CN116326472B - 同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法 - Google Patents
同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及遗传育种领域，具体涉及一种同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法。将“奇宝”甘蓝品种自交后筛选得到高抗黑腐病和黄萎病的优良单株，随后对该株系自交及进行细胞质雄性不育转育，得到母本；将“CR ACE”与“希望”甘蓝品种杂交，对杂交F1代进行自交并筛选得到抗根肿病的优良单株，对该单株进行连续自交，得到父本；选育出的父本母本杂交，即得抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝种子，通过田间评比发现，其属于早熟圆球甘蓝，正常气候定植后65天左右即可采收，单球重1.5～1.8kg，对三种病均有抗性且产量高。
Description
技术领域
本发明涉及遗传育种领域，具体涉及一种同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法。
背景技术
甘蓝营养元素丰富，富含纤维素、矿物质、维生素等，甘蓝具有适应性强，对环境要求低，抗病、抗逆性强，易栽培，产量高，耐贮耐运等优良特性，在我国蔬菜生产中占有重要的地位。
甘蓝黄萎病也叫做甘蓝枯萎病，是一种名叫镰刀菌的有害病菌引起的病害，这种病的有害菌具有极强的存活能力和抗逆性能，能够在土壤中存活数年，病害菌主要通过在土壤中侵染根部伤口向上发病。甘蓝黄萎病发病一般在甘蓝结球期间表现出症状，在夏种甘蓝上发病率比较高，从苗床育苗到大田生长都会普遍发生。患病的甘蓝，植株整个叶片或者整棵植株失绿变黄，随后叶片会逐步的焉萎枯干，球茎内部的纤维管由黄变成暗褐色，病情严重的地块会造成大片的甘蓝枯死，出现田间缺苗断垄的现象，普通患病地块减产30％以上，严重地块甚至会发生绝产，对甘蓝的产量和质量带来沉重的打击。
甘蓝黑腐病是由油菜黄单胞杆菌油菜致病变种引起的、发生在甘蓝的病害。主要危害叶片、叶球或球茎，苗期和成株期均可染病。幼苗受害，子叶初始产生水渍状斑，逐渐变褐枯萎或蔓延至真叶，使叶片的叶脉成长短不等的小条斑；叶片染病，叶缘出现黄色病变，呈“V”字形病斑，发展后叶脉变黑，叶缘出现黑色腐烂，边缘产生黄色晕圈。甘蓝黑腐病是一种世界性病害，严重威胁着甘蓝的产量和质量。在20世纪70年代中期，该病在中国华北大部分地区的甘蓝生产上造成了严重危害；到20世纪80年代，该病在中国各地方全面暴发，使得甘蓝及其他十字花科蔬菜产业受到了严重威胁，降低了品质和产量，严重时可使甘蓝减产80％。
甘蓝根肿病是由芸薹根肿菌引起的、发生在甘蓝的病害。主要危害植物根部，病原菌初期侵染甘蓝植株根部，外观症状不明显，在田间侵染40～60天后根部形成形状、大小不一的肿瘤。发病初期生长缓慢，植株矮小，晴天中午出现萎蔫现象；后期地上部分叶片会发生枯黄症状。甘蓝根肿病是一种世界范围内毁灭性的土传病害，在中国大部分省、市、自治区均有不同程度发生，可造成作物年平均产量损失达20～30％，病重田块直接产量损失达60％以上。
以上三种是甘蓝种植过程中最容易发生且危害最大的病害，是甘蓝种植户最害怕发生的病情，也是影响甘蓝经济效益的重要因素，因此，培育能够同时抵抗以上三种病情的甘蓝品种，对于提高甘蓝的经济效益具有重要意义。
发明内容
针对现有技术所存在的技术问题，本发明提供了一种同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，该方法最后筛选得到的杂交品种能够同时抗根肿病、黄萎病和黑腐病且产量高，65天左右即可采收。
本发明通过以下技术方案来实现上述技术目的：
本发明提供一种同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，包括以下步骤：
母本的选育：将“奇宝”进行自交，创建F2群体，以抗黑腐病、黄萎病、生长健壮、球型好为主要目标，将F2群体在病圃中筛选，得到优良单株；
对选育出的优良单株连续自交6代，得到稳定的抗黑腐病、黄萎病株系，随后对该株系进行细胞质雄性不育转育，得到雄性不育系；
父本的选育：将“CR ACE”甘蓝品种与“希望”甘蓝品种杂交，对杂交F1代进行自交创建F2群，以抗根肿病、生长健壮、株型好、球型好为主要目标，筛选得到优良单株，对该优良单株进行连续自交6代，得到稳定的自交系；
杂交育种：将选育出的母本和父本杂交制种，即得到抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝种子。
作为一种优选的实施方式，母本选育过程中，每代利用分子标记技术鉴定分离单株是否含有抗黑腐病、黄萎基因。
作为一种优选的实施方式，F2、F3代对抗黑腐病、黄萎病双抗单体进行综合性状的观测及筛选，以植株健壮、株型好、球型圆为主要目标，同时观测记录单株生育期、颜色、蜡粉、抗病性；F4代之后，增加选育目标，选择生育期50～70天、植株健壮、抗病、株型好、球型圆正、颜色绿的单株。
作为一种优选的实施方式，母本选育中，雄性不育系的获得方法为：对选育的优良自交系用法国CLAUSE公司的雄性不育品种作为不育源进行雄性不育系转育，连续回交5代，选育出雄性不育系。
作为一种优选的实施方式，筛选抗黑腐病表型所用的分子标记为OL9A03，扩增引物对为：5′-CTGTGTAGCTTTTAGTCTTTTCTCTCTCTCTCTC TCTATAATCTATGATA-3′(SEQ ID NO:1)，5′-CTGTATGTGCAGATCT AACAACACTGATGAAGGAGAAAACCAG-3′(SEQ ID NO:2)，具体参考文献为:黑腐病诱导的甘蓝SSH文库构建及ESTs分析[D].哈尔滨:东北农业大学，2010。
作为一种优选的实施方式，筛选抗黄萎病表型所用的分子标记为S46M48199，扩增引物对为：5′-ATTGGTGGCCTGCACTTTGAGCATC-3′(SE Q ID NO:3)，5′-ACAACAAACTAATCTCAAACATGTC-3′(SEQ IDNO:4)，具体参考文献为：甘蓝抗枯萎病SCAR标记的开发，姜明，赵越，颉建明，田仁鹏，陈延阳，康俊根。
作为一种优选的实施方式，筛选抗根肿病表型所用的分子标记为SC2930-T，扩增引物对为：5′-TAGACCTTTTTTTTGTCTTTTTTTTTACCT-3′(SEQ ID NO:5)，5′-AAGGCCATAGAAATCAGGTC-3′(SEQ ID NO:6)，具体参考文献为：大白菜种质资源抗根肿病基因CRa和CRb的分子标记鉴定与分析。
本发明将“奇宝”甘蓝品种自交后筛选得到高抗黑腐病和黄萎病的优良单株，随后对该株系自交及进行细胞质雄性不育转育，得到母本；将“CR ACE”与“希望”甘蓝品种杂交，对杂交F1代进行自交并筛选得到抗根肿病的优良单株，对该单株进行连续自交，得到父本；选育出的父本母本杂交，即得抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝种子。
经过该方法育种得到的种子，经过田间评比、病原菌侵染实验以及种子生产力的测定，发现其属于早熟圆球甘蓝，正常气候定植65天左右即可采收，单球重1.5～1.8kg，颜色深绿，绿叶层7～8层，耐运输，产量高，外叶层少，叶球大，亩定植3800～4000株，对根肿病、黄萎病和黑腐病均表现出了良好的抗性，适合陕西太白、湖北宜昌地区越夏种植，山东平度、河南新野、四川西昌等地秋季种植。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
以下各实施例，仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
材料来源：
“奇宝”甘蓝品种：购自日本泷井种苗株式会社。
“CR ACE”甘蓝品种：购自日本泷井种苗株式会社。
“希望”甘蓝品种：购自日本坂田集团。
“世农703”甘蓝品种：购自韩国世农，是国内广泛栽培的一个甘蓝杂交品种。
实施例
本实施例提供一种同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，主要包括以下步骤：
母本的选育：将“奇宝”进行自交，创建F2群体，以抗黑腐病、黄萎病、生长健壮、球型好为主要目标，将F2群体在病圃中筛选，得到优良单株；对选育出的优良单株连续自交6代，得到稳定的抗黑腐病、黄萎病株系，随后对该株系进行细胞质雄性不育转育，得到雄性不育系；
其中，母本选育过程中，每代利用分子标记技术鉴定分离单株是否含有抗黑腐病、黄萎基因。F2、F3代对抗黑腐病、黄萎病双抗单体进行综合性状的观测及筛选，以植株健壮、株型好、球型圆为主要目标，同时观测记录单株生育期、颜色、蜡粉、抗病性；F4代之后，增加选育目标，选择生育期50～70天、植株健壮、抗病、株型好、球型圆正、颜色绿的单株。
最终在F6代选育出母本，其性状为：抗黑腐病、抗黄萎病、生育期70天、植株健壮、抗病性好、株型半紧凑、外叶层4-5层、球型圆正、颜色绿。
雄性不育系的获得方法为：对选育的优良自交系用法国CLAUSE公司的雄性不育品种2号作为不育源进行雄性不育系转育，连续回交5代，选育出雄性不育系。
该不育系抗黑腐病、抗黄萎病、生育期55天，植株健壮、抗病性好，株型半紧凑、外叶层4～5层、球型圆正、颜色绿。
父本的选育：将“CR ACE”甘蓝品种与“希望”甘蓝品种杂交，对杂交F1代进行自交创建F2群，以抗根肿病、生长健壮、株型好、球型好为主要目标，筛选得到优良单株，对该优良单株进行连续自交6代，得到稳定的自交系；
杂交育种：将选育出的母本和父本杂交制种，即得到抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝种子。
其中筛选抗黑腐病表型所用的分子标记的引物对为：5′-CTGTGTAGC TTTTAGTCTTTTCTCTCTCTCTCTCTCTATAATCTATGATA-3′，5′-CTGT ATGTGCAGATCTAACAACACTGATGAAGGAGAAAACCAG-3′。
筛选黄萎病表型所用的分子标记的引物对为：：5′-ATTGGTGGCCTGCACTTTGAGCATC-3′，5′-ACAACAAACTAATCTCAAACA TGTC-3′。
筛选抗根肿病表型所用的分子标记的引物对为：5′-TAGACCTTTTTTTTGTCTTTTTTTTTACCT-3′，5′-AAGGCCATAGAAATCAGGTC-3′。
对比例
该对比例与实施例1的区别在于：母本选育时，采用的甘蓝品种为“世农703”甘蓝品种，具体步骤如下：
母本的选育过程及方法：母本世农703是国内广泛栽培的一个甘蓝杂交品种，圆球，颜色深绿，生育期65天左右。对世农703进行自交，创建F2群体，在F2群体中得到优良单株N2-3，该单株颜色绿，球型好，抗病较好；对N2-3进行连续自交，得到稳定的自交系N2-3--5-2-8-9，经测交检验，N2-3--5-2-8-9配合力好，配出的组合优良，因此选中为骨干材料，简写为N2-3；
对N2-3进行CMS的转育，最终得到N2-3的雄性不育系N2-3CMS。
父本选育过程及方法：CR ACE是日本泷井公司的品种，抗根肿病，圆球形，颜色绿。通过CR ACE和绿色、圆球形品种“希望”(Hope)进行杂交，并对杂交F1进行自交创建F2群体，并进行株选，得到优良单株HP-21(CR)，该单株表现为正圆球形、抗根肿，颜色绿、长势佳、球形美观等特点；
对HP-21(CR)进行连续自交，得到稳定的自交系HP-21(CR)-1-7-1-1-1-1，该自交系配合力好，配出的组合优良，因此选中为骨干材料，简写为HP(CR)。
杂交育种：将选育出的母本和父本进行杂交，选育，即得。
其中筛选抗黑腐病、黄萎病、抗根肿病表型所用的分子标记如实施例1。性状研究：
(1)病原菌侵染实验
将实施例、对比例中杂交得到的种子及其父本母本分别进行病原菌侵染试验，并判断其抗病性，其中黑腐病的侵染实验及抗病性评价方法参照以下文献进行：龚静，朱玉英，吴晓光.(2001).甘蓝黑腐病抗性材料筛选及接种方法的研究.上海农业科技(4)，87-87。黄萎病的侵染实验及抗病性评价方法参照以下文献进行：康俊根，田仁鹏，耿丽华，陈延阳，简元才，丁云花.(2010).甘蓝抗枯萎病种质资源的筛选及抗性基因分布频率分析.中国蔬菜(2)，6。根肿病的侵染实验及抗病性评价方法参照以下文献进行：司军，李成琼，宋洪元，任雪松，宋明，王小佳.(2009).结球甘蓝对根肿病的抗性鉴定与评价.西南大学学报:自然科学版(6)，5。结果见下表1。
(2)种植试验
将实施例、对比例中杂交得到的种子及其父本母本分别于2021年8月5日播种于汉南湘口街道楚为生物大棚，待幼苗5～6片叶时在2021年9月5日汉南湘口街道楚为生物试验田进行定植，定植前2周施足基肥，翻耕。每亩栽3500～4000株左右，带土移栽，定植后及时浇水，促活棵，定植后多次浇水，及时中耕除草，定植活棵后一周追肥依次，促发棵，结球初期再施一次重肥，全生育期防治灰霉病、霜霉病、软腐病、菌核病、菜青虫等病虫害，进入采收期，适当控水，注意雨水变化。
实施例中得到的杂交种于2021年11月10日进行采收，对比例中得到的杂交种子于2021年11月5日进行采收，统计农艺性状结果见下表1。
表1本发明得到的新品种与其他几种品种的比较
其中，HR为高抗，R为抗病、T为耐病、S为感病。
由上表1可知，采用本发明实施例的方法选育出的品种对黑腐病、黄萎病均表现为高抗HR型，对根肿病表现为抗病R型，且其产量均优于父本母本选育时的原始材料，而以“世农703”作为母本进行选育出的品种虽然同样对黑腐病、根肿病均表现为高抗HR型，对黄萎病均表现为抗病R型，但其亩产量低于父本母本选育时的部分原始材料及实施例中选育出的品种。
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
母本的选育：将“奇宝”进行自交，创建F2群体，以抗黑腐病、黄萎病、生长健壮、球型好为主要目标，将F2群体在病圃中筛选，得到优良单株；
对选育出的优良单株连续自交6代，得到稳定的抗黑腐病、黄萎病株系，随后对该株系进行细胞质雄性不育转育，得到雄性不育系；其中，雄性不育系的获得方法为：对选育的优良自交系用法国CLAUSE 公司的雄性不育品种2号作为不育源进行雄性不育系转育，连续回交5代，选育出雄性不育系；
父本的选育：将“CR ACE”甘蓝品种与“希望”甘蓝品种杂交，对杂交F1代进行自交创建F2群，以抗根肿病、生长健壮、株型好、球型好为主要目标，筛选得到优良单株，对该优良单株进行连续自交6代，得到稳定的自交系；
杂交育种：将选育出的母本和父本杂交制种，即得到抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝种子。
2.根据权利要求1所述的同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，其特征在于，母本选育过程中，每代利用分子标记技术鉴定分离单株是否含有抗黑腐病、黄萎基因。
F2、F3代对抗黑腐病、黄萎病双抗单体进行综合性状的观测及筛选，以植株健壮、株型好、球型圆为主要目标，同时观测记录单株生育期、颜色、蜡粉、抗病性；F4代之后，增加选育目标，选择生育期50~70天、植株健壮、抗病、株型好、球型圆正、颜色绿的单株。
3.根据权利要求1所述的同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，其特征在于，筛选抗黑腐病表型所用的分子标记为OL9A03，扩增引物对为：5′-CTGTGTAGCTTTTAGTCTTTTCTCTCTCTCTCTCTCTATAATCTATGATA-3′，5′-CTGTATGTGCAGATCTAACAACACTGATGAAGGAGAAAACCAG-3′。
4.根据权利要求1所述的同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，其特征在于，筛选抗黄萎病表型所用的分子标记为S46M48199，扩增引物对为：5′-ATTGGTGGCCTGCACTTTGAGCATC-3′，5′-ACAACAAACTAATCTCAAACA TGTC-3′。
5.根据权利要求1所述的同时抗根肿病、黄萎病、黑腐病的甘蓝品种的育种方法，其特征在于，筛选抗根肿病表型所用的分子标记为SC2930-T，扩增引物对为：5′-TAGACCTTTTTTTTGTCTTTTTTTTTACCT-3′，5′-AAGGCCATAGAAATCAGGTC-3′。
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| 结球甘蓝新品种‘草色烟光’的选育;张庆;薄永明;方辉;姚少林;郭焕茹;;中国瓜菜(第12期);全文 * |
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