CN105075854A - 一种早熟、抗病青花菜的育种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种早熟、抗病青花菜的育种方法，属于植物栽培技术领域，利用青花菜与花椰菜育种材料单核靠边期至双核早期的适合小孢子培养的花蕾进行小孢子培养，创制大量再生植株，筛选出优异的DH植株进行自交，获得植物学性状稳定、配合力好、花粉量大的DH株系，花期人工去雄配制杂交一代种子F1；对F1加代处理后选择植物学性状近似青花菜的优良单株，进行蕾期自交得到F2，然后再经过加代处理3代连续蕾期自交选育出优良且稳定的自交不亲和株系15-12-7-8-1和12-11-9-2-1，杂交得到早熟、抗病的青花菜。采用自交不亲和系配种，且正反交植株性状一致，制种产量较不育系制种提高50%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物的育种方法，尤其涉及一种早熟、抗病青花菜的育种方法，属于植物栽培技术领域。
背景技术
青花菜属十字花科芸薹属甘蓝种的一个变种，一二年生草本植物，由甘蓝演化而来，原产地中海地区。青花菜以主茎顶端形成绿色肥大花球，表面小花蕾明显，以采集花蕾的嫩茎供食用，因其富含维生素A、B、C、E，蛋白质，花青素，矿物质等多种营养成份，具有防癌抗癌的功效。青花菜有较强的杂种优势，生产上的优良品种多数为一代杂交品种。目前生产杂交一代主要有两种途径，即利用雄性不育系或自交不亲和系配制杂交种。利用胞质雄性不育系制种，不育株率和不育度均为100%，杂交率100%，但受环境条件影响，年度间花器官发育会出现异常等现象。而利用自交不亲和系配制杂交种时虽然需要花费一定的人力进行亲本繁殖（通过人工蕾期授粉），成本会提高，但采用自交不亲和系配种，如果正反交后代植株表现一致，繁制种产量较雄性不育系制种产量将大大提高，反而降低了繁种成本，对新品种的推广具有积极的意义。
发明内容
解决的技术问题：针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种早熟、抗病青花菜的育种方法，利用自交不亲和系制种，且正反交后代植株性状一致，适合保鲜和加工，制种产量较不育系制种产量将提高50%以上，新品种易于推广使用。
技术方案：一种早熟、抗病青花菜的育种方法，包括以下步骤：
第一步、分别选择青花菜育种材料里绿F1、瑞青60F1和花椰菜育种材料瑞雪50F1单核靠边期至双核早期的适合小孢子培养的花蕾进行小孢子培养得到单倍体材料；将所述单倍体材料田间自然加倍获得DH植株群体，在所述DH植株群体中筛选符合目标性状的DH植株进行自交，获得DH株系；所述青花菜里绿F1的DH植株目标性状为早熟、蕾粒细、蕾粒发育均匀、侧分枝萌发力弱、主花球型、抗病性强；所述瑞青60F1的DH植株目标性状为早熟、侧分枝萌发0-1个、主花球型、单球重400g、花球绿色、顶端蕾粒细、蕾粒发育均匀、抗菌核病、黑腐病强；所述花椰菜瑞雪50F1的DH植株目标性状为花球厚实、雪白、产量高、早熟、侧分枝无、优质、抗病；
第二步、在步骤一所得青花菜里绿F1、瑞青60F1后代的DH株系中分别选择符合目标性状的单株为母本，在步骤一所得花椰菜瑞雪50F1后代的DH株系中选择符合目标性状的单株为父本，在花期人工去雄获得杂交一代种子F1；所述青花菜里绿F1、瑞青60F1的DH株系目标性状为早熟、蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球型、绿色、侧分枝萌发力弱、抗病性强、品质好；花椰菜瑞雪50F1的DH株系目标性状为早熟、顶端蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球、雪白、侧分枝萌发力无、抗病性强、抗逆性强、品质好；
第三步、对步骤二所得杂交种F1加代处理后选择早熟、主花球型、蕾粒细、蕾粒发育均匀、侧分枝萌发力0、主花球重400-500g，抗菌核病、黑腐病强，植物学性状近似青花菜的单株，进行蕾期自交得到F2，对F2进行加代处理后按照同样的标准选择单株进行蕾期自交留种，然后再经过加代处理3代连续蕾期自交选育出优良且稳定的自交不亲和株系；所述蕾期自交单株要求蕾期自交不亲和指数＞9.0，花期自交亲和指数＜0.5；
第四步、将步骤三所得青花菜里绿F1与花椰菜瑞雪50F1杂交F1后代优选单株通过蕾期自交选育的优良且稳定的自交不亲和株系作为母本，将青花菜瑞青60F1与花椰菜瑞雪50F1杂交F1后代优选单株通过蕾期自交选育的优良且稳定的自交不亲和株系作为父本，试配杂交组合，经田间观察、鉴定、小区评比，生产试验，筛选出早熟、抗病青花菜新品种瑞青55。
所述加代处理具体方法为：将收下的种子脱粒干净，去掉瘪籽、破子，晒干，于1月初穴盘育苗，白天20-25℃，夜晚15-18℃，5叶1心时放置光照培养箱，白天8-12℃，夜晚4.4-10.6℃，培养20天后即可定植，田间利用水帘、风机、遮光网控制夏季高温、利用燃油控温设备提高冬季低温，常年温度控制在15-28℃之间，在抽薹开花初期，白天10:30-14:30，在大棚内利用雾化装置，使空气相对湿度保持在70-80%之间，保持土壤湿润，田间鉴定菌核病、黑腐病的抗病性以及耐裂性的强弱，确保优选单株的抗病性强、耐裂性强；定植后待抽薹开花，优选单株进行人工剥蕾授粉并套袋隔离，5月底6月初收获；6月下旬再次播种，方法同上，11月底12月初即可收获，实现一年2代加代快速选育。
有益效果：（1）自交不亲和系育性稳定，花器官发育正常，开花结实性状良好，幼苗低温条件下不黄化，易授粉，产量高等特点，生长势旺，配合力强。
（2）育种材料是绿体春化作物，对低温春化要求不严，四季均可开花，只要避开高温和寒冷对开花结实不利影响外，利用降温和加温设备把棚内温度调到15-28℃，可保证育种进展顺利，缩短育种年限，加快育种进程，提高育种效率。
（3）在抽薹开花初期，使大棚内空气相对湿度保持在70－80%之间，土壤保持湿润，田间鉴定菌核病、黑腐病等抗病性以及耐裂性的强弱，确保优选单株的抗病性强、耐裂性强，增产明显。
（4）通过游离小孢子培养，聚合青花菜与花椰菜的早熟、主花球型、蕾粒细、侧分枝萌发力弱、优质抗病、抗逆等高效基因，所得的青花菜新品种具有主花球型，侧分枝萌发力极弱，早熟，花球厚实，产量高，商品性高，蕾粒发育均匀，抗病性强的优势。
（5）用自交不亲和系配制杂交种，如果正反交植株性状一致，正反交种子均可采收，繁种成本低，制种容易，种子产量高，易于新品种的推广。
附图说明
图1为本发明一个实施例的育种流程图。
具体实施方式
实施例
本实施例中青花菜里绿F1后代培育的优良且稳定的DH株系代号0728，青花菜育种材料瑞青60F1后代培育的优良且稳定的DH株系代号0438，所述优良且稳定的自交不亲和株系代号15-12-7-8-1，所述花椰菜育种材料瑞雪50F1后代培育的优良且稳定的DH株系代号0814，优良的自交不亲和株系代号12-11-9-2-1。
一、如图1所示，本实施例的育种流程如下：
第一年3月上旬用2份不同类型（不同熟期、不同叶形和叶色）青花菜优良的育种材料（里绿F1，瑞青60F1），1份花椰菜优良的育种材料（瑞雪50F1）分别以单核靠边期至双核早期的适合小孢子培养的花蕾进行小孢子培养，创制大量正常的再生植株，5月下旬植株移栽大棚内，田间采用植株形态特征法鉴定，多为自发双单倍体（DH），8月上旬田间观察、鉴定，筛选优良单株自交，10月上旬获得种子并编号，11月上旬播种、经田间观察、鉴定，筛选株型、早熟性、侧分枝萌发力、主花球型、花球颜色、顶端蕾粒细、蕾粒发育均匀、抗菌核病、黑腐病强，耐35℃高温叶片不萎蔫，耐连续阴雨5-7天，具有品质好的优良DH株系，第二年3月上旬进行蕾期自交留种；
6月初分别从里绿F1后代的DH株系获得优选单株种子12份，从瑞青60F1后代的DH株系获得优选单株种子12份，从瑞雪50F1后代的DH株系获得优选单株种子16份。当年夏季（6月下旬）分别将上述不同类型优选单株种子播种，分别播种于72孔穴盘中，蔬菜专用营养土育苗，植株具5叶1心时，将其放置在温度4.4-10.6℃，光照度2000Lx的光照培养箱内春化处理20天后，将植株在花盆内定植并摆放在大棚内生长，田间利用水帘、风机、遮光网控制夏季高温、利用燃油控温设备提高冬季低温，常年温度控制在15-28℃之间，以利于植株生长，在抽薹开花初期，使大棚内空气相对湿度保持在70%－80%之间，土壤保持湿润，田间鉴定菌核病、黑腐病的抗病性以及耐裂性等其他综合性状。不同类型优选单株种子由于收获种子数量不等，种植株数60-100株不等，当年9月经田间观察、鉴定，筛选出里绿F1后代的DH株系的优良单株（编号0728早熟、蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球型、绿色、侧分枝萌发力弱、抗病性强、品质好）与瑞雪50F1后代的DH株系的优良单株（编号0814早熟、顶端蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球、雪白、侧分枝萌发力无、抗病性强、抗逆性强、品质好）花期人工去雄杂交，套袋隔离，11月初获得F1种子；方法同上9月经田间观察、鉴定，筛选出瑞青60F1后代的DH株系的优良单株（0438早熟、蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球型、绿色、侧分枝萌发力弱、抗逆性强、品质好）与瑞雪50F1后代的DH株系的优良单株（编号0814早熟、顶端蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球、雪白、侧分枝萌发力无、抗病性强、抗逆性强、品质好）花期人工去雄杂交，套袋隔离，11月初获得F1种子；11月中旬分别播种于72孔穴盘中，蔬菜专用营养土育苗，植株具5叶1心时，将其放置在温度4.4-10.6℃，光照度2000XL的光照培养箱内春化处理20天后，将植株在花盆内定植并摆放在大棚内生长，田间利用水帘、风机、遮光网控制夏季高温、利用燃油控温设备提高冬季低温，常年温度控制在15-28℃之间，以利于植株生长，在抽薹开花初期，使大棚内空气相对湿度保持在70%－80%之间，土壤保持湿润，田间鉴定菌核病、黑腐病的抗病性以及耐裂性等其他综合性状。
第三年3月上旬分别筛选早熟、主花球型、蕾粒细、蕾粒发育均匀、侧分枝萌发力0、主花球重400-500g，抗菌核病、黑腐病强，植物学性状近似青花菜的优良单株蕾期自交留种，单株选择蕾期自交不亲和指数＞9.0，花期自交亲和指数＜0.5的优良单株。6月初收获种子，6月下旬分别将上述材料播种，同样经低温处春化处理，田间利用水帘、风机、遮光网控制夏季高温、利用燃油控温设备提高冬季低温，常年温度控制在15-28℃之间，在抽薹开花初期，使大棚内空气相对湿度保持在70%－80%之间，土壤保持湿润，田间鉴定菌核病、黑腐病的抗病性以及抗逆性等其他综合性状。9月经田间观察、鉴定，筛选筛选早熟、主花球型、蕾粒细、蕾粒发育均匀、侧分枝萌发力0、主花球重400-500g，抗菌核病、黑腐病强，植物学性状近似青花菜的优良单株蕾期自交留种；单株选择蕾期自交不亲和指数＞9.0，花期自交亲和指数＜0.5的优良单株。
方法同上于第四年11月初获得优良单株（0728母本）与（0814父本）杂交F1后代优选单株通过蕾期自交选育的优良稳定自交不亲和株系12份，以及优良单株（0438母本）与（0814父本）杂交F1后代优选单株通过蕾期自交选育的优良稳定自交不亲和株系8份。
第五年3月下旬，上述优良稳定自交不亲和株系试配杂交组合95个，当年8月参加田间品种比较试验，进行田间鉴定、筛选，配合力测定，最终选育出性状优良的早熟、抗病青花菜新品种瑞青55（15-12-7-8-1×12-11-9-2-1)，该品种较瑞青60（CK）早熟5天、产量1650.5Kg/667m2，较瑞青60（CK）1530.3Kg/667m2增产7.8%，抗菌核病、黑腐病性强，耐裂性强，口感脆甜，综合农艺性状表现优良。
二、瑞青55特征特性
早熟，定植后55-60天即可开始采收。植株半直立、株高约55cm，开展度约57cm，早熟、顶端花蕾细、侧分枝萌发力0-1、主花球型，单球重550g，抗菌核病、黑腐病强，耐35℃高温叶片不萎蔫，耐连续阴雨5-7天、花茎嫩绿，肉质脆甜，水焯后色泽翠绿，品质优。
三、繁殖、制种技术要点
1、亲本繁殖：采用简易大棚采种，不同亲本材料花期严格隔离，人工剥蕾，同一株系不同植株相互授粉，提高采种质量。
2、杂种一代制种技术：
（1）严格隔离：在制种基地一定要采取严格隔离措施，最好是自然屏障隔离，隔离距离应在1500米以上。
（2）播期调整：以本发明的自交不亲和系15-12-7-8-1为母本，自交不亲和系12-11-9-2-1为父本进行杂交制种。由于父母本的花期较一致，在播种时需要根据制种地气候条件适当调整父母本的播种期。
（3）定植比例：一般情况下，父本与母本按照1:1交互进行定植。
（4）田间管理：在江苏地区，一般9月中旬播种，72孔穴盘育苗，5-6叶直接定植简易大棚避雨栽培，气温达30℃以上时四周通风，开花前注意杂株的及时发现和拔除。开花期在棚内放蜜蜂授粉，每个大棚2箱，谢花后约10天剪除次生花，隔10天再剪除次生花1次，一般2次即可。加强田间病虫害的管理。
表1瑞青55（自交不亲和系）与青花菜优秀（胞质雄性不育系）性状比较
表2瑞青55及双亲的生物学性状
表3瑞青55品种生物学性状
表4瑞青55品种产量及抗病性
Claims (5)
1.一种早熟、抗病青花菜的育种方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步、分别选择青花菜育种材料里绿F1、瑞青60F1和花椰菜育种材料瑞雪50F1单核靠边期至双核早期的适合小孢子培养的花蕾进行小孢子培养得到单倍体材料；将所述单倍体材料田间自然加倍获得DH植株群体，在所述DH植株群体中筛选符合目标性状的DH植株进行自交，获得DH株系；
第二步、在步骤一所得青花菜里绿F1、瑞青60F1后代的DH株系中分别选择符合目标性状的单株为母本，在步骤一所得花椰菜瑞雪50F1后代的DH株系中选择符合目标性状的单株为父本，在花期人工去雄获得杂交一代种子F1；
第三步、对步骤二所得杂交种F1加代处理后选择早熟、主花球型、蕾粒细、蕾粒发育均匀、侧分枝萌发力0、主花球重400-500g，抗菌核病、黑腐病强，植物学性状近似青花菜的单株，进行蕾期自交得到F2，对F2进行加代处理后按照同样的标准选择单株进行蕾期自交留种，然后再经过加代处理3代连续蕾期自交选育出优良且稳定的自交不亲和株系；
第四步、将步骤三所得青花菜里绿F1与花椰菜瑞雪50F1杂交F1后代优选单株通过蕾期自交选育的优良且稳定的自交不亲和株系作为母本，将瑞青60F1与花椰菜瑞雪50F1杂交F1后代优选单株通过蕾期自交选育的优良且稳定的自交不亲和株系作为父本，试配杂交组合，经田间观察、鉴定、小区评比，生产试验，筛选出早熟、抗病青花菜新品种瑞青55。
2.根据权利要求1所述的一种早熟、抗病青花菜的育种方法，其特征在于步骤一所述青花菜里绿F1的DH植株目标性状为早熟、蕾粒细、蕾粒发育均匀、侧分枝萌发力弱、主花球型、抗病性强；所述瑞青60F1的DH植株目标性状为早熟、侧分枝萌发0-1个、主花球型、单球重400g、花球绿色、顶端蕾粒细、蕾粒发育均匀、抗菌核病、黑腐病强；所述花椰菜瑞雪50F1的DH植株目标性状为花球厚实、雪白、产量高、早熟、侧分枝无、优质、抗病。
3.根据权利要求1所述的一种早熟、抗病青花菜的育种方法，其特征在于步骤二所述青花菜里绿F1、瑞青60F1的DH株系目标性状为早熟、蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球型、绿色、侧分枝萌发力弱、抗病性强、品质好；花椰菜瑞雪50F1的DH株系目标性状为早熟、顶端蕾粒细、蕾粒发育均匀、主花球、雪白、侧分枝萌发力无、抗病性强、抗逆性强、品质好。
4.根据权利要求1所述的一种早熟、抗病青花菜的育种方法，其特征在于步骤三所述加代处理具体方法为：将收下的种子脱粒干净，去掉瘪籽、破子，晒干，于1月初穴盘育苗，白天20-25℃，夜晚15-18℃，5叶1心时放置光照培养箱，白天8-12℃，夜晚4.4-10.6℃，培养20天后即可定植，田间利用水帘、风机、遮光网控制夏季高温、利用燃油控温设备提高冬季低温，常年温度控制在15-28℃之间，在抽薹开花初期，白天10:30-14:30，在大棚内利用雾化装置，使空气相对湿度保持在70-80%之间，保持土壤湿润，田间鉴定菌核病、黑腐病的抗病性以及耐裂性的强弱，确保优选单株的抗病性强、耐裂性强；定植后待抽薹开花，优选单株进行人工剥蕾授粉并套袋隔离，5月底6月初收获；6月下旬再次播种，方法同上，11月底12月初即可收获，实现一年2代加代快速选育。
5.根据权利要求1所述的一种早熟、抗病青花菜的育种方法，其特征在于步骤三所述蕾期自交单株要求蕾期自交不亲和指数＞9.0，花期自交亲和指数＜0.5。
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