我国芥蓝育种研究进展与展望
2022-11-10谢月华苏运诗陈利丹王翠叶周成良王先琳
谢月华,苏运诗,陈利丹,王翠叶,周成良,王先琳
(深圳市农业科技促进中心,广东 深圳 518122)
芥蓝(var.Bailey)又名格蓝、盖蓝等,属十字花科芸薹属甘蓝类蔬菜作物。芥蓝是起源于中国华南地区的一种特色蔬菜。从苏轼的《雨后行菜圃》诗句“芥蓝如菌草,脆美牙颊响”推论,芥蓝在中国至少有900余年的栽培历史。芥蓝大多数品种以肥嫩花薹和嫩叶作为食用器官,富含芥子油苷(glucosinolate,GLS)、多酚、维生素C等多种生物活性物质,具有较高的营养价值,具有独特的风味,而且还具有防癌、抗癌、抗衰老等多种生物学功能,深受中外消费者的喜爱,在广东、广西、福建、台湾等地区广为种植,宁夏、河南、甘肃和云南等地先后引种栽培芥蓝品种,在国外东南亚各国及欧、美、大洋洲等地也有引进栽培。随着我国芥蓝种植面积的不断增大,加之消费者对芥蓝的风味品质等需求不断提高,促进了品种从常规种向杂交种和新型品种方向的发展,同时也突显出利用现代生物技术与杂交育种技术相结合来提升品种的品质、抗性和广适性等具有广阔的发展空间。
1 我国芥蓝育种现状
1.1 育种手段从传统走向现代
1.1.1 常规种育种
芥蓝花器官小,用人工授粉的方式进行杂种1代的配制不太可能。2010年以前,生产上主要以常规品种和农家品种为主,但常规种不稳定、整齐度差,影响了产量,从而影响了经济效益。这些农家种和地方品种主要有广州市蔬菜科学研究所的中熟品种“中花13号”、广东省农业科学院蔬菜研究所的“中花圆叶芥蓝”、蔡兴利菜种行有限公司生产的“中花尖叶芥蓝”、广州佰顺蔬菜研究所有限公司的“泽美和夏3号”、广州长合种子有限公司的“中花芥”,还有“红脚芥蓝”“香菇芥蓝”和“四季粗条芥蓝”等。
1.1.2 杂交种育种
芥蓝杂种1代与常规种相比,具有出苗整齐、长势均匀及采收期一致等优点,有利于芥蓝菜薹商品性的改善及经济效益的提高。2007年始,随着广东省良种引进服务公司先后把日本选育的芥蓝F(绿宝、顺宝、芊翠)杂交种引入中国南方种植,国内开始重视芥蓝杂种优势的利用研究。
利用自交不亲和系配制的杂交1代品种有广东省农业科学院蔬菜研究所的中早熟品种“秋盛芥蓝”“夏翠芥蓝”,中晚熟品种“冬强芥蓝”“紫薹芥蓝”,广东和利农种业股份有限公司的中早熟品种“利宝”等。
利用细胞质雄性不育系配制成的品种有广州市农业科学研究院的早中熟品种“金绿”、中晚熟品种“金盛芥蓝”,广东省农业科学院蔬菜研究所的中熟品种“秋宝芥蓝”,上海市农业科学院的早中熟品种“沪芥1号”,厦门华泰五谷种苗有限公司研发出的中熟品种“华俊”(杂交1代),北京市农林科学院蔬菜研究所的晚熟品种“京紫2号”等。
1.2 新型品种不断涌现
1.2.1 西兰薹
西兰薹是由西兰花与芥兰杂交选育而成的一种新型蔬菜,又称小小西兰花、青花笋、芦笋青花菜,英文名为Broccoli,别名Sweet Babv Bmccoli。西兰薹主要以肥嫩的花薹供食用,色绿翠美,肉质脆嫩,风味香甜,营养丰富,且富含花青素和抗癌物质,市场价格比西兰花和芥蓝高出几倍。西兰薹主要特征是外形介于芥蓝与西兰花之间,但较似西兰花,主薹较小,直径一般在6~8 cm,花粒在成熟时较普通西兰花要大,侧薹多而发达,以采收侧薹为主。
广州市农业科学研究院从2006年秋开始引进西兰薹,共引进9份西兰薹品种,筛选出适于广东省栽培的西兰薹优良新品种5个,包括早中熟的SBB-025,中熟的芊秀兰花薹、绿优青花菜笋、华艺1号和芦笋西兰花,并利用西兰薹资源,创新选育出一批具有独特优异的西兰薹雄性不育系和自交系,并利用雄性不育系配制,育成生势强、品质优、商品性好、产量高的西兰薹杂交1代新品系,包括早中熟的美丽1号和美丽2号、中迟熟的美丽3号、中熟的美丽4号。
1.2.2 芥蓝薹
芥蓝薹是一种介于西兰花薹和芥蓝之间的类型品种,是利用西兰花细胞质雄性不育系为母本和芥蓝杂交,然后用芥蓝回交而成的三交种,其性状既不像西兰花也不似西兰薹,更不是芥蓝,但偏向于芥蓝,是一种新类型蔬菜,如深圳农业科技促进中心选育出的龙田一号麒麟仔(芥蓝薹)。
2 我国芥蓝育种趋势
2.1 杂种优势利用效率提高
芥蓝杂种1代与常规种相比,具有出苗整齐、长势均匀及采收期一致等优点。生产上应用的芥蓝大多数为利用自交不亲和系配制的,存在亲本退化、蕾期授粉用工量大、繁育成本高、种子产量低、纯度无保障等问题,利用雄性不育技术选育杂交1代非常重要。而细胞质雄性不育系又存在不育胞质负效应和胞质单一化等潜在风险,有些不育系如萝卜细胞质雄性不育系(Ogura CMS)还存在花蜜量少、低温易造成死蕾、种子制种产量低等问题,随着分子育种技术的发展,芸薹属蔬菜细胞核雄性不育材料已受到育种专家们的关注与应用,芥蓝核不育基因也已开发,正探索开展芥蓝两用不育系大规模生产应用研究,致力于将传统的花期田间表型选择转化为苗期基因型选择,显著提高杂交种制种纯度和生产效率。
2.2 风味品质多样化
芥蓝富含芥子油苷(glucosinolate,GLS)、多酚、维生素C等多种生物活性物质,具有较高的营养价值和独特的风味(如苦味和辛辣味)。研究发现芥子油苷及其降解产物是其特殊风味的重要来源,而且还具有抗癌等多种生物学功能,还有研究表明芸薹属蔬菜中的糖分对苦味有掩盖作用。风味品质是直接影响消费者对芥蓝接受程度的重要因素,因此通过杂交选育、现代生物技术等手段培育出不同风味品质、适宜南北方大众口味、具有抗癌等保健功能、营养丰富的品种势在必行。
2.3 适宜现代机械化生产
随着农村劳动力短缺和老龄化日趋严重,劳动力成本越来越高,农业生产机械化是大势所趋,我国在宁夏、河南、甘肃、云南等地都已建立规模化蔬菜生产基地,这些基地耕地、播种、打药和水肥管理都逐渐实现机械化,而老品种通过育苗移栽,不利于未来机械化生产。适应现代机械生产及采收将是发展的主流,要求品种表现整齐性好,便于一次性采收,商品率高。
2.4 加强协作,联合推进芥蓝产业的发展
芥蓝属于小众蔬菜产品,目前参与研究的单位不多,并且各自研究,缺乏协作机制,未来应加强协作,联合攻关;同时,应更加重视芥蓝产业的发展,加大经费支持,使芥蓝的基础研究和应用研究百花齐放,选育出更多的芥蓝优质品种。
3 展望
综上所述,芥蓝品种选育中,在株型改良、抗病性、抗逆性、适应性、风味品质等方面还有广阔的发展空间,可通过杂交选育、现代生物技术等手段来开拓育种的前景,培育出更多优质、丰产、多抗、广适性、适应现代机械化生产的品种。随着现代生物技术的发展,传统杂交育种与现代生物技术相互结合,有利于解决品种种子繁育难题,也能极大地缩短育种时间,以及达到定向培育和改良目标品种的目的,需要各单位加强协作,联合攻关克难,共同推进基础与应用研究,以促进芥蓝产业的快速发展。