CN105145343A - 一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法，属于植物栽培技术领域，利用西兰花与芥蓝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西兰花的优良单株，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11-13-7-8-3和12-15-9-3-2，杂交得到早熟、抗病、抗逆的西兰薹。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

一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法

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、抗逆西兰薹的育种方法，属于植物栽培技术领域。

背景技术

西兰薹具有株型紧凑，生长期短，颜色绿，顶端花球小且松散，花茎长，侧分枝萌发力强，品味佳，适宜密植，抗逆性、抗病性强的特点，因此越来越受到种植户和消费者的欢迎。西兰薹以顶端肥嫩的小花蕾和茎供食用，富含维生素A、B、C、E、蛋白质、花青素和抗癌物质，其中的抗癌物质高，是一种美味与保健完美结合的高品质、高档次的功能型绿色蔬菜。它集合了西兰花与芥蓝的优点，其外观之美、风味之佳远远在紧实型西兰花或芥蓝之上。目前，蔬菜基地正大面积种植西兰薹，产品多以保鲜和加工以供应国内外市场。

西兰薹有较强的杂种优势，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，制种产量较不育系制种产量提高50%以上，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不足，本发明提供了一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法，采用自交不亲和系配种，正反交植株性状一致，繁制种产量较雄性不育系制种产量大大提高，且降低了繁种成本，对新品种的推广具有积极的意义。

技术方案：本发明提供的一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法，其包括以下步骤：

第一步、分别选择西兰花育种材料早生久绿F1、里绿F1和芥蓝育种材料香港中花芥蓝F1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DH植株目标性状为早熟、顶端花球小、花蕾细、花球松散、分枝性强、茎长、抗病、抗逆性强、品质好；

第二步、在步骤一所得西兰花早生久绿F1、里绿F1后代的DH株系中分别选择符合目标性状的单株为母本，在步骤一所得香港中花芥蓝F1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DH株系目标性状为早熟、顶端花球松、茎长、侧分枝萌发力强、蕾粒细、抗病、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、顶端花球小、花蕾细、花球松散、侧分枝萌发力强、茎长且植物学性状近似西兰花的单株，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；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；

第四步、将步骤三所得西兰花早生久绿F1与香港中花芥蓝F1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，将西兰花里绿F1与香港中花芥蓝F1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、抗逆西兰薹新品种绿薹45。

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，侧分枝萌发力强，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）在花球形成初期至抽薹开花初期，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抗逆性的强弱，确保优选单株的抗病性强、抗逆性强，增产明显。

（4）通过游离小孢子培养，聚合西兰花与芥蓝的早熟、侧分枝萌发力强、茎长、顶端花球松散、优质、抗病、抗逆等高效基因，所得的西兰薹新品种具有顶端花球小而松散、花蕾细、茎长，侧分枝萌发力强，具有采收期长，产量高，口味佳，商品性高，抗病性强、抗逆性强的优势，适合保鲜和加工，耐贮藏。

（5）用自交不亲和系配制F1，正反交植株性状一致，繁种成本低，制种容易，种子产量高，制种产量较不育系制种产量提高50%以上。

（6）西兰薹新品种较西兰花与芥蓝F1代产量高，侧薹萌发力强，采收期长，具有品质好，商品性高、抗病性强的特点。

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

本实施例中西兰花早生久绿F1后代培育的优良且稳定的DH株系代号08-38，香港中花芥蓝F1后代培育的优良且稳定的DH株系代号09-65，所述优良且稳定的自交不亲和株系代号为11-13-7-8-3，所述里绿F1后代培育的优良且稳定的DH株系代号10-76，所述优良且稳定的自交不亲和株系代号为12-15-9-3-2。

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）西兰花优良的育种材料（里绿F1，早生久绿F1），1份芥蓝优良的育种材料（香港中花芥蓝F1）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，筛选早熟、顶端花球松、茎长、蕾粒细、侧分枝萌发力强、抗病、抗逆性强、品质好的优良DH株系并编号，第二年3月上旬进行蕾期自交留种。

6月初，分别从早生久绿F1后代的DH株系获得优选单株种子12份，从里绿F1后代的DH株系获得优选单株种子10份，从香港中花芥蓝F1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，植株有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，在花球形成初期至抽薹开花初期，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。不同类型优选单株种子由于收获种子数量不等，种植株数60～90株不等，当年9月经田间观察、鉴定，筛选出早生久绿F1后代的DH株系的优良单株（08-38早熟、顶端花球松、茎长、侧分枝萌发力强、蕾粒细、抗病、抗逆性强、品质好）与香港中花芥蓝F1后代的DH株系的优良单株（编号09-65茎长、侧分枝萌发力强、蕾粒细、抗病、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，筛选出里绿F1后代的DH株系的优良单株（编号10-76早熟、顶端花球松、茎长、蕾粒细、抗病、抗逆性强、品质好）与香港中花芥蓝F1培育的DH株系的优良单株（编号09-65茎长、侧分枝萌发力强、蕾粒细、抗病、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，植株有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，在花球形成初期至抽薹开花初期，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。

第三年3月上旬分别筛选早熟、顶端花球小、花蕾细、花球松散、侧分枝萌发力强、茎长且植物学性状近似西兰花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，在花球形成初期至抽薹开花初期，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，筛选早熟、顶端花球小、花蕾细、花球松散、侧分枝萌发力强、茎长且植物学性状近似西兰花的单株蕾期自交；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（08-38母本）与（09-65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（10-76母本）与（09-65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、抗病西兰薹新品种绿薹45（11-13-7-8-3×12-15-9-3-2)，该品种较芊秀（CK）早熟2天、采收期长14天、产量2565.3Kg/667m²，较芊秀（CK）2192.8Kg/667m²增产16.9%，抗菌核病，黑腐病性强、口感脆甜。较西兰花与芥蓝F1代产量高，侧薹萌发力强，采收期长，综合农艺性状表现优良。

二、绿薹45特征特性

早熟，定植后45天即可开始采收。植株半直立、株高约48cm，开展度约50cm，花球松散，顶端花球重约85g，侧分枝萌发力强、4～5天可收获侧薹一次，茎长20-24cm，茎粗1.9～2.1cm，茎嫩绿，肉质脆甜，水焯后色泽翠绿，具有品质好、商品性高、抗病性强的特点。耐35℃高温叶片不萎蔫，耐连续阴雨5～7天，采收期长达30天左右。

三、繁殖、制种技术要点

1、亲本繁殖：采用简易大棚避雨栽培，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11-13-7-8-3为母本，自交不亲和12-15-9-3-2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绿薹45（自交不亲和系）与芊秀（胞质雄性不育系）性状比较

表2绿薹45及双亲的生物学性状

表3绿薹45品种生物学性状

表4西兰花与芥蓝与绿薹45品种生物学性状比较

表5绿薹45品种产量及抗病性

Claims (5)

1.一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法，其特征在于其包括以下步骤：

第一步、分别选择西兰花育种材料早生久绿F1、里绿F1和芥蓝育种材料香港中花芥蓝F1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、在步骤一所得西兰花早生久绿F1、里绿F1后代的DH株系中分别选择符合目标性状的单株为母本，在步骤一所得香港中花芥蓝F1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、顶端花球小、花蕾细、花球松散、侧分枝萌发力强、茎长且植物学性状近似西兰花的单株，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、将步骤三所得西兰花早生久绿F1与香港中花芥蓝F1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，将西兰花里绿F1与香港中花芥蓝F1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、抗病西兰薹新品种绿薹45。

2.根据权利要求1所述的一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法，其特征在于步骤一所述DH植株目标性状为早熟、顶端花球小、花蕾细、花球松散、分枝性强、茎长、抗病、抗逆性强、品质好。

3.根据权利要求1所述的一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法，其特征在于步骤二所述DH株系目标性状为早熟、顶端花球松、茎长、侧分枝萌发力强、蕾粒细、抗病、抗逆性强、品质好。

4.根据权利要求1所述的一种早熟、抗病、抗逆西兰薹的育种方法，其特征在于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、抗逆西兰薹的育种方法，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。