菜豆育种技术

豆科蔬菜育种,相关数据,1、西安半坡文化遗址研究表明，我国豆类蔬菜已有6000多年的栽培史。 2、目前国内种植的豆类蔬菜约有20余种。大豆、小豆、蚕豆、豌豆、饭豆、普通菜豆、豇豆、多花菜豆、利马豆、小扁豆、黎豆等。,菜豆,菜豆花,豇豆,豇豆花,蚕豆,大豆,扁豆,豌豆,四棱豆,刀豆,菜豆育种,别名：菜豆、四季豆、架豆、油豆、豆角等。 染色体2n=22， 有粮用和菜用两种类型，我国菜豆品种以蔓生型为主。,营养价值 1、菜豆营养丰富：每100g菜豆含:蛋白质23.1g、脂肪1.3g、碳水化合物56.9g、钙76mg及丰富的B族维生素，鲜豆还含丰富的维生素C。 2、菜豆的药用价值：菜豆味甘平，性温，具有温中下气、利肠胃、止呃逆、益肾补元气等功用，是一种滋补食疗佳品。 3、菜豆是高钾、高镁、低钠食品：每100g含钾1.52g，镁193.5mg，钠为0.8-0.9mg. 菜豆尤其适合心脏病、动脉硬化， 高血脂、低血钾症和忌盐患者食用。,注意: 菜豆角中含有一种毒蛋白，叫凝集素，还有的豆角含有“豆素”，生吃或未炖熟均可引起腹泻及出血性肠炎，只有彻底加热才能破坏毒素成分。 如果感觉所食菜豆角“绿色尚未全变、嚼之生硬、豆腥味浓”，应当立即停止食用，防止中毒。,一、起源 起源于中、南美洲，16世纪传入欧洲，16世纪末传入中国。后传至日本。现广泛分布于世界各地。 菜豆在中国产生了软荚变种(Pvulgaris L.var chinensis Hort.)，形成为菜豆的次生起源中心。,第一节 起源与种质资源,二、种质资源1、分类 豆科、蝶形花亚科（云实苏木、含羞草）、菜豆属。菜豆属有55个种，50个野生种。 多花菜豆(P.coccineus L.) 利马豆(P. Lunatus L.) 尖叶菜豆(P.acutifolius A.Gray) 普通菜豆（P.vulgris） 丛林菜豆(Polyanthus),多花菜豆(红花菜豆),栽培种,第一节 起源与种质资源,野生菜豆：抗低温、抗病毒BCMV及炭 疽病 墨西哥野生菜豆：有许多根瘤。 角豆：抗病性强，可作为抗病亲本利用 米豆：抗病性强。 曼氏菜豆：抗多种病害， 抗病育种的宝 贵资源。,利马豆(小菜豆),野生种,第一节 起源与种质资源,菜豆属4个栽培种的特点,普通菜豆 红花菜豆 小菜豆 宽叶菜豆,2、菜豆的品种资源2.1、菜豆按茎的生长习性可分为3种类型： 蔓生型：茎呈左旋性缠绕生长，顶芽为叶芽，各节叶腋可形成侧蔓或花序；生育期一般为100120天；花序多，开花结荚时间长，产量较高。,第一节 起源与种质资源,矮生型：主茎生长48节后顶芽形成，花序不再伸长；各节叶腋发生侧枝或花序，侧枝生长几节后顶芽也形成花序；生育期一般为5060天；花序少,开花结荚少,产量较低。采收期较集中，适宜机械化栽培。半蔓生型：蔓生与矮生之间的中间类型。,第一节 起源与种质资源,2.2、依菜豆的形状、颜色等分为:（王素和李佩华） (l)花荚品种群:宽扁条形；底色浅绿(或黄绿)；带有红色或紫色条纹；豆粒与豆荚一起食用。,第一节 起源与种质资源,(2)圆棍荚品种群: 荚肉较厚、食用嫩荚。嫩荚的纤维较少，荚圆棍形；淡绿色。适于制罐及速冻。(3)肉豆角品种群: 荚较长，约16一20cm，近圆棍形， 色浅绿或白绿，用于鲜食。,第一节 起源与种质资源,(4)扁条荚品种群: 此品种群有长扁条、短扁条、窄扁条之分。荚的长短、宽窄厚薄、色泽等都有差异。嫩荚纤维很少，品质佳。 如莱芜老来少、山东掖县白芸豆。,第一节 起源与种质资源,(5)黄荚品种群: 本品种群的突出特点是荚色腊黄，花为白色，其荚形可分为圆棍荚和扁荚两种。品种有山西四月鲜及陕西黄无筋豆荚。,第一节 起源与种质资源,(6)紫荚品种群: 荚皮含花青素，呈现紫红色或绛紫色，煮熟后色素分解，颜色消失。 品种有陕西的秋紫豆及黑龙江的大青棒。,第一节 起源与种质资源,3、菜豆种质资源的搜集： 国际热带农业中心(CIAT)：位于南美洲哥伦比亚，保存约3万份； 美国农业部农业研究服务中心己搜集菜豆属种质资源12246份。 澳大利亚基因库己收集菜豆种质资源29070份。全国入库保存的菜用菜豆种质资源4480份，蔬菜之首，蔓生型80.4%，矮生型和半蔓生型分别占16.9%和2.7%。,第一节 起源与种质资源,一、开花习性 菜豆(Phascelus vulgarisL. )为总状花序； 花为蝶形两性完全花, 属于闭花自花授粉植物。 雄蕊花药体积较小,去雄时易漏掉。,第二节 开花习性与性状遗传,菜豆为9+1二体雄蕊,10枚花药中分离的那一枚的花丝较短,在螺旋状的龙骨瓣中处下方位置,去雄时也易漏掉, 另菜豆的花药在开花前两天已成熟,在去雄过程中,若镊子尖触破花药,因便会散出花粉,发生自交,而这一过程肉眼难以看到。菜豆花蕾的柱头在开花前3天即具接受花粉能力。,第二节 开花习性与性状遗传,雄蕊的类型：,1）分生雄蕊：即雄蕊多数，彼此分离，长短相近（如桃）。2）四强雄蕊：即雄蕊6枚，彼此分离，4枚较长，2枚较短（如油菜）。3）二强雄蕊：即雄蕊4枚，彼此分离，2枚较长，2枚较短（如茺蔚）。4）多体雄蕊：即雄蕊多数，于花丝下部彼此联合成多束（如金丝梅）。5）二体雄蕊：即雄蕊10枚，于花丝下部9枚彼此联合，另1枚单独存在，形成2束（如葛）。6）单体雄蕊：即雄蕊多数，于花丝下部彼此联合成管状（如黄蜀葵）。7）聚药雄蕊：即雄蕊5枚，于花药，甚至上部花丝彼此联合成管状（如半边莲、旋覆花）。,二、杂交授粉技术 1、杂交时间的选择 2、杂交用花的选择 3、花粉的准备 4、杂交方法 5、授粉后的处理 6、杂交后的检查及收获,第二节 开花习性与性状遗传,1、杂交时间的选择： 杂交时温度白天25OC,夜温不低于15OC。华北最适杂交季节是5月中旬到6月中旬。晴天上午进行。 2、杂交用花的选择： 蔓生型选基部1-2花序，发育最好的开花前1天的健壮花蕾。 矮生型选顶生花序上次日将开花的健蕾。,3、花粉的准备：应选择父本将开未开或刚刚开放的花为宜，此时的花。花药初裂，花粉多而新鲜，生活力强，杂交成荚率高。,杂交方法：可采用去雄杂交法和不去雄杂交法 两者杂交率相仿，不去雄杂交结实率高，操作简单。 去雄杂交：动作轻而细，否则易伤到雌蕊或去雄不彻底。镊子撕开龙骨瓣先端，使柱头和花药露出，去雄、授粉。杂交结实率低，50%以下。,不去雄杂交：利用苗期标记性状去除假杂种。 （1）拉出柱头法:用镊子剥开母本花蕾的旗瓣、翼瓣、轻夹龙骨瓣的前端使连合处打开一小口,再用手或镊子向后下方轻拉两片翼瓣,使柱头从龙骨瓣的前端伸出,随即用父本带有花粉的毛刷状柱头涂抹母本柱头完成授粉。,（2）放入法:用镊子打开旗瓣、翼瓣,并夹开龙骨瓣的前端,把父本携带有花粉的柱头直接从龙骨瓣的前端小口处放入,并轻轻拉动,使母本的柱头授粉。（用于花柱过短的品种） 授粉前，都要仔细观察柱头.如柱头已显干燥混浊。说明已接受花粉，不能再用。如柱头非常清亮润湿。即可继续进行下一步操作。,5、授粉后的处理：每一种授粉方法结束后,都把旗瓣、翼瓣尽可能的复位,并用胶布粘合，或用邻近的鲜活叶片将花包住、用回形针固定、这样可以起隔离、保护作用并防止水分蒸发.避免柱头干枯。然后挂牌、标记。当更换组合时.所用的镊了要用酒精消毒，杀死残余花粉，避免混杂。,6、杂交后的检查及收获：在授粉后的2一3天后去掉包花的叶片或胶布.检查是否成活，成活的去掉增生的花蕾；不活的去掉纸牌。以后再检查2一3次，去掉增生花蕾.以免混杂。收获时，应先收杂交种荚，同一组合的放在一个纸袋内，注明组合名称。,三、主要性状遗传 蔓生型对矮生型是显性。 扁平荚对圆棍荚是显性。 绿荚对黄荚是显性。 长宽荚对短窄荚是显性。 荚的多纤维对稍有纤维为显性。 蛋白质含量一般在亲本之间，正反交不同。 对锈病的抗性为显性，1-3对基因控制。,一、丰产性：早期产量、总产量。 单株产量=单株花数结荚率嫩荚重 我国丰产性选育以蔓生型为主。 菜豆的结荚率只有20-50%，可选育对弱光、干旱和过湿适应性强的品种。 矮生型品种主要做早熟栽培，主要是提高其耐低温能力。,第三节 现代育种的主要目标,二、抗病性 主要病害：枯萎病、炭疽病、锈病、花叶病毒病等。,锈病,花叶病毒病,三、优质 感官品质：形态、长短、重量、颜色、种粒是否突出等（商品品质）、质地、风味。 营养品质：干物质、维生素、蛋白质含量。 加工品质：荚绿、圆棍型、匀直、不显种粒，纤维含量少。四、保护地专用：耐寒、耐弱光、植株矮小，结荚期集中。,一、引种 注意光周期反应：矮生型属于中间型，引种易成功。蔓生型有的品种属于短日照植物。二、选种 有的品种有较高的异交率、基因突变，因此存在变异株。,第四节 主要育种途径与选择技术,三、杂交育种 利用异地或温室加代，一年可进行三代选择，按株行距单粒播种，蔓生型品种单株搭架。杂种后代的选育 （1）系谱法（2）混合-单株选择法（3）单子传代法,第四节 主要育种途径与选择技术,四、选择技术 （一）丰产性 播种：均匀行株距的单粒播种。 调查及考种的项目：开花后调查单株花序数、每花序花数、结荚数，计算结荚率和采收荚数。采收后调查单荚重量和长、宽、厚。 入选单株的留种：蔓生型留第3-5花序、矮生型留上部1-3花序，共留10个果荚。 注意：各株嫩荚采收标准一致。 选育条件和育种目标相一致。 矮生品种注意早期丰产性的选择,第四节 主要育种途径与选择技术,（二）抗病性鉴定 苗期接种鉴定和田间鉴定相结合。炭疽病采用喷雾接种法。 炭疽病是由真菌引起的。幼苗期即开始发病，全生育期都能发生。危害叶片、茎蔓及豆荚。子叶受害后出现红褐色近圆形病斑。 叶片发病从叶背开始，发病初期叶脉初呈红褐色，之后渐成为黑褐色，并扩展为多角形网状斑。叶柄发病呈褐锈色细条形斑，全叶萎蔫。茎部发病形成条状锈色斑，凹陷并龟裂，常使幼苗茎折断。,菜豆枯萎病俗称萎蔫病、死秧，为真菌性病害。多在初花期开始发病，结荚盛期植株大量枯死。发病初期先在下部叶片的叶尖、叶缘出现不规则形褪绿斑块，似开水烫伤状，无光泽，后全叶失绿萎蔫，变黄脱落。病株根颈处有纵向裂纹。剖视主茎、分枝或叶柄，可见维管束变褐色至暗褐色，有的荚果腹背合线也呈现黄褐色。 枯萎病采用下胚轴注射接种法，,（三）、优质 干物质含量用烘干法测定。 粗蛋白用凯氏定氮法分析。 纤维素用酸洗法。 风味用清蒸口尝鉴定。,一、繁育程序 一般实行三级繁育：原种-良种 -生产用种。原种的繁殖：隔离200米，单粒播种，花前去杂去劣,原种,精选200株按株行种植，去劣后混收，用于