合保护地种植。

TuMV抗源01-202在保持抗性的条件下，较TuMV抗源322在净菜率、株型等方面有了进一步的提高。

3、利用TuMV抗源01-202与韩国春白菜杂交种Ych-H-1-357杂交后连续4代自交；自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行综合抗性（选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0或1的植株）及经济性状（中熟、耐抽薹、黄心）综合筛选，获得中熟耐抽薹黄心TuMV抗源05-1012；

韩国春白菜杂交种Ych-H-1-357性状为耐抽薹、黄心、感病毒病、软腐病、抗霜霉病等、生育期75天左右、株型紧凑、净菜率高。

TuMV抗源05-1012较TuMV抗源01-202熟性提前了10-15天，耐抽薹性也有了进一步提高，但配合力还较差。

4、利用TuMV抗源05-1012与杂交种迷你星杂交后连续4代自交，自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行综合抗性（选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0或1的植株）及经济性状（早熟、黄心、耐抽薹）综合筛选，获得性状改良的早熟黄心耐抽薹抗TuMV自交系09-840；  

杂交种迷你星的性状为耐抽薹、黄心、极早熟、生育期50-55天、耐病毒病、抗霜霉病、干烧心等。

自交系09-840较TuMV抗源05-1012熟性进一步缩短至60-65天，耐抽薹性达到或超过杂交种迷你星亲本，经济性状达到韩国春白菜杂交种Ych-H-1-357标准。

5、利用TuMV抗源322与杂交种春黄杂交后连续4代自交；自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行综合抗性（选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0或1的植株）及经济性状（耐抽薹、黄心）综合筛选，获得性状改良的抗TuMV黄心耐抽薹自交系00-147；

杂交种春黄性状为耐抽薹、黄心、中桩合抱炮弹型、生育期75天（定植后55-60）、耐病毒病、软腐病、抗霜霉病、干烧心等。

自交系00-147的经济性状较TuMV抗源322在经济性状方面有了进一步提高，高抗TuMV、耐抽薹、黄心，但生育期长、熟性仍和TuMV抗源322一样，直到最后仍包心不实。

6、利用韩国春白菜杂交种春黄王与自交系00-147杂交后连续4代自交；自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行综合抗性（选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0或1的植株）及经济性状（早熟、黄心）等综合筛选，获得早熟高抗TuMV黄心自交系05-632；

韩国春白菜杂交种春黄王性状为耐抽薹、早熟、生育期65-70天、黄心、感病毒病、耐软腐病、抗霜霉病等。

自交系05-632熟性较自交系00-147提前了5-10天、黄心、高抗病毒病、兼抗霜霉病等、较耐抽薹。

7、利用杂交种旺春与自交系05-632杂交后连续4代自交；自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行综合抗性（选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0或1的植株）及经济性状（黄心、耐抽薹、早熟）综合筛选，获得高抗TuMV黄心耐抽薹早熟自交系09-785；

杂交种旺春的性状为耐抽薹、黄心、生育期60-65天、早熟、感病毒病、抗霜霉病、干烧心等。

自交系09-785生育期提前至60天、耐抽薹性强、高抗病毒病、兼抗霜霉病、干烧心等、黄心、合抱炮弹型。

8、将自交系09-785和自交系09-840进行配合力测定，筛选得高抗TuMV黄心耐抽薹早熟新组合春早黄；

春早黄经全国各地种植表现高抗TuMV、兼抗霜霉病、软腐病和干烧心多种病害，克服了目前国内外黄心春白菜不抗病毒病的难题。黄早黄生育期60天、耐抽薹性达到或超过进口品种（春黄、抗病黄心）、黄心程度达到进口春白菜旺春、春黄等，并且净菜率高、株型紧凑，在重病区、重茬地表现增产显著，2010年春济南试点较菊锦、抗病黄心分别增产23%和39%，短缩茎未伸长。人工苗期接种TuMV鲁2株系，春早黄病情指数3.32，达高抗级；对照进口品种迷你星、菊锦、旺春分别为42.6、66.7、53.7，迷你星、菊锦、旺春为感病或高感级。

9、      利用步骤8中选出的自交系09-840和自交系09-785杂交制种，获得F1杂交种为高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜杂交种。

以上各步骤的筛选均采用系谱选择法。

具体实施例二

本具体实施例与具体实施例一的育种方法的区别在于：步骤1中采用5代自交，步骤2中采用4代自交，步骤3中采用4代自交，步骤4中采用4代自交，步骤5中采用5代自交，步骤6中采用4代自交，步骤7中采用5代自交。

本具体实施例中每一步骤所得的品种的性状与具体实施例一中相应步骤所得品种性状相同。

Claims (2)

1.一种高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜育种方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）利用TuMV抗源BP007与TuMV抗源石特826杂交后连续多代自交，筛选获得高桩合抱类TuMV抗源322；

（2）利用TuMV抗源322与杂交种强势杂交后连续多代自交，筛选获得合抱类黄心TuMV抗源01-202；

（3）利用TuMV抗源01-202与韩国春白菜杂交种Ych-H-1-357杂交后连续多代自交，筛选获得中熟耐抽薹黄心TuMV抗源05-1012；

（4）利用TuMV抗源05-1012与杂交种迷你星杂交后连续多代自交，筛选获得早熟黄心耐抽薹抗TuMV自交系09-840；

（5）利用TuMV抗源322与杂交种春黄杂交后连续多代自交，筛选获得抗TuMV黄心耐抽薹自交系00-147；

（6）利用韩国春白菜杂交种春黄王与自交系00-147杂交后连续多代自交，筛选获得早熟高抗TuMV黄心自交系05-632；

（7）利用杂交种旺春与自交系05-632杂交后连续多代自交，筛选获得高抗TuMV黄心耐抽薹早熟自交系09-785；

（8）将自交系09-785和自交系09-840进行配合力测定，筛选得高抗TuMV黄心耐抽薹早熟新组合春早黄；

（9）利用步骤8中选出的自交系09-785和自交系09-840杂交制种，获得的F1杂交种为高抗TuMV耐抽薹黄心春白菜杂交种；

所述的步骤1-7中自交1和2代进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，每一代自交种都需在田间进行抗病性和经济性状的综合筛选，所述的步骤1-7中抗病性筛选方法为：筛选病毒病、霜霉病和软腐病三大病害病级均为0或1的株系。

2.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于：所述的步骤1、4、5和7中的多代自交为4-5代自交，所述的步骤2和6中的多代自交为3-4代自交，步骤3的多代自交为3-5代自交。