我国结球甘蓝育种研究的现状及展望.doc

我国结球甘蓝育种研究的现状及展望结球甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata） 俗称甘蓝，属十字花科芸薹属，甘蓝的一个变种，原产于地中海沿岸，在16世纪传入我国。由于结球甘蓝的适应性及抗逆性强，稳产，耐贮运，若采用分期栽培结合贮藏加工，容易达到周年供应的目的，所以，我国的结球甘蓝栽培发展很快，已遍及全国各地。结球甘蓝作为一种重要的蔬菜作物，在蔬菜的周年生产中占有极其重要的地位。 我国对结球甘蓝的育种研究很重视，在50年代就开展了结球甘蓝的杂优利用研究。江苏省农科院、旅大市农科所、西安市农科所等单位先后报道结球甘蓝品种间杂种一代在产量、抗逆性等方面具有明显的杂种优势，上海市农科院在60年代初于黑叶小平头上获得了103和105两个自交不亲和系材料。1973年，中国农科院蔬菜所和北京市农林科学院蔬菜所合作，育成了我国第一个结球甘蓝1品种-京丰一号，并迅速在生产上大面积推广应用。在进行杂种利用的同时，各科研单位对结球甘蓝的经济性状及其遗传力进行了研究，同时开展了制种技术的研究。70年代末，我国甘蓝的杂优利用研究得到了迅猛的发展。北京、上海、江苏、黑龙江、吉林、辽宁、山东、山西、陕西、内蒙古、四川、云南、贵州、湖北以及浙江等省、市、自治区的蔬菜科研及教学单位先后选育出100多个类型的自交不亲和系材料，育成了一大批优良的1品种，如中国农科院蔬菜所和北京农林科学院蔬菜所合作育成的京丰一号、报春、园春、庆丰、双金、秋丰等早、中、晚熟配套的甘蓝杂种一代，上海农科院园艺所育成的抗病、耐热的夏光甘蓝，陕西省农科院蔬菜所育成的秦菜1号、秦菜2号甘蓝。这些1品种整齐度好，较普通地方品种增产20%30%,所以逐渐取代了生产上使用的地方品种。据1985年底不完全统计，我国甘蓝的杂种一代品种覆盖面积已达到栽培面积的85%。 80年代中期以后，我国把抗病育种工作提到日程上来。1983年，甘蓝新品种选育技术研究被列入六五国家攻关项目。对育种目标提出了较高的要求：所选育的新品种除了需丰产、优质以外，要求抗12种病害。我国主要采用苗期人工接种鉴定和田间自然诱发鉴定相结合的方法来筛选抗源材料，并利用其来配制新组合，育成了一批抗病、优质、丰产的新品种。据统计，在80年代，我国新育成各类型的结球甘蓝新品种共27个。由于这些新品种在抗病性、抗逆性等方面均明显优于原有同类品种，很快得以推广应用。据1990年底的不完全统计，这些品种已累计推广应用九千多万亩，有些品种已成为生产上的主栽品种，如江苏省农科院蔬菜所选育的春丰甘蓝、上海农科院园艺所选育的争春甘蓝成为长江中下游地区露地越冬栽培的春甘蓝主栽品种，取代了鸡心、牛心等尖头型甘蓝品种。中国农科院蔬菜花卉所选育的中甘11号8398占我国北方早熟春甘蓝种植面积的80%95%。这一时期，在进行品种选育同时，对结球甘蓝的遗传生理，育种技术等进行了深入的研究，对不同类型的结球甘蓝栽培技术也进行了研究和总结。到了90年代，我国结球甘蓝育种的研究在各方面又有了长足的进步。1新品种选育 在八五期间，我国新选育的不同类型的春秋甘蓝新品种十多个，其中国家八五甘蓝育种攻关组选育出新品种及新组合9个：春甘蓝新品种春雷、8398，新组合延春、8505、922026，秋甘蓝新品种西园6号、东农609，新组合8718、8514。春雷和8398都属圆头型品种，抗干烧心病，不易先期抽薹，叶质脆嫩，不易裂球，较对照品种增产10%以上。春雷适于长江中下游以南地区露地越冬栽培，也适于黄河以北地区春季保护地或露地种植8398适于黄河流域及以北地区春季种植或保护地种植，两品种均表现了良好的适应性。东农609是国内首次育成的可抗三种病害（黑腐病、TuMV、CMV）、丰产、优质的中晚熟秋甘蓝。西园6号是国内首次育成的耐根肿病的品种，它比原来品种抗性更强，适应性好，在几年时间内就推广应用了150万亩，将逐渐成为生产上的主栽品种。2育种技术研究 方智远等对甘蓝自交不亲和基因型进行了深入的研究，认为治田辰夫遗传分类可作为分析甘蓝不亲和基因型的一种依据，但对制种的不亲和性标准和遗传分析时的标准是否统一提出质疑。方智远、鲁玉妙等分别对良种繁育技术提出了具体的要求，并在甘蓝雄性不育系选育工作中有了突破性进展，选出了几份不育株率达100%的受一对显性核基因控制的雄性不育材料。大连市农科所育成亮叶甘蓝自交系，刘玉梅等发现了一隐性基因控制的白花甘蓝材料。沈思宁、李成琼、秦智伟等分别对不同甘蓝自交系杂交组合的杂种优势进行研究，进一步明确了中心柱、帮叶比、开展度等的配合力及杂种优势，认为维生素等主要品质性状都存在细胞质效应。进一步探讨了叶球纵径、横径及紧实度等数量性状与产量的相关性，认为叶球纵径、横径、紧实度对叶球产量的直接通径系数较大，外叶数、中心柱长对叶球产量的直接通径系数较小，纵径对叶球产量影响最大，但纵径和中心柱的相关系数达0.787，故选择纵径长和中心柱短的材料，才能提高选育高产品种育种工作的效应。对甘蓝的裂球性、帮叶比测定方法，主要品质的鉴定方法和标准进行了统一规定，为新品种的选育提供了一个统一标准。3甘蓝病原及抗病性鉴定 在以前的研究基础上，对甘蓝病毒病的毒原种群进行了鉴定，明确了TuMV为我国的主要病毒，发病率最大，CMV的田间发病率在显著上升，华北地区CaMV有明显的加重趋势，TuMV与CMV或CaMV复合感染普遍存在。对TuMV的株系进行了分化，按中国寄主谱划分，有普通株系、甘蓝株系、花椰菜株系和芜菁株系，按Green寄主谱划分有C1、C3-2、C4、C5四个株系。改进了TuMV的提纯方法。对黑腐病病原细菌及各地的菌株进行鉴定，研究了其生物学特性，并对其致病力分化研究，取得了新的进展。认为黑腐病加重和种子带菌传病有直接的关系，种子带菌是田间最重要的初侵染源。菜青虫是田间黑腐病的再侵染的重要媒介。环境条件对发病程度的影响较大，不同菌株的致病力普遍存在差异，不同来源的菌株致病性分化显著。明确了甘蓝对黑腐病的抗性受4对基因控制，对抗病表现为不完全显性。开展了抗根肿病育种研究，对根肿病的病菌菌株性状、形态、致病力进行研究鉴定，对根肿病的苗期接种方式，病情分级标准进行了探讨。4原生质体培养及外源基因导入 进一步探讨较好的原生质体提取及培养条件，认为酶的成分和浓度对原生质体的产量及质量的影响很大，对采用组织培养建立试管苗的保存和繁殖系统，远缘杂种的幼胚培养及快繁都有进一步的研究。认为由 0-1 mg/L BA、1-5 mg/L ZT和0 .05 mg/L NAA组成的激素组合能高频率地诱导不定芽发生，采用农杆菌介导法把Bt基因导入甘蓝无菌苗子叶，初步获得转基因植株，并为抗虫育种提供了一种思路。 随着可持续发展农副业战略的实施和追求较好的经济效益，政府部门和农户对蔬菜种植日趋重视，蔬菜栽培面积逐年增大。结球甘蓝的反季节栽培面积也迅速增加，随着生产上大面积应用抗病品种，和田间蔬菜作物的多样化以及复种指数的提高，造成了病害和虫害在蔬菜作物上的为害日趋复合化、多样化，为害程度也日趋严重。人们对蔬菜品种的种性有了更高的要求。要求结球甘蓝有比主栽品种早熟10天左右的春甘蓝，且耐先期抽苔和品质要更好，夏甘蓝能在79月分批上市，耐热、抗病，秋甘蓝要求能密植，单球重1公斤左右，优质、抗病、高产。为了培育出现代农业生产上要求的具有高产、高效、优质的两高一优的新品种，并提高育种水平，我国的结球甘蓝育种工作在今后应注意以下几方面的研究。1 根据生产上对品种的要求，对收集、保存的种质资源进行鉴定、评价，采用杂交和自交纯化，利用种质资源创造出新的育种材料，根据多种病害复合感染的特点，把抗病性和抗虫性、丰产性、优质和抗逆性较好地结合起来。选育出符合要求的结球甘蓝新品种、新组合。选育的春甘蓝应具有更强的冬性，比主栽品种早熟10天左右，抗干烧心，耐先期抽苔和品质更好；夏甘蓝能在79月分批上市，耐热、抗病；秋甘蓝要求能密植，单球重1公斤左右，优质、抗病、高产，熟性配套。2 采用基因导入、远缘杂交、辐射诱变及原生质体培养、幼胚培养和试管受精技术，继续进行抗病、抗虫基因的导入，抗病性突变体的筛选，克服远缘杂交不亲和性，把抗虫、耐寒、抗热、耐盐等抗逆基因导入结球甘蓝品种中，创造新的育种材料。对夏秋甘蓝的抗虫研究可以从避虫、拒食及生物杀虫等方面进一步深入研究和选育具抗性的材料。3对甘蓝的性状遗传方式进一步进行研究，采用RFLP、RHPD等分子术绘制其基因图谱，结合不同材料的组合力及遗传力的分析，提高改造综合性优良的基因型的能力，有目的选育优良的自交不亲和系，改良胞质不育雄性不育系及显性核不育雄性不育系。深入探索打破自交不亲和性，降低亲本繁殖成本的方法。4对主要病害从植物病理学角度深入研究，包括病原菌的分离、培养、生理生化反应，寄主范围、症状反应、寄主和病原物反应，人工接种鉴定方法和条件，明确各病害的生理小种或株系分化，了解病原种群的变化