专利名称：一种加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法
技术领域：
本发明涉及一种植物的育种方法，尤其是青花菜的育种方法，属于植物栽培技术领域。
背景技术：
青花菜属十字花科芸薹属甘蓝种的一个变种，一二年生草本植物，学名Brassicaoleracea L. var. italica planch,由甘蓝演化而来,原产地中海地区。青花菜以主莖顶端形成绿色肥大花球，表面小花蕾明显，以采集花蕾的嫩茎供食用，因其富含维生素A、B、C、E,蛋白质，花青素，矿物质等多种营养成份，维生素C较多，比大白菜、番茄、芹菜都高，肉质脆嫩，风味香甜，营养丰富，口感绝佳，被《时代周刊》杂志推荐为十大健康食品中排名第四。自八十年代初，我国开始引进了一些国外青花菜品种，直至九十年代，青花菜种植面积快速增长，但国内青花菜育种远远落后于甘蓝等其它十字花科种类。目前生产上应用的如优秀、绿雄90等青花菜品种90%以上依赖进口，亟需培育具有自主知识产权的优良品 种。由于青花菜有较强的杂种优势，生产上的优良品种均为一代杂交品种，目前生产杂交一代主要有两种途径，即利用自交不亲和系和雄性不育系配制杂交种。无论是利用自交不亲和系或雄性不育系制种，一个稳定的雄性不育系或稳定的自交不亲和系都要经过5-7代的回交转育或自交分离提纯才能获得，待获得稳定的雄性不育系或稳定的自交不亲和系以后，再配制杂交种。由于青花菜是二年生蔬菜，正常情况下，一年开花一次，也就是一年只能转育或自交提纯一次，因此选育一个杂交品种的时间较长，缺少可实际利用能加快青花菜杂交育种的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺陷，提出一种加代选育细胞质雄性不育系配制中早熟杂交青花菜的育种方法，加速育种进程，提高种子质量。本发明通过以下技术方案解决技术问题，一种加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法，包括以下步骤
步骤一、以青花菜细胞质雄性不育材料作为母本，以青花菜自交亲和系作转育父本进行杂交，在青花菜花期且隔离条件下，人工将父本的花粉涂在母本的柱头上，获得杂交一代种子；
步骤二、将杂交一代种子进行加代处理，即将所述杂交一代种子播种，温度控制在15-28°C，成苗后定植，从杂交后代中选择与所述转育父本主要农艺性状(株高、开展度、夕卜叶数、叶色、花球形状、单球质量、花球高、花球宽、花蕾粒大小、花蕾颜色、花球紧实度)最接近的单株作为母本，再与转育父本回交，即得回交一代的种子；
步骤三、将回交一代种子再进行加代处理，即将所述回交一代种子播种，温度控制在15-28°C，成苗后定植，从回交后代中再选择与所述转育父本主要农艺性状(株高、开展度、外叶数、叶色、花球形状、单球质量、花球高、花球宽、花蕾粒大小、花蕾颜色、花球紧实度)最接近的单株作为母本，再与转育父本回交，经过至少5代回交转育，获得遗传性状稳定的细胞质雄性不育系，所述转育父本即为所述细胞质雄性不育系的保持系；
步骤四、以所述遗传性状稳定的细胞质雄性不育系为母本，以青花菜自交亲和系为父本进行杂交，得到中早熟杂交青花菜品种。上述方法的步骤一中，细胞质雄性不育材料较转育父本提前5天播种，当花期不遇时，去掉主枝，促其侧枝发育，调节花期，待花期相遇时进行人工花期杂交，得到杂交一代种子。转育父本是连续自交5代的青花菜育种材料。所述步骤二中，播种前，用清水将种子浸20-25分钟，再用53_57°C的水浸5_10分钟，在20-25°C下催芽23-25小时，再将萌动的种子放在1_5°C冰箱，春化处理I周后播种。所述步骤二中，所述每年加代处理I代。所述步骤四中，青花菜自交亲和系是连续自交5代的青花菜育种材料。 所述父本与母本按照I :2的比例进行定植。本发明通过已收集的青花菜材料，选择优良单株，自交分离，后代根据熟性、株型、株高、开展度、叶形、花球质量、花球高度、花球宽度、花球形状、花球紧实度、蕾粒的粗细、侧分枝数量、抗病性、抗逆性，连续自交、定向选择至少5代，获得植物学性状稳定、配合力好、花粉量大的青花菜自交亲和系作为转育父本与细胞质雄性不育材料杂交，经过5代回交转育选育成综合性状优良、遗传性状稳定的细胞质雄性不育系，其不育系表现为雌蕊功能正常，无异源胞质的不良影响，主要农艺性状(株高、开展度、外叶数、叶色、花球形状、单球质量、花球高、花球宽、花蕾粒大小、花蕾颜色、花球紧实度)优良，不育性稳定彻底，不育株率和不育度均达100%，具有较高的产量配合力。再将遗传性状稳定的细胞质雄性不育系与青花菜自交亲和系杂交，经过田间多次重复、鉴定、筛选得到优良的杂交组合品种。本发明的优点如下(1)由于中早熟青花菜对低温春化要求低，因此通过种子低温处理、结合利用降温和加温等设备把棚内温度调到15-28°C，为青花菜生长与发育提高最佳条件，可实现一年两次开花结籽，从而缩短育种年限，加快育种进程，提高育种效率。(2)雄性不育系为细胞质不育，随母性遗传，其不育性稳定，不育株率和不育度均为100%，蜜腺发达，花蜜多，柱状正常，开花结实性状良好，幼苗低温条件下不黄化，多代回交不退化，转育容易，生长势旺，配合力强。克服了苗期低温黄化，花器官发育异常现象，所有的甘蓝类蔬菜品种都可以作为它的保持系。(3)转育早代，不育系比保持系植株生长势强，具有种间杂交优势。(4)用不育系配制F1，种子产量高，制种成本低，省工。(5)不育系抗病性强，增产明显，已有强优势杂交组合在生产上应用。
图I为本发明选育过程的示意图。
具体实施例方式实施例一
本实施例的选育过程如图I所示。本实施例按以下方法进行育种
步骤一、从日本引进I份青花菜雄性不育材料(CMS034)作为母本，经田间观察、鉴定，发现这份材料在低温下幼苗不黄化，生殖生长期花朵开放正常，雄蕊均退化，雌蕊正常，蜜腺大，花蜜多。田间鉴定后选留优良单株于大棚假植越冬，来年春季与父本是优良稳定青花菜自交亲和系05122、06149杂交，即在隔离网纱内，花期当青花菜雄性不育株花朵开放，露出柱头后，分别取两个青花菜优良自交亲和系(05122、06149)的新鲜花粉涂在母本的柱头上，并严格标记，再套袋隔离，待柱头正常膨大，得到杂交一代种子。步骤二、将杂交一代种子进行加代处理，加代处理方法是指每年加代I代。具体方法为首先种子低温处理，再利用水帘、风机、遮光网控制夏季高温、利用燃油控温设备提高冬季低温，常年温度控制在15-28°C之间。5月中旬种子陆续收获结束，6月上旬再次播种，播种时用清水浸20-25分钟，再用53-57°C的水浸5_10分钟，在20_25°C下催芽23-25小时，再将萌动的种子放在1_5°C冰箱，春化处理I周后播种，苗期和生长期间均在温室中进行，温度控制在15-28°C之间。9月初，割花球，留3花枝，9月中旬陆续抽薹开花，然后进行人工回交转育。转育早代，细胞质雄性不育材料较回交父本提前5天播种，如花期不遇，可去掉主枝，促其侧枝发育，调节花期，花期相遇时进行人工花期套袋回交，11月下旬种子收获结束。12月初再将收获的种子播种，种子处理及苗期和生长期间的管理、花期回交转育等与上述方法一样。到第二年春季(3月中旬)开花，从而实现一年2代加代快速选育。步骤三、在转育过程中观察其后代雄性不育性及开花结实性状与主要农艺性状包括株高、开展度、外叶数、叶色、花球形状、单球质量、花球高、花球宽、花蕾粒大小、花蕾颜色和花球紧实度表现并作定向选择。选择继续作回交母本株的标准雄性不育性稳定，花药退化无花粉，不育性不受环境条件影响，花蕾发育正常，不死蕾或死蕾少，花朵完全开放，雌蕊正常，蜜腺发达，花蜜多，授粉后结实好，种荚发育正常，植株生长发育正常，低温下叶色不黄化，主要农艺性状，包括株高、开展度、外叶数、叶色、花球形状、单球质量、花球高、花球宽、花蕾粒大小、花蕾颜色和花球紧实度倾向于或类似于回交转育父本。通过5代回交转育，获得遗传稳定的细胞质雄性不育系CM052和CM061，该不育系表现100%不育。转育父本即为所述细胞质雄性不育系的保持系。步骤四、以遗传性状稳定的细胞质雄性不育系为母本，与青花菜优良自交亲和系(表现为主要农艺性状优良、整齐、自交亲和，开花正常，花粉量大，花期与雄性不育系基本一致。)为父本进行试配杂交组合22个，于秋季进行田间鉴定、筛选，配合力测定，最终选育得到性状优良的中早熟组合2个分别是‘瑞青I号’(以雄性不育系CM052为母本，优良自交亲和系038为父本配制的杂交一代)和‘瑞青3号’(以雄性不育系CM061为母本，优良自交亲和系072为父本配制的杂交一代)。上述青花菜雄性不育材料CMS034的不育性及农艺性状见表I。表I青花菜雄性不育材料CMS034的不育性及农艺性状
权利要求
1.一种加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法，包括以下步骤 步骤一、以青花菜细胞质雄性不育材料作为母本，以青花菜自交亲和系作转育父本进行杂交，在青花菜花期且隔离条件下，人工将父本的花粉涂在母本的柱头上，获得杂交一代种子； 步骤ニ、将杂交一代种子进行加代处理，即将所述杂交一代种子播种，温度控制在15-28°C，成苗后定植，从杂交后代中选择与所述转育父本主要农艺性状，包括株高、开展度、外叶数、叶色、花球形状、单球质量、花球高、花球宽、花蕾粒大小、花蕾顔色和花球紧实度最接近的单株作为母本，再与转育父本回交，即得回交一代的种子； 步骤三、将回交一代种子再进行加代处理，即将所述回交一代种子播种，温度控制在15-28°C，成苗后定植，从回交后代中再选择与所述转育父本主要农艺性状，包括株高、开展度、外叶数、叶色、花球形状、单球质量、花球高、花球宽、花蕾粒大小、花蕾顔色和花球紧实度最接近的单株作为母本，再与转育父本回交，经过至少5代回交转育，获得遗传性状稳定的细胞质雄性不育系，所述转育父本即为所述细胞质雄性不育系的保持系； 步骤四、以所述遗传性状稳定的细胞质雄性不育系为母本，以青花菜自交亲和系为父本进行杂交，得到中早熟杂交青花菜品种。
2.根据权利要求I所述加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法，其特征在于所述步骤一中，细胞质雄性不育材料较转育父本提前5天播种，当花期不遇时，去掉主枝，促其侧枝发育，调节花期，待花期相遇时进行人工花期杂交，得到杂交一代种子。
3.根据权利要求2所述加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法，其特征在于所述步骤一中，转育父本是连续自交5代的青花菜育种材料。
4.根据权利要求I所述加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法，其特征在于所述步骤ニ中，播种前，用清水将种子浸20-25分钟，再用53-57°C的水浸5_10分钟，在20-25°C下催芽23-25小时，再将萌动的种子放在1_5°C冰箱，春化处理I周后播种。
5.根据权利要求4所述加代选育细胞质雄性不育系配制中早熟杂交青花菜的育种方法，其特征在于所述步骤ニ中，毎年加代处理I代。
6.根据权利要求I所述加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法，其特征在于所述步骤四中，所述青花菜自交亲和系是连续自交5代的青花菜育种材料。
7.根据权利要求I所述加代选育中早熟杂交青花菜的育种方法，其特征在于所述父本与母本按照I :2的比例进行定植。
全文摘要
本发明涉及一种植物的育种方法，尤其是青花菜的育种方法，属于植物栽培技术领域。本发明通过已收集的青花菜材料，经过连续自交、定向选择至少五代，获得的青花菜自交亲和系作为转育父本与细胞质雄性不育材料杂交，再经过5代回交转育选育成综合性状优良、遗传性状稳定的细胞质雄性不育系，再将遗传性状稳定的细胞质雄性不育系与青花菜优良自交亲和系杂交，经过田间多次重复、鉴定、筛选得到优良的杂交组合品种。该方法通过种子低温处理，结合相关设施、设备，创造青花菜最佳生长发育环境，实现一年两次开花结籽，可以加速育种进程，提高种子质量。
文档编号A01H1/02GK102835306SQ20121036157
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者秦文斌, 戴忠良, 吴国平, 毛忠良, 潘跃平, 姚悦梅, 潘永飞, 张振超, 王建华, 孙春青, 陈智超, 肖燕, 刘小凤 申请人:江苏丘陵地区镇江农业科学研究所