耐贮运甘蓝种质资源创新研究
2009-04-05武永慧王翠仙
武永慧 王翠仙
(山西农业科学院蔬菜研究所,山西太原,030031)
耐贮运甘蓝种质资源创新研究
武永慧 王翠仙
(山西农业科学院蔬菜研究所,山西太原,030031)
利用优异的甘蓝一代杂种创新育种材料,从“百惠”等国外甘蓝品种创新耐贮运性好的种质资源研究中,取得了较好的进展。采用多次单株选择与分类标记的方法,选出了5个各有特点,性状又基本稳定的自交不亲和性好的株系。在球形、球的大小上获得了不同的类型;在熟性方面获得了偏早熟和偏晚熟的类型;在耐贮运性、抗病性方面保留了原品种的优点。
甘蓝 耐贮运性 种质资源创新 自交不亲和性
随着我国加入WTO,国外甘蓝品种已进入国内市场,国外品种的主要优点是耐贮运性好,主要缺点是品质差,而国内甘蓝品种的主要优点是品质好,主要缺点是耐贮运性差。因此,把国内外甘蓝品种的优点综合在新品种上,将是甘蓝育种发展的趋势,甘蓝种质资源的创新是最基本的研究,也是这一育种目标成败的关键。我们从2002年开始,以国外甘蓝品种“珍奇”、“百惠”等为材料,开展了耐贮运甘蓝种质资源的创新研究,经过5代的自交、分离与选择,已筛选出5份经济性状基本稳定,自交不亲和性较好的株系。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以市场上销售的从日本引进的甘蓝品种“百惠”、“珍奇”(两个同种异名)为材料,2002年春栽,选留种株,移栽于花盆内,多次扒去外叶延期到越冬后自交留种。试验在山西省农业科学院蔬菜研究所试验菜地和温室内进行。
1.2 试验方法
①F1代的选择与留种 杂种一代(F1)在最适宜种植的季节(春季或夏季)种植,使其性状能充分表现出来。F1选种时正处于夏季或秋季,入选种株要连根挖起,去掉外叶,移栽于花盆内,7~10 d后,把球叶扒开,分几次扒,使球叶松开,延长生长期,直到越冬前。越冬时连花盆移入贮藏阳畦内,经70~80 d低温春化后,再移入温室内让其抽薹开花,自交留种。
②多次单株选择法与分类标记 从2002年春栽的百惠、珍奇甘蓝中选留单株,蕾期自交留种,作为下一代选育的材料,花期自交测验自交不亲和性。从F2代开始,中选的每份材料秋季栽植60~80株,进行单株选择,并分类标记,各单株蕾期自交留种,作为下一代选育的材料[1~2]。
③兼选自交不亲和性 对每代入选的单株,在蕾期自交留种的同时,作花期自交或花期成对交或系内花期混合授粉测验不亲和性[3]。收种子时进行蕾期自交结籽能力和自交不亲和性考种,选择经济性状优良,蕾期自交结籽多,抗病性强,且自交不亲和性好的单株作为下一代选育的材料。
2 结果与分析
2.1 经济性状的分离与选择效果
2002年春栽珍奇、百惠甘蓝各68株,2002年6月28日选留F1代植株6株,并分为2类。①外叶倒卵圆形,灰绿色,叶面较平,蜡粉多,高圆球形,顶部稍尖,编号:0205-1,0205-2;2株全是从百惠中选的。②外叶倒卵圆形,较宽,灰绿色,叶面稍皱,蜡粉相对较少,叶球近圆球形,顶部圆,编号:0206-1,0206-3,0206-4,这3株也是从百惠中选的;0206-2是从珍奇中选的。移栽于花盆后,经过几次扒外层叶后,使叶球松开,延长生长期,越冬时存活4株,将它们移入贮藏阳畦内经低温春化,2003年1月20日移入温室内,正常抽薹开花,蕾期自交留种,花期自交测验不亲和性。考种结果:从百惠中选留的0206-3单株的花期自交亲和指数为0.800,表现不亲和性好,蕾期自交结籽能力为30/10,结籽少的主要原因是花粉少。其他3株都表现亲和,蕾期自交结籽能力159/10~309/10。
表1 F5各株系的性状调查
①F2代的分离与选择 2003年秋播种从 “百惠”中选留的0205-2,0206-3,0206-4;从“珍奇”中选留的0206-2,分别栽植90~150株。0206-3在F2代的性状分离中表现出非连续性,株型大小,叶色截然不同,大株型开展度(45~53)cm×(45~53)cm,叶色灰绿;小株型开展度(35~38)cm×(35~38)cm,叶色绿。共选留单株12株,分3类标记。A类:株型小,叶色绿,蜡粉少,叶缘齐,叶球圆球形,编号0206-3-1~0206-3-6,增选0206-3-10;B类:株型小,外叶深绿,蜡粉较多,叶缘齐,叶球圆球形,编号0206-3-7;C类:株型较大,外叶较深绿,蜡粉较多,叶面稍皱,叶球近圆球形,较大,编号0206-3-8,0206-3-9,增选0206-3-11,0206-3-12。
0205-2在F2代的性状分离较少,可看作一个自交系,群体整齐,株型较小,外叶倒卵圆形,叶面较平,叶缘有小缺刻,叶球圆球形,顶部稍有尖,选留单株20株,编号0205-2-1至0205-2-20。
0206-4在F2代的性状分离中表现多种类型,选留单株11株,分3类标记。A类:株型中等,外叶灰绿色(较绿),倒卵圆形,叶面较平,蜡粉中,叶缘齐,叶球近圆球形,编号0206-4-1至0206-4-8;B类:株型小,外叶灰绿(较绿),倒卵圆形,蜡粉中,叶缘齐,叶球圆球形,编号0206-4-9,0206-4-10;C类:外叶灰绿色,倒卵圆形,叶面较平,蜡粉多,叶缘齐,叶球近圆球形,球大,结球紧,编号0206-4-11。
0206-2在F2代的性状分离中也表现多种类型,选留种株17株,分4类标记。A类:株型中等,外叶倒卵圆形,灰绿色(较深绿),叶缘齐,叶面较平,蜡粉中,叶球近圆球形,编号:0206-2-1至 0206-2-12;B类:外叶倒卵圆形,灰绿色(较深绿),蜡粉中,叶缘齐,叶球圆球形,编号0206-2-13;C类:株型小,外叶倒卵圆形,灰绿色(较深绿),蜡粉中,叶缘齐,叶球圆球形,编号0206-2-14;D类:株型小,外叶灰绿色(较深绿),倒卵圆形,蜡粉中,叶缘齐,叶球近圆球形,编号0206-2-15至0206-2-17。
2004年在温室内,每个单株蕾期自交留种,花期自交测不亲和性。考种结果:从0206-3中选留的12个单株中,有9株的花期自交亲和指数在1以下,表现不亲和;只有3株的花期自交亲和指数在1.685以上至结籽多,即3株亲和。在株型小的A类中,6株都生长势弱,花粉少,虽然都表现不亲和,但蕾期自交结籽也很少。在株型较大的C类中,0206-3-9的花期自交亲和指数为0.328,不亲和性好,虽然花粉也较少,但蕾期自交结籽能力为214/10,是一个很好的不亲和单株。
从0205-2中选留的20个单株,花期自交都表现亲和,基本可看成是自交系。
从0206-4中选留的12个单株,花期自交都表现亲和,找不到不亲和单株而淘汰。
从0206-2(珍奇)中选留的17个单株中,有3株花期自交表现不亲和,0206-2-5花期自交亲和指数为0.667,蕾期自交结籽能力为204/10;0206-2-9花期自交亲和指数为0.876,蕾期自交结籽能力为198/10;0206-2-6花期自交亲和指数为1.000,蕾期自交结籽能力为224/10。其他14个单株花期自交都表现亲和。
②F3代的分离与选择 2004年秋播时,根据选种标记类别,经济性状,自交不亲和性,蕾期自交结籽能力,抗病性等,择优选出3个单株的种子,即从“百惠”中选留的0206-3-9;从“珍奇”中选留的0206-2-5,0206-2-9,于2004年7月12日播种,分别栽植60~90株,F3代还在分离,各株系仍分类选留单株,主选能代表本株系主体性状的个体,次选本株系非主体性状的个体。
表2 F2~F4各株系的自交不亲和性(2004-2006)
从0206-3-9中选留16个单株,分4类标记。A类:外叶近圆形,深绿色,叶面稍皱,蜡粉多,叶球圆球形,抗病性强,株型好,编号0206-3-9-1至0206-3-9-4;B类:外叶近圆形,深绿色,叶面较平,蜡粉中,叶球近圆球形,抗病性中,株型大,株型好,编号0206-3-9-5至0206-3-9-9;C类:外叶近圆形,深绿色,叶面较皱缩,蜡粉多,叶球圆球形,抗病性强,株型中等,株型好,编号0206-3-9-10至0206-3-9-15;D类:外叶近圆形,深绿色,叶较厚,叶面稍皱,蜡粉多,叶球圆球形,抗病性强,株型中等,编号0206-3-9-16。
从0206-2-5中选留9个单株,分3类标记。A类:外叶倒卵圆形,灰绿色,叶面较平,叶缘齐,蜡粉多,叶球圆球形,结球紧,顶部稍尖,株型中等,编号0206-2-5-1至0206-2-5-3;B类:外叶倒卵圆形,灰绿色,叶面较平,叶缘齐,蜡粉多,叶球圆球形,顶部稍尖,结球紧,株型小,编号0206-2-5-4至0206-2-5-6;C类:外叶近圆形,灰绿色(较绿),叶面较平,叶缘齐,叶球圆球形,顶部圆,结球紧,株型中,编号0206-2-5-7至0206-2-5-9。
从0206-2-9中选留6个单株,分4类标记。A类:外叶近圆形,叶面较平,叶缘齐,蜡粉中,叶球高圆球形,顶圆,结球紧,编号0206-2-9-1,0206-2-9-2;B类:株型小,叶球圆球形(叶的特征同A类),编号0206-2-9-3;C类:叶球圆球形,结球紧,球较大,编号0206-2-9-4,0206-2-9-5;D类:叶球圆球形,外叶嫩绿色,编号0206-2-9-6。
③F4代的分离与选择 2005年秋播时,根据选种标记类别,经济性状,自交不亲和性,蕾期自交结籽能力,抗病性等,择优选出6个单株的种子,即从“百惠”中选留的0206-3-9-2,0206-3-9-5,0206-3-9-9;从“珍奇”中选留的0206-2-5-1,0206-2-5-3,0206-2-5-6。于2005年7月12日播种,分别栽植60~70株。F4代各株系仍有不同程度的分离现象,但个体间相似程度较高。各株系主选能代表本株系主体性状的个体,仍分类标记。
0206-3-9-2群体中,株型大小有分离,叶球多为圆球形。选留19个单株,分4类标记。A类:株型中,外叶灰绿,蜡粉多,顶稍尖,编号0206-3-9-2-1至0206-3-9-2-4;B类:株型较小,外叶深绿,蜡粉较多,叶球圆球形,顶圆,编号0206-3-9-2-5至0206-3-9-2-9;C类:株型中,外叶较深绿,蜡粉较多,叶球圆球形,顶圆,编号0206-3-9-2-10至0206-3-9-2-16;D类:株型大,外叶深绿,蜡粉较多,叶球圆球形,球大,顶圆,编号0206-3-9-2-17至0206-3-9-2-19。
0206-3-9-5群体中分离较多,只选留5个单株,分2类标记。A类:株型较小,外叶近圆形,深绿色,蜡粉较多,叶球近圆球形,顶圆,编号0206-3-9-5-1至0206-3-9-5-4;B类:株型中,外叶近圆形,灰绿色,蜡粉多,叶球圆球形,顶圆,编号0206-3-9-5-5。
0206-3-9-9群体中,叶球大多数为圆球形,近圆球形,外叶灰绿色。从中选留20个单株,分3类标记。A类:外叶近圆形,叶色较深绿,蜡粉多,叶球圆球形,顶圆,编号0206-3-9-9-1至0206-3-9-9-11,增选0206-3-9-9-18至0206-3-9-9-20;B类:外叶近圆形,灰绿色,蜡粉多,叶球圆球形,顶圆,编号0206-3-9-9-12至0206-3-9-9-14;C类:株型大,外叶近圆形,灰绿色,蜡粉较多,叶球圆球形,球大,顶圆,编号0206-3-9-9-15至0206-3-9-9-17。
表3 5个耐贮运性好的优良株系的主要特征特性
0206-2-5-1群体中大多数叶的特征、球形一致,株型大小有差异,选留5株,分2类标记。A类:株型较大,外叶灰绿,倒卵圆形,蜡粉多,叶球圆球形,顶部稍尖,编号0206-2-5-1-1至0206-2-5-1-4;B类:株型稍小,外叶灰绿,倒卵圆形,蜡粉多,圆球形,顶部稍尖,编号0206-2-5-1-5。
0206-2-5-3群体中,叶的特征一致,株型大小,球的顶部有差异,选留6株,分3类标记。A类:株型较大,外叶灰绿色,蜡粉多,叶球圆球形,球较大,顶部稍尖,编号0206-2-5-3-1,0206-2-5-3-2;B类:株型较大,外叶灰绿,蜡粉多,叶球圆球形,球较大,顶部圆,编号0206-2-5-3-3至0206-2-5-3-5;C类:株型小,外叶灰绿,蜡粉多,球较小,叶球圆球形,顶部稍尖,编号0206-2-5-3-6。
0206-2-5-6群体中性状较整齐,外叶灰绿色,叶球圆球形,多数顶部稍尖,株型大小有差异。选留17株,分2类标记。A类:株型较大,外叶倒卵圆形,灰绿色,蜡粉多,叶球圆球形,顶部稍尖,编号0206-2-5-6-1至0206-2-5-6-14;B类:株型较小,外叶倒卵圆形,灰绿色,蜡粉多,叶球圆球形,顶部圆,编号0206-2-5-6-15至0206-2-5-6-17。
④F5代各株系性状趋于稳定 2006年秋播,根据选种类别,经济性状,自交不亲和性,蕾期结籽能力,抗病性等,从“百惠”选留的材料中择优选出6个单株的种子,即0206-3-9-2-5;0206-3-9-2-6;0206-3-9-9-1;0206-3-9-9-3;0206-3-9-9-14;0206-3-9-9-19。于7月12日播种,分别栽植50~70株。F5代各株系的性状已基本稳定,株系间差异增大,株系内个体间差异减小。各株系择优选留单株,分类标记。
0206-3-9-2-5群体叶的特征一致,外叶近圆形,深绿色,叶厚,叶面稍皱,蜡粉中,外短缩茎较长,球形有差异。有高圆球形、圆球形、近圆球形。较早熟,生育期65 d。选留14株,分2类标记。A类:高圆球,球较大,编号0206-3-9-2-5-1至0206-3-9-2-5-4;B类:圆球形,球较大,编号0206-3-9-2-5-5至0206-3-9-2-5-8;A'类:高圆球,株型小,编号0206-3-9-2-5-9至0206-3-9-2-5-11;B'类:圆球形,株型小,编号0206-3-9-2-5-12至0206-3-9-2-5-14。
0206-3-9-2-6群体特征基本一致,叶的特征稍有差异,大多数外叶近圆形,深绿色,有的外叶稍皱,有的外叶皱缩,蜡粉中,外缩茎较长,球形有差异,有高圆球、圆球、近圆球形,较早熟,生育期65 d,选留18株,分3类标记。A类:高圆球,球较大,叶面稍皱,编号0206-3-9-2-6-1至0206-3-9-2-6-3;A'类:高圆球,叶面稍皱,株型较小,编号0206-3-9-2-6-4至0206-3-9-2-6-8;增选A类,编号0206-3-9-2-6-15至0206-3-9-2-6-18; B类:圆球形,叶面稍皱,株型较小,编号0206-3-9-2-6-9至0206-3-9-2-6-11;C类:高圆球,叶面稍皱,株型大,编号0206-3-9-2-6-12至0206-3-9-2-6-14。
0206-3-9-9-1群体特征基本一致,叶的特征一致,外叶近圆形,深绿色,叶面稍皱,蜡粉中,球形有差异,有圆球形、近圆球形,较早熟,生育期65 d。选留20株,分4类标记。A类:圆球形,株型中,编号0206-3-9-9-1-1至0206-3-9-9-1-8;B类:圆球形,株型较小,编号0206-3-9-9-1-9至0206-3-9-9-1-12;C类:圆球形,株型特小,编号0206-3-9-9-1-13;D类:圆球形,株型大,编号0206-3-9-9-1-14;增选A类,编号0206-3-9-9-1-15至0206-3-9-9-1-20。
0206-3-9-9-14群体基本一致,外叶近圆形,灰绿色,叶面较平,蜡粉多,多数叶球为高圆球形,少数为圆球形、近圆球形。选留26株,分3类标记。A类:高圆球形,株型大,编号0206-3-9-9-14-1至0206-3-9-9-14-5;B类:高圆球形,株型中,编号0206-3-9-9-14-6至0206-3-9-9-14-17;C类:圆球形,株型较小,编号0206-3-9-9-14-18至0206-3-9-9-14-26。
0206-3-9-9-19群体特征基本一致,外叶近圆形,深绿色,叶面稍皱,蜡粉多,多数叶球为圆球形,少数为近圆球形,株型大小有差异。选留20株,分3类标记。A类:株型中,圆球形,球大,编号0206-3-9-9-19-1至0206-3-9-9-19-8;B类:株型较小,圆球形,编号0206-3-9-9-19-9至0206-3-9-9-19-16;C类:株型大,圆球形,编号0206-3-9-9-19-17,0206-3-9-9-19-18;增选A类,编号0206-3-9-9-19-19,0206-3-9-9-19-20。
0206-3-9-9-3群体特征基本一致,外叶近圆形,深绿色,蜡粉中,叶球多数为近圆球形,株型大小有差异,只选留3株,分2类标记。A类:圆球形,球大,叶面稍皱,株型大,编号0206-3-9-9-3-1,0206-3-9-9-3-2;B类:圆球形,叶面稍皱,株型较小,编号0206-3-9-9-3-3。
从“百惠”中选留的5个优良株系的性状调查结果列于表1。
2.2 自交不亲和性的选择结果
2004-2006年对F2至F4代各株系入选单株测验了自交不亲和性 (表2),从表2中可以看到,从“百惠”中选的0206-3,F2代的自交不亲和性是很
好的,F3代的自交不亲和性进一步提高,F4代的3个株系的自交不亲和性又有提高,预测F5代会出现不亲和性稳定的株系。从“珍奇”中选的0206-2, F1代自交亲和;F2代和F3代虽然也出现不亲和的单株(可能存在假不亲和),但到F4代不亲和性基本消失。这从反面说明,F1代是否选到自交不亲和性株系,对以后世代的选育至关重要。
2.3 有代表性的5个优良株系
经过5年5代的选育,已选出在育种上很有利用价值的,早中熟,耐贮运性好的5个优良株系,分别为:从“百惠”中选出的0206-3-9-2-5,0206-3-9-2-6;0206-3-9-9-1,0206-3-9-9-14,0206-3-9-9-19。它们的主要特征特性列于表3。
3 小结与讨论
①在利用“百惠”、“珍奇”等国外甘蓝品种创新种质资源的过程中,采用连续单株选择又分类标记的方法,既定向选择,又在出现新类型时修正选择方向,使我们获得了种类较多,各有特点,又性状基本稳定的自交不亲和资源材料。由于分类标记,选出了生育期上有明显差异的株系;在叶色、球形方面选出了重组类型的不同株系。
②由于选择的作用,在某些数量性状上出现了超亲遗传现象。有的株系的球形和球的大小比原来的杂种一代的还好。在熟性上选出了生育期有明显差异的不同株系。
③在耐贮运性和抗病性方面,创新的种质资源保留了原品种的耐贮运性好、抗病性强的特点。
[1]武永慧.从中甘11号分离自交不亲和系的研究[J].山西农业科学,1996,24(4):20-23.
[2]王翠仙,武永慧.早熟甘蓝种质资源创新研究[J].山西农业科学,2008,36(1):34-37.
[3]何启伟,郭素英,方智远,等.十字花科蔬菜优势育种[M].北京:农业出版社,1993.
Innovation Study on the Cabbage Germplasm Suitable for Storage and Transportation
WU Yonghui,WANG Cuixian
Using outstanding Cabbage hybrid F1,with foreign cabbage cultivars such as"Baihui"which are suitable for storage and transportation,we have made great progress in innovation study on cabbage germplasm.Through individual plant selection and classified labeling,five cabbage lines were selected,which are good in self-incompatibility,stable basically and uniform.Lines,which have different characteristics in the shape and size of the head,earlier or later in maturity,were obtained.The original suitability for storage and transportation and the high resistance to disease were also maintained.
Cabbage;Suitable for storage and transportation;Germplasm innovation;Self-incompatibility
10.3865/j.issn.1001-3547.2009.18.003
山西省科技厅攻关项目“优质专用甘蓝新品种选育”(2006031028)
武永慧(1955-),男,硕士,研究员,主要从事甘蓝的育种与制种研究工作,电话:0351-7123413。E-mail:yonghuiwu@sohu.com
2009-05-13