第四章-菠菜育种

第四章菠菜育种,第一节菠菜种质资源与分类一、概况菠菜（Spinach），学名SpinaciaoleraceaL.，藜科，属以绿叶为主要产品器官的一二年生草本植物。别名波斯草、赤跟菜。染色体数2n=2x=12。菠菜原产中亚、西亚，唐代传入我国。,二、菠菜品种分类东方品种：种子大多带刺，叶片较窄，多裂刻，抽薹较早，抗寒性较强，品质鲜嫩。多分布在我国和日本。西方品种：种子圆形，叶片肥厚，很少裂刻，抽薹较晚，风味淡薄，主要在欧美国家种植。,根据叶型及种子上刺的有无分为尖叶和圆叶。尖叶类型。叶片狭而薄，叶面光滑，种子有棱刺，耐寒能力强，抗热能力弱，对日照感应敏感。适宜越冬和秋季栽培。如，双城尖叶，青岛菠菜，绍兴菠菜等。圆叶菠菜。叶片肥大，多皱缩，种子无刺，春季抽薹晚，产量高，适合春秋栽培。如，法国菠菜，大圆叶菠菜，南京大叶菠菜等。,第二节菠菜开花授粉与性状遗传一、开花授粉菠菜为单性花，一般雌雄异株。雄花无花瓣，花萼4-5裂，花丝短。雌花簇生于叶腋处，每簇2-20朵，无花瓣，有雌蕊1枚，4-6个分裂达基部的触须状柱头。花萼2-4裂，包被了子房，子房一室，内含1个胚珠，受精后形成一个胞果，有些从花萼上伸出2-4个角状突起，形成“刺”。,菠菜植株的四种性型绝对雄株：只开雄花。营养雄株：只开雄花，与绝对雄株比较，基生叶较大，抽薹较迟。雌株：仅开雌花，抽薹较雄株迟。雌雄同株：同一植株开雌花和雄花，或开两性花，花期与雌株相接近。,二、抽薹与开花习性菠菜是典型的长日照蔬菜，也是种子春化植物。一般在生育期给予低温（5-10度）和长日照，之后处于21-26度条件下可提早开花。雄株比雌株抽薹开花早，花粉轻，为风媒花。柱头有效授粉期为14-21天。常用的品种：急先锋、巴卡、胜先锋等，这些品种均为杂交一代，引自日本和荷兰等国家。,目前可一年四季上市春菠菜：3月上旬至4月中旬陆续播种夏菠菜：6月上旬至7月分期播种秋菠菜：8月下旬至9月中旬播种越冬菠菜：9月下旬至12月中旬分期播种,三、菠菜性状遗传1.性别遗传X、YAa、Gg一般XX为纯雌株，XY为纯雄株。A能使XX株表现为雌二性株。G能使Y的雄性减弱，使XY株表现为雄二性株。AG与ag发生交换时就能产生二性株，例，XXAAgg表现为纯合的雌二性株。高温短日照：雄性增强，雌性减弱,2.植物学性状株型：直立匍匐，F1直立或近直立，F2多数直立。叶柄：长叶柄短叶柄，长叶柄为不完全显性。叶片缺裂：有缺裂无缺裂，F1偏向于裂叶的中间类型。叶面：平叶对皱叶为不完全显性，F1多中间偏于平叶。叶形：尖叶种圆叶种，杂交后代多为中间类型。,3.抗病性抗病毒病和霜霉病是单基因控制的显性性状。4.抗寒性抗寒性常表现为不完全显性。5.抽薹性早抽薹表现为不完全显性。,第三节主要育种成就与研究进展,一、病毒病研究取得新的进展蚕豆萎蔫病毒(BBWV)甜菜花叶病毒(BWV)黄瓜花叶病毒(CMV)菠菜温和病毒(STV),二、抗霜霉病已成为新品种必须具备的性状,4个生理小种日本龙井公司强力欧莱、美佳顿雪印种苗公司新育成的新星2号,三、培育出抗逆性强的新品种,抗寒性耐暑性耐抽薹性日本龙井种苗公司近年新育成的欧莱、强力欧莱、美佳顿和欧佳美等品种,四、与育种相关的应用基础及生物技术研究取得了新进展,(一)关于抽薹的研究低温、赤霉素、吲哚乙酸(二)关于品质的研究(三)关于生物技术研究,第四节菠菜育种目标1.理想的株型植株直立性强，叶片肥大，叶柄粗而短的紧凑株型比较理想。产量与叶宽、叶长呈正相关，与叶片数呈负相关。2.抗病性黄瓜花叶病毒、蚕豆萎蔫病毒，霜霉病，褐斑病,3.抗逆性抗寒性，北方耐暑性，春播和夏播菠菜品种耐抽薹性4.优质形态性状：颜色，叶型，株型。营养价值：铁，蛋白质，可溶性固形物，维生素，纤维素。食用安全性：草酸，硝态氮。总之，选育雌性较强，营养生长体旺盛，抽薹较晚，遗传基础比较丰富的品种。,第五节菠菜主要育种途径和选择技术一、杂交育种亲本的选择选配：育种目标，性状遗传规律，双亲性状互补。杂交技术：父母本套袋，授粉。也可在隔离区内父母本自由授粉。杂交后代选择：混合选择法，集团选择法，单株选择法。,二、优势育种1.雌株系的选育和提纯选择经济性状优良的纯雌株和雌二性株（雌花率在5%以下），两两配对杂交，同时对雌二性株人工控制自交，最后由纯雌株上和雌二性株上分别单株收种，单贮存，单编号。2.配合力测定,3.配制一代杂种雌株系的繁殖父本自交系繁殖F1制种雌性株繁殖：在雌株系选育初期会出现个别雌二性株（雄花率在5%以下）。用雌二性株雄花给纯雌株授粉，下一代便可得到100%的纯雌株，雌二性株自交后代仍是雌二性株。,三、多倍体育种菠菜种子并不增大，生长速度较慢，但继续生长期较长，从而最终的干、鲜重较大。一般株型较大，晚抽薹，少雄花，维生素A和C含量较高。种子成熟较晚，花粉不育率15-40%。,四、重要经济性状的选择抗病性鉴定与选择抗逆性鉴定与选择抗寒性，耐暑性，耐抽薹性,第六节种子生产一、原种生产方法1.群体混选：必须严格选择具有本品种典型性状的丰产性能好的雌、雄株。选择可分三次进行：第一次营养生长盛期，把不符合标准的植株全部拔除，第二次在绝对雄蕊抽苔而未散粉的时期，根据植株高矮，开展度大小和叶片形状、选择生长旺盛、叶片大、营养生长期长的植株，把其余的（包括绝对雄株）植株全部拔除。第三次在雌蕊开花前，除保持一部分雌雄株或两性花植株外，把其余的雄株，劣株全部拔除。在选苗的雌株的种子变色，茎叶变黄时，即可收割混合采种。,2.原种繁育圃：鉴定比较原种后代特性，并通过再一次群体混合选择，以提高种性。3.原种圃：进一步鉴定其种子的典型性，丰产性和一致性，并繁殖大量的原种供下年原种生产田和生产用种。,二、采种方式1.秋播越冬采种：长江流域一般11月上中旬播种种株在5-7片真叶时越冬，翌年春季抽苔开花结实，采用此法采种的籽粒大产量高，主要用来繁殖原种。2.冬播采种法：（北方采用）种子在土壤中越冬，当年不发芽（播前不可催芽）次年3月初即可陆续出苗，采用此法，种子产量较低，但占地时间短。3.春播采种法：3月份播种，当年收种子，此法采种的籽粒小，产量低，（抗寒性较弱、不越冬的菠菜品种可用此法采种）。,三、种株的管理和采收菠菜种子充分成熟后容易脱粒，又由于菠菜种株各部位开花的先后不同，导致种子成熟期不一致。因此，当种株有1/31/2变黄时，就应全部收获，收获应在早晨露水未干时进行为宜，收获后的种株，在干燥的地方堆置几天时间，以待种子后熟，然后抢晴天让其充分干燥脱粒。,菠菜留种技术要点当发现留种田内有部分植株开始抽薹时，即将绝对雄株和抽薹早的雌株，以及病株、弱株、杂种株等及早拔除，随即追肥一次，促使种株多发分枝。陆续拔除一部分营养雄株，通常每平方米面积只需留下35株与雌株同时开花的营养雄株便可（供授粉用）。待雌株结籽后，即可把全部营养雄株拔除，以促进种籽发育成熟。当植株茎叶大部分已枯黄，果皮转呈黄绿色时，便可收割种株，经堆放35天，让其进行“后熟”，然后再进行脱粒、晾干贮藏。菠菜杂种种子生产，一般宜采用父、母本为1：4行的种植方式，但需注意不断地将母本行中的所有雄株和两性株、以及父本行中的雌株和两性株，及时全部拔除干净。,四、一代杂种制种技术菠菜在有刺种与无刺种间的一代杂种优势明显，且采种量也多，因此，国内外生产中正在大量使用一代杂种。生产杂种的方法有以下二种。品种（自交系）间杂交将两个配合力高的品种（或自交系）隔行种植，在抽苔时，将母本行中的雄株、雌雄同株的植株拔除，在隔离区中让其自由授粉，然后从母本株上采收的种子为一代杂种，这种方法亲本保存繁殖容易，种子产量较高，但是拔雄工作费时，拔雄工作不彻底时，易出现假杂种。利用雌株系制种经过选育获得了优良的雌株系后，就可利用雌株系作母本，优良自交系作父本，在隔离区中隔行种植，一般雌株系4行，父本1行，任期自由授粉，从雌株系上收的种子为一代杂种。,在杂种一代种子生产中应该注意以下事项应选用尖叶类型作母本、圆叶类型作父本，这种配组生产的杂种优势强反之优势较弱，而同类型品种之间杂交配制一代杂种，其优势更弱。注意调整花期：圆叶菠菜抽苔开花期比尖叶品种要晚，为了使花期相遇，应提前播种父体，或对父本进行药剂处理，一般母本在11月上旬播种，父本可在10月下旬播种。父母本栽