專利名稱：一種加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物的育種方法，尤其是青花菜的育種方法，屬于植物栽培技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
青花菜屬十字花科蕓薹屬甘藍(lán)種的一個(gè)變種，一二年生草本植物，學(xué)名Brassicaoleracea L. var. italica planch,由甘藍(lán)演化而來,原產(chǎn)地中海地區(qū)。青花菜以主莖頂端形成綠色肥大花球，表面小花蕾明顯，以采集花蕾的嫩莖供食用，因其富含維生素A、B、C、E,蛋白質(zhì)，花青素，礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成份，維生素C較多，比大白菜、番茄、芹菜都高，肉質(zhì)脆嫩，風(fēng)味香甜，營養(yǎng)豐富，口感絕佳，被《時(shí)代周刊》雜志推薦為十大健康食品中排名第四。自八十年代初，我國開始引進(jìn)了一些國外青花菜品種，直至九十年代，青花菜種植面積快速增長，但國內(nèi)青花菜育種遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于甘藍(lán)等其它十字花科種類。目前生產(chǎn)上應(yīng)用的如優(yōu)秀、綠雄90等青花菜品種90%以上依賴進(jìn)口，亟需培育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品 種。由于青花菜有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)上的優(yōu)良品種均為一代雜交品種，目前生產(chǎn)雜交一代主要有兩種途徑，即利用自交不親和系和雄性不育系配制雜交種。無論是利用自交不親和系或雄性不育系制種，一個(gè)穩(wěn)定的雄性不育系或穩(wěn)定的自交不親和系都要經(jīng)過5-7代的回交轉(zhuǎn)育或自交分離提純才能獲得，待獲得穩(wěn)定的雄性不育系或穩(wěn)定的自交不親和系以后，再配制雜交種。由于青花菜是二年生蔬菜，正常情況下，一年開花一次，也就是一年只能轉(zhuǎn)育或自交提純一次，因此選育一個(gè)雜交品種的時(shí)間較長，缺少可實(shí)際利用能加快青花菜雜交育種的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種加代選育細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制中早熟雜交青花菜的育種方法，加速育種進(jìn)程，提高種子質(zhì)量。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決技術(shù)問題，一種加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法，包括以下步驟
步驟一、以青花菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料作為母本，以青花菜自交親和系作轉(zhuǎn)育父本進(jìn)行雜交，在青花菜花期且隔離條件下，人工將父本的花粉涂在母本的柱頭上，獲得雜交一代種子；
步驟二、將雜交一代種子進(jìn)行加代處理，即將所述雜交一代種子播種，溫度控制在15-28°C，成苗后定植，從雜交后代中選擇與所述轉(zhuǎn)育父本主要農(nóng)藝性狀(株高、開展度、夕卜葉數(shù)、葉色、花球形狀、單球質(zhì)量、花球高、花球?qū)?、花蕾粒大小、花蕾顏色、花球緊實(shí)度)最接近的單株作為母本，再與轉(zhuǎn)育父本回交，即得回交一代的種子；
步驟三、將回交一代種子再進(jìn)行加代處理，即將所述回交一代種子播種，溫度控制在15-28°C，成苗后定植，從回交后代中再選擇與所述轉(zhuǎn)育父本主要農(nóng)藝性狀(株高、開展度、外葉數(shù)、葉色、花球形狀、單球質(zhì)量、花球高、花球?qū)?、花蕾粒大小、花蕾顏色、花球緊實(shí)度)最接近的單株作為母本，再與轉(zhuǎn)育父本回交，經(jīng)過至少5代回交轉(zhuǎn)育，獲得遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，所述轉(zhuǎn)育父本即為所述細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的保持系；
步驟四、以所述遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系為母本，以青花菜自交親和系為父本進(jìn)行雜交，得到中早熟雜交青花菜品種。上述方法的步驟一中，細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料較轉(zhuǎn)育父本提前5天播種，當(dāng)花期不遇時(shí)，去掉主枝，促其側(cè)枝發(fā)育，調(diào)節(jié)花期，待花期相遇時(shí)進(jìn)行人工花期雜交，得到雜交一代種子。轉(zhuǎn)育父本是連續(xù)自交5代的青花菜育種材料。所述步驟二中，播種前，用清水將種子浸20-25分鐘，再用53_57°C的水浸5_10分鐘，在20-25°C下催芽23-25小時(shí)，再將萌動(dòng)的種子放在1_5°C冰箱，春化處理I周后播種。所述步驟二中，所述每年加代處理I代。所述步驟四中，青花菜自交親和系是連續(xù)自交5代的青花菜育種材料。 所述父本與母本按照I :2的比例進(jìn)行定植。本發(fā)明通過已收集的青花菜材料，選擇優(yōu)良單株，自交分離，后代根據(jù)熟性、株型、株高、開展度、葉形、花球質(zhì)量、花球高度、花球?qū)挾取⒒ㄇ蛐螤睢⒒ㄇ蚓o實(shí)度、蕾粒的粗細(xì)、側(cè)分枝數(shù)量、抗病性、抗逆性，連續(xù)自交、定向選擇至少5代，獲得植物學(xué)性狀穩(wěn)定、配合力好、花粉量大的青花菜自交親和系作為轉(zhuǎn)育父本與細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料雜交，經(jīng)過5代回交轉(zhuǎn)育選育成綜合性狀優(yōu)良、遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，其不育系表現(xiàn)為雌蕊功能正常，無異源胞質(zhì)的不良影響，主要農(nóng)藝性狀(株高、開展度、外葉數(shù)、葉色、花球形狀、單球質(zhì)量、花球高、花球?qū)?、花蕾粒大小、花蕾顏色、花球緊實(shí)度)優(yōu)良，不育性穩(wěn)定徹底，不育株率和不育度均達(dá)100%，具有較高的產(chǎn)量配合力。再將遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系與青花菜自交親和系雜交，經(jīng)過田間多次重復(fù)、鑒定、篩選得到優(yōu)良的雜交組合品種。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下(1)由于中早熟青花菜對(duì)低溫春化要求低，因此通過種子低溫處理、結(jié)合利用降溫和加溫等設(shè)備把棚內(nèi)溫度調(diào)到15-28°C，為青花菜生長與發(fā)育提高最佳條件，可實(shí)現(xiàn)一年兩次開花結(jié)籽，從而縮短育種年限，加快育種進(jìn)程，提高育種效率。(2)雄性不育系為細(xì)胞質(zhì)不育，隨母性遺傳，其不育性穩(wěn)定，不育株率和不育度均為100%，蜜腺發(fā)達(dá)，花蜜多，柱狀正常，開花結(jié)實(shí)性狀良好，幼苗低溫條件下不黃化，多代回交不退化，轉(zhuǎn)育容易，生長勢(shì)旺，配合力強(qiáng)?？朔嗣缙诘蜏攸S化，花器官發(fā)育異常現(xiàn)象，所有的甘藍(lán)類蔬菜品種都可以作為它的保持系。(3)轉(zhuǎn)育早代，不育系比保持系植株生長勢(shì)強(qiáng)，具有種間雜交優(yōu)勢(shì)。(4)用不育系配制F1，種子產(chǎn)量高，制種成本低，省工。(5)不育系抗病性強(qiáng)，增產(chǎn)明顯，已有強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合在生產(chǎn)上應(yīng)用。


圖I為本發(fā)明選育過程的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本實(shí)施例的選育過程如圖I所示。本實(shí)施例按以下方法進(jìn)行育種
步驟一、從日本引進(jìn)I份青花菜雄性不育材料(CMS034)作為母本，經(jīng)田間觀察、鑒定，發(fā)現(xiàn)這份材料在低溫下幼苗不黃化，生殖生長期花朵開放正常，雄蕊均退化，雌蕊正常，蜜腺大，花蜜多。田間鑒定后選留優(yōu)良單株于大棚假植越冬，來年春季與父本是優(yōu)良穩(wěn)定青花菜自交親和系05122、06149雜交，即在隔離網(wǎng)紗內(nèi)，花期當(dāng)青花菜雄性不育株花朵開放，露出柱頭后，分別取兩個(gè)青花菜優(yōu)良自交親和系(05122、06149)的新鮮花粉涂在母本的柱頭上，并嚴(yán)格標(biāo)記，再套袋隔離，待柱頭正常膨大，得到雜交一代種子。步驟二、將雜交一代種子進(jìn)行加代處理，加代處理方法是指每年加代I代。具體方法為首先種子低溫處理，再利用水簾、風(fēng)機(jī)、遮光網(wǎng)控制夏季高溫、利用燃油控溫設(shè)備提高冬季低溫，常年溫度控制在15-28°C之間。5月中旬種子陸續(xù)收獲結(jié)束，6月上旬再次播種，播種時(shí)用清水浸20-25分鐘，再用53-57°C的水浸5_10分鐘，在20_25°C下催芽23-25小時(shí)，再將萌動(dòng)的種子放在1_5°C冰箱，春化處理I周后播種，苗期和生長期間均在溫室中進(jìn)行，溫度控制在15-28°C之間。9月初，割花球，留3花枝，9月中旬陸續(xù)抽薹開花，然后進(jìn)行人工回交轉(zhuǎn)育。轉(zhuǎn)育早代，細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料較回交父本提前5天播種，如花期不遇，可去掉主枝，促其側(cè)枝發(fā)育，調(diào)節(jié)花期，花期相遇時(shí)進(jìn)行人工花期套袋回交，11月下旬種子收獲結(jié)束。12月初再將收獲的種子播種，種子處理及苗期和生長期間的管理、花期回交轉(zhuǎn)育等與上述方法一樣。到第二年春季(3月中旬)開花，從而實(shí)現(xiàn)一年2代加代快速選育。步驟三、在轉(zhuǎn)育過程中觀察其后代雄性不育性及開花結(jié)實(shí)性狀與主要農(nóng)藝性狀包括株高、開展度、外葉數(shù)、葉色、花球形狀、單球質(zhì)量、花球高、花球?qū)挕⒒ɡ倭４笮?、花蕾顏色和花球緊實(shí)度表現(xiàn)并作定向選擇。選擇繼續(xù)作回交母本株的標(biāo)準(zhǔn)雄性不育性穩(wěn)定，花藥退化無花粉，不育性不受環(huán)境條件影響，花蕾發(fā)育正常，不死蕾或死蕾少，花朵完全開放，雌蕊正常，蜜腺發(fā)達(dá)，花蜜多，授粉后結(jié)實(shí)好，種莢發(fā)育正常，植株生長發(fā)育正常，低溫下葉色不黃化，主要農(nóng)藝性狀，包括株高、開展度、外葉數(shù)、葉色、花球形狀、單球質(zhì)量、花球高、花球?qū)?、花蕾粒大小、花蕾顏色和花球緊實(shí)度傾向于或類似于回交轉(zhuǎn)育父本。通過5代回交轉(zhuǎn)育，獲得遺傳穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CM052和CM061，該不育系表現(xiàn)100%不育。轉(zhuǎn)育父本即為所述細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的保持系。步驟四、以遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系為母本，與青花菜優(yōu)良自交親和系(表現(xiàn)為主要農(nóng)藝性狀優(yōu)良、整齊、自交親和，開花正常，花粉量大，花期與雄性不育系基本一致。)為父本進(jìn)行試配雜交組合22個(gè)，于秋季進(jìn)行田間鑒定、篩選，配合力測(cè)定，最終選育得到性狀優(yōu)良的中早熟組合2個(gè)分別是‘瑞青I號(hào)’(以雄性不育系CM052為母本，優(yōu)良自交親和系038為父本配制的雜交一代)和‘瑞青3號(hào)’(以雄性不育系CM061為母本，優(yōu)良自交親和系072為父本配制的雜交一代)。上述青花菜雄性不育材料CMS034的不育性及農(nóng)藝性狀見表I。表I青花菜雄性不育材料CMS034的不育性及農(nóng)藝性狀
權(quán)利要求
1.一種加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法，包括以下步驟 步驟一、以青花菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料作為母本，以青花菜自交親和系作轉(zhuǎn)育父本進(jìn)行雜交，在青花菜花期且隔離條件下，人工將父本的花粉涂在母本的柱頭上，獲得雜交一代種子； 步驟ニ、將雜交一代種子進(jìn)行加代處理，即將所述雜交一代種子播種，溫度控制在15-28°C，成苗后定植，從雜交后代中選擇與所述轉(zhuǎn)育父本主要農(nóng)藝性狀，包括株高、開展度、外葉數(shù)、葉色、花球形狀、單球質(zhì)量、花球高、花球?qū)?、花蕾粒大小、花蕾顔色和花球緊實(shí)度最接近的單株作為母本，再與轉(zhuǎn)育父本回交，即得回交一代的種子； 步驟三、將回交一代種子再進(jìn)行加代處理，即將所述回交一代種子播種，溫度控制在15-28°C，成苗后定植，從回交后代中再選擇與所述轉(zhuǎn)育父本主要農(nóng)藝性狀，包括株高、開展度、外葉數(shù)、葉色、花球形狀、單球質(zhì)量、花球高、花球?qū)?、花蕾粒大小、花蕾顔色和花球緊實(shí)度最接近的單株作為母本，再與轉(zhuǎn)育父本回交，經(jīng)過至少5代回交轉(zhuǎn)育，獲得遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，所述轉(zhuǎn)育父本即為所述細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的保持系； 步驟四、以所述遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系為母本，以青花菜自交親和系為父本進(jìn)行雜交，得到中早熟雜交青花菜品種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法，其特征在于所述步驟一中，細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料較轉(zhuǎn)育父本提前5天播種，當(dāng)花期不遇時(shí)，去掉主枝，促其側(cè)枝發(fā)育，調(diào)節(jié)花期，待花期相遇時(shí)進(jìn)行人工花期雜交，得到雜交一代種子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法，其特征在于所述步驟一中，轉(zhuǎn)育父本是連續(xù)自交5代的青花菜育種材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法，其特征在于所述步驟ニ中，播種前，用清水將種子浸20-25分鐘，再用53-57°C的水浸5_10分鐘，在20-25°C下催芽23-25小時(shí)，再將萌動(dòng)的種子放在1_5°C冰箱，春化處理I周后播種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述加代選育細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制中早熟雜交青花菜的育種方法，其特征在于所述步驟ニ中，毎年加代處理I代。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法，其特征在于所述步驟四中，所述青花菜自交親和系是連續(xù)自交5代的青花菜育種材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述加代選育中早熟雜交青花菜的育種方法，其特征在于所述父本與母本按照I :2的比例進(jìn)行定植。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種植物的育種方法，尤其是青花菜的育種方法，屬于植物栽培技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過已收集的青花菜材料，經(jīng)過連續(xù)自交、定向選擇至少五代，獲得的青花菜自交親和系作為轉(zhuǎn)育父本與細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料雜交，再經(jīng)過5代回交轉(zhuǎn)育選育成綜合性狀優(yōu)良、遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，再將遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系與青花菜優(yōu)良自交親和系雜交，經(jīng)過田間多次重復(fù)、鑒定、篩選得到優(yōu)良的雜交組合品種。該方法通過種子低溫處理，結(jié)合相關(guān)設(shè)施、設(shè)備，創(chuàng)造青花菜最佳生長發(fā)育環(huán)境，實(shí)現(xiàn)一年兩次開花結(jié)籽，可以加速育種進(jìn)程，提高種子質(zhì)量。
文檔編號(hào)A01H1/02GK102835306SQ20121036157
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者秦文斌, 戴忠良, 吳國平, 毛忠良, 潘躍平, 姚悅梅, 潘永飛, 張振超, 王建華, 孫春青, 陳智超, 肖燕, 劉小鳳 申請(qǐng)人:江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所