心里美萝卜雄性不育系XM221-131A的选育
2021-01-04胡天华包崇来胡海娇王五宏魏庆镇汪精磊
胡天华,包崇来,胡海娇,王五宏,魏庆镇,汪精磊
(浙江省农业科学院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)
萝卜(RaphanussativusL.)为十字花科萝卜属,是东亚地区最主要的根菜类蔬菜之一。其性味甘、辛、平、微凉,在止咳化痰、消食顺气、生津除燥、散瘀解毒等方面有疗效。随着人们对食物保健及花色品种要求的提高,适合生食的水果萝卜消费近年来呈快速上升的趋势。
心里美萝卜是我国名特优萝卜品种之一,具有肉色美、生食味甜质脆等特性。林欣立等[1]利用心里美自交不亲和系进行品种选育。利用雄性不育系进行制种是十字花科杂交一代品种种子生产的主要方式,与育种目标相对应的优良雄性不育系的选育是杂交一代萝卜品种成功选育的关键。我国现已育成多个萝卜雄性不育系及其保持系,但多集中在红皮白肉萝卜、白皮白肉萝卜、绿皮白肉或绿皮绿肉萝卜类型[2],肉色均为白色或浅绿色,而对心里美萝卜雄性不育性研究尚无报道[3],当前仍未有红肉类型的心里美萝卜雄性不育系成功选育及应用的报道。本研究以选育生食水果萝卜杂交一代品种为目标,在早年选育的浙3A、117A、CL09A等萝卜雄性不育系的基础上[4-6],开展心里美萝卜雄性不育系的选育,对不同来源的多个萝卜雄性不育源进行测定与选择,以选育获得的短柱形心里美自交系XM221-131等为轮回亲本进行多代回交,选育出优良的心里美萝卜雄性不育系XM221-131A,以其为母本与不同皮色肉色、生食品质较好的萝卜自交系进行组合选配。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料有萝卜雄性不育源浙3A、WA、红A、NS04A、NDC01A、春A等,以及心里美萝卜和生食品质较好的萝卜自交系J092-253、TX025-331、XLZ545-342等。
1.2 方法
1.2.1 心里美自交系XM221-131的选育
试验在浙江省农业科学院蔬菜研究所试验场进行。1999年引进地方品种心里美,原始引进材料为花叶或板叶,半直立,叶绿色,肉质根圆球形或高圆形,皮色绿,肉质较致密,肉色红,红肉株率约85%,单株根重约0.65 kg。秋季田间种植观察后选择板叶形、肉质根绿色表皮光滑、肉色泽较好、抗病毒病能力较强的植株进行大株单株留种。2000—2004年选择根形偏短柱形、红肉株率高、肉质较红、抗病性强的株系进行单株自交,至2004年获得高整齐度的自交系XM221-131,表现为半直立,株高35.6 cm,株幅47.2 cm,叶绿色、板叶,叶数17,肉质根短圆柱形,皮色出土部分绿色、入土部分白色,肉色红色,根长约15.0 cm,根粗9.4 cm,单根重约0.75 kg。抗病毒病和霜霉病能力较强。
1.2.2 心里美萝卜雄性不育系XM221-131A的回交转育
2005年春季,以不同来源的萝卜雄性不育源浙3A、WA、红A、NS04A、NDC01A、春A为母本,以XM221-131等多个萝卜自交系为父本进行杂交发现,NS04A、NDC01A与XM221-131的杂交后代的雄性不育株率和不育度均为100%,雄性不育较彻底,花开放正常,人工授粉后结实性好。
2006—2014年,以NS04A与XM221-131杂交获得的雄性不育株为母本,萝卜自交系XM221-131为轮回亲本进行8代回交,每个回交世代秋季选择叶型、叶色、根形、根皮色、肉色等农艺性状接近轮回亲本、抗病性较好的单株30~40株留种,春季观测育性及开花结实情况,选择雄性不育株率和不育度100%、花开放正常和开花期、花色、花大小、荚大小等开花结实性状接近轮回亲本的株系为母本进行回交。轮回亲本每年自交进行选育和繁殖。至2014年获得回交8代的萝卜雄性不育系XM221-131A及对应的保持系XM221-131B。
1.2.3 心里美萝卜雄性不育系XM221-131A的农艺性状及开花结实情况
考察心里美萝卜雄性不育系XM221-131A的农艺性状、营养成分等。开花期检查雄性不育系雄蕊退化情况、花药内是否存在花粉。观察雄性不育系的花期、花器官及种株分枝、结荚情况。
1.2.4 组合选配
以选育获得的心里美雄性不育系XM221-131A为母本,生食品质较好、综合性状优良的萝卜自交系J092-253、TX025-331、XLZ545-342等为父本,进行组合选配,考察杂交一代的整齐度、根皮色、肉色、根形、口感品质、产量性状等。
2 结果与分析
2.1 心里美自交系XM221-131对不同来源的萝卜雄性不育源的恢复保持测定
以不同来源的萝卜雄性不育源为母本,心里美自交系XM221-131为父本进行杂交,观察F1植株的不育株率及不育度(表1)。心里美自交系XM221-131为NS04A和NDC01A的保持系,其F1植株雄性不育株率和不育度均为100%,雄性不育彻底、稳定,花期不育花开花性状好,授粉后结实性好。浙3A、WA、红A、春A等与XM221-131的F1则不能得到不育株,或仅能得到极少量不稳定的不育株。
表1 心里美自交系XM221-131对不同来源的萝卜雄性不育源的恢复保持情况
2.2 心里美萝卜雄性不育系XM221-131A的农艺性状
由表2可知,回交8代的心里美萝卜雄性不育系XM221-131A植株半直立,叶绿色,板叶,株高36.0 cm,株幅46.5 cm,叶数约17叶,肉质根短柱形,约2/3露出土面,皮色出土部分为绿色、入土部分为白色,肉质红色,根长15.2 cm,根粗9.2 cm,单根重约0.72 kg。XM221-131A在叶色、叶形、叶数、根型、根皮色、肉色等方面与保持系XM221-131B完全一致,在株高、株幅、根长、根粗、根重等方面与保持系基本一致,回交8代的XM221-131A农艺性状稳定,回交基本完成。
表2 心里美雄性不育系XM221-131A的农艺性状
2.3 心里美萝卜雄性不育系XM221-131A的育性及开花结实情况
2.3.1 不育株率与不育度
2006年起,通过对每个回交世代及繁殖、采种、田间万余株心里美萝卜雄性不育系XM221-131A育性观察表明,XM221-131A小株、中株及大株留种在整个开花期都保持完全雄性不育,不育株率和不育度均达100%,不育性稳定。
2.3.2 开花性状
由表3可知,心里美萝卜雄性不育系XM221-131A属秋冬萝卜类型,在杭州地区一般于3月上旬现蕾,初花期在3月中旬,盛花期在4月上旬,花期约40 d,比保持系XM221-131B花期略迟1~3 d。XM221-131A花全展,白色,大小为1.79 cm,花瓣长1.59 cm、花瓣宽0.68 cm,XM221-131A的花及花瓣大小等方面与保持系比较接近。XM221-131A雌蕊长0.90 cm,雄蕊长0.78 cm,雄蕊短小,开花时雄蕊高度低于雌蕊0.12 cm,花药瘦瘪、无花粉;而保持系XM221-131B雌蕊长0.88 cm,雄蕊长1.01 cm,雄蕊的高度高于雌蕊0.13 cm,花药上布满浅黄色花粉。
表3 心里美雄性不育系XM221-131A的开花性状
2.3.3 结实性状
由表4可知,心里美萝卜雄性不育系XM221-131A种荚采收一般在6月上旬,种株高78.0 cm,种株株幅98.2 cm,一级分枝数13,二级分枝数51,三级分枝数75,单株有效花数1 963朵。种荚长3.71 cm,荚粗0.96 cm。自然授粉下,每荚结籽1~7粒,单株种子产量约30.6 g。
表4 心里美雄性不育系XM221-131A的结实性状
2.4 营养品质
心里美萝卜雄性不育系XM221-131A新鲜肉质根干物质含量为7.6%,维生素C含量为23.6 mg·100 g-1,可溶性固形物含量7.2%,蛋白质含量1.05%,粗纤维含量0.5%,花青素含量为177.0 mg·kg-1,钙、铁含量分别为397.0和3.4 mg·kg-1。心里美萝卜雄性不育系XM221-131A在干物质、维生素C、可溶性固形物、蛋白质、花青素、钙、铁等的含量都高于浙大长萝卜雄性不育系浙3A(表5)。
表5 心里美萝卜雄性不育系XM221-131A的营养品质
2.5 心里美萝卜雄性不育系XM221-131A为母本的萝卜组合选配
2015—2016年,利用心里美萝卜雄性不育系XM221-131A为母本进行杂交组合选配,结果(表6)表明,XM221-131A具有较强的一般配合力,多数组合表现为整齐度高、生长势强、高产抗病,杂种优势明显。以生食品质较好、综合性状优良的萝卜自交系J092-253、TX025-331、XLZ545-342等为父本配制杂交组合,具有根形好、皮色肉色鲜艳、生食口感风味好、商品性好等特点,在生产上有广阔的应用前景。
表6 心里美萝卜雄性不育系XM221-131A组配表现
3 小结与讨论
本研究以选育生食水果萝卜杂交一代品种为目标,在选育心里美自交系的基础上,对不同来源的萝卜雄性不育源进行杂交测定,以心里美自交系XM221-131为轮回亲本,经过8代回交选育出心里美萝卜雄性不育系XM221-131A。XM221-131A的雄性不育株率和不育度都达到100%,不育性稳定,农艺性状优良,开花正常,结实性好。利用其配制的组合杂种优势较强,皮色肉色鲜艳、生食口感风味好、商品性好。
心里美自交系XM221-131为雄性不育源NS04A和NDC01A的保持系,而对其他雄性不育源则表现为恢复,可见雄性不育源的选择是能否成功育成优良雄性不育系的关键,新型雄性不育源的发现和创制极为重要。由于皮色遗传受到肉色控制基因的影响[7],心里美的杂交后代皮色易显现红色。因此,在心里美雄性不育系回交选育过程中,往往需要更大的选择群体,以及更多的回交世代。利用心里美雄性不育系选配的杂交组合F1的皮色和肉色,在地上部分和地下部分往往会呈现不同的深浅红色,并不均匀一致。此外,受特殊配合力影响,相同皮色肉色的不同父本杂交得到F1的肉质根皮色肉色表现并不完全相同。