一种利用甘蓝CMS和DH系选育耐运中熟新品种的方法与流程

本发明属于农业科技中作物遗传育种学科，具体涉及一种利用甘蓝CMS和DH系选育耐运中熟新品种的方法。

背景技术：

高山蔬菜是越夏蔬菜生产和供应的主要基地，是我国夏季蔬菜生产的天然菜园。高山蔬菜是我国二十世纪九十年代迅速发展起来的一种蔬菜新型生产模式，是解决蔬菜“夏淡”供应，实现蔬菜周年均衡上市的主要途径。高山甘蓝种植在我国发展很迅速，面积逐年增加，高山甘蓝栽培品种的最大特点是要求品种耐运输，这样可使高山产地甘蓝通过运输到达市场不影响其商品性；但以往高山甘蓝品种缺乏或被国外品种占领，是国内甘蓝育种所面临的一个主要问题。分析其原因，以往国内甘蓝种植基地主要分布在城市近郊，品种选育只重视品质和产量，缺乏结球紧实，叶质厚，粗纤维含量较高的耐运育种资源，品种选育一时跟不上高山所需结球紧实耐运输的中熟甘蓝品种。基于高山甘蓝栽培基地品种需求，我们通过甘蓝小孢子培养技术体系选择叶质富含粗纤维，叶肉厚和耐运输的国外引进杂交种，创制目标自交系与国内结球紧实、品种优良自交系，通过杂种优势途径培育适宜高山种植品种列为了我们甘蓝育种目标；经过科研攻关研究所选育的“高山一号”甘蓝品种实现了育种目标，从而可满足高山甘蓝产业的可持续发展。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种甘蓝利用CMS和DH系选育耐运中熟新品种的方法，经该方法育成的甘蓝品种高山一号经品种比较试验、品种区域试验和生产示范，表现品种中熟，杂种优势显著，综合经济性状优良，耐运输，抗病性和丰产性突出，品种适应性强，增产优势稳定。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种利用甘蓝CMS和DH系选育耐运中熟新品种的方法，具体包括下列步骤：

1)母本种质材料DH09-MP01-78CMS的选育

母本DH09-MP01-78CMS胞质雄性不育系是利用Ogura甘蓝胞质雄性不育系为母本材料与保持系DH09-MP01-78M2杂交后，再经5代回交转育而成；

母本保持系DH09-MP01-78M2是通过甘蓝游离小孢子培养技术，利用甘蓝自主选配优质杂交种的小孢子培养创制的DH系。

2)父本种质材料DH11-52-81M3的选育

父本DH11-52-81M3系是由甘蓝中熟品种“超越”，经过游离小孢子培养获得DH11-52-81株，再经自交繁殖获得的DH系DH11-52-81M3。

3)杂交种选配

杂交种选配以甘蓝胞质雄性不育系DH09-MP01-78CMS为母本与DH系DH11-52-81M3为父本杂交配制育成DH09-MP01-78CMS×DH11-52-81M3组合，命名为甘蓝“高山一号”品种。

高山一号经品种比较试验、品种区域试验和生产示范，该品种在陕西省主要高山蔬菜栽培区宝鸡凤县、太白等地进行品种比较试验和示范，杂种优势显著，综合经济性状优良，耐运输，丰产性突出，品种适应性强，增产优势稳定，比对照珍奇品种增产幅度9.7％～14.1％。

高山一号高抗病毒病和黑腐病，耐运输、耐裂球，叶球商品性好，叶球外观符合消费者习惯；球叶片肉厚、质地脆硬，生食香甜。

附图说明

图1为母本甘蓝胞质雄性不育系DH09-MP01-78CMS选育图。

图2为母本甘蓝胞质雄性不育系DH09-MP01-78CMS性状图。

图3为父本DH系DH11-52-81M3的选育图。

图4为父本DH系DH11-52-81M3性状图。

图5为甘蓝高山一号品种选育图。

图6为甘蓝高山一号品种整体性状图。

图7为甘蓝高山一号品种打开性状图。

具体实施方式

以下通过发明人给出的具体实施例和具体区域试验对本发明的有益效果作进一步的详细说明。

实施例1

1.材料来源

1.1母本种质材料DH09-MP01-78CMS的选育

母本DH09-MP01-78CMS胞质雄性不育系是2009年利用甘蓝Ogura胞质雄性不育系与保持系DH09-MP01-78M2杂交后，经5代回交转育而成；母本系性状稳定，不育性彻底，开花正常，蜜腺发达,雄蕊退化，雌蕊正常，植株生长健壮，低温不黄化，无花粉粒，常温下植株和花器除不育性外一切正常；种株分枝性较强，平均种株高112.5cm，花期36天。熟性中早熟，定植到收获60天；叶球圆型，中心柱5.8cm，紧实度0.67，外叶绿色，蜡粉中等，抗病毒病兼抗黑腐病，耐裂球，较耐运输，配合力高。

母本保持系DH09-MP01-78M2是通过甘蓝游离小孢子培养技术，利用甘蓝自主选配优质甘蓝杂交种的小孢子培养创制的DH系。

母本种质材料DH09-MP01-78CMS的选育技术路线图(图1)和其性状表现(图2)。

1.2父本种质材料DH11-52-81M3的选育

父本DH11-52-81M3是利用甘蓝中熟品种“超越”的游离小孢子创制而成，2011年获得DH11-52-81株，2013年获得DH11-52-81M3系。经2012～2013年田间农艺性状鉴定，于2013年育成的性状高度整齐，基因遗传性稳定、是一个结球紧实，叶肉厚、粗纤维较多，抗病性强的双单倍体自交系；熟性中熟，秋栽培定植到收获78天，叶色绿色，蜡粉多；叶球圆形，中心柱4.9cm，叶球紧实度0.75；抗病毒病兼抗黑腐病，耐裂球，耐运输；平均种株高120.3cm，花期37天左右，花器正常，花粉量大，配合力高。

父本DH系DH11-52-81M3的选育图(图3)和其形状表现(图4)。

1.3杂交种选配

利用甘蓝胞质雄性不育系DH09-MP01-78CMS和DH系DH11-52-81M3杂交配制育成，命名为高山一号。

1.3.1高山一号的特征特性：

高山一号(DH09-MP01-78CMS×DH11-52-81M3)为甘蓝中熟杂种一代品种，定植到收获75天左右；植株株型直立，外叶深绿色，叶面平滑，蜡粉中，叶球绿色；植株开展度42.5cm，外叶数14～15片，单球重1.8kg左右，叶球圆型，叶球紧实度0.73，中心柱长度4.3cm，小于球高1/6，帮叶比21.0％。高抗病毒病和黑腐病，结球紧实，耐运输，耐裂球。甘蓝高山一号品种选育图(图5)性状图(图6和图7)。

1.3.2高山一号的品种品质：

叶球商品性好，叶球外观符合消费者习惯；球叶片质地脆硬，风味品质优良。

其主要营养成份分析：粗纤维3.5％，Vc43.45mg/100g,可溶性糖5.2％，干物质9.28％。

1.3.3适宜地区和产量水平

该品种为甘蓝耐运中熟品种,主要适宜高山越夏和北方地区秋季、南方地区秋冬季栽培,667㎡产量平均水平4840.5kg。

1.3.4栽培技术要点

1)播期：陕西省太白高山甘蓝基地栽培3月下旬～4月中旬育苗；667㎡播种量35～50g。

2)栽培畦式：平畦或半高畦地膜覆盖栽培。

3)定植：深翻土地，施足基肥，耙平土壤，整平畦或半高畦覆盖地膜。当幼苗长有6～7片真叶时定植。定植密度行距45～50cm，株距35cm，667m²栽培4000～4500株。

4)田间管理：

①灌水：苗子定植时在地膜上开穴、栽苗，随后用容器浇水封土。高山夜晚空气湿度较大、雨水较多，以后植株生长中可不浇水，但需设置排涝渠，防止雨水涝灾。

②施肥：施肥以厩肥或复合肥作基肥，定植后7～10天结合中耕蹲苗时追第一次肥，以后分莲座中期，包心前期和中期分次追肥，植株封垄前追肥器追肥、封垄后叶面追肥，每次追肥尿素20～30公斤/667㎡和钾肥5公斤/667㎡，叶面追肥2-5％浓度，结球后期，则不必再追肥。

③虫害防治：选用黄板、灭虫灯、性诱剂等物理方法或低毒、无公害农药防治菜青虫、蚜虫、蚂蚁、甘蓝夜蛾等害虫。

试验例1

组合选配:2013年依照高山甘蓝品种选育目标和杂交种亲本选配原则，开始选择以DH09-MP01-78CMS等5个圆球型胞质雄性不育系为母本，选择以DH11-52-81M3在内的经济性状优良、配合力高和耐运输、耐裂球，抗病性强的共8个DH系为父本，杂交配组对配合力进行研究分析(图5)，2013～2014年经多点品种比较试验，结果表明DH09-MP01-78CMS×DH11-52-81M3组合表现杂种优势显著，综合经济性状优良，耐运输，结球紧实，符合新品种育种目标，定植到收获75天左右，品质优良，叶质脆硬，商品性好，叶球圆形，紧实度不小于0.7，帮叶比小于30％，优质性、抗病性和产量均优于对照品种“珍奇”(表1)。

表1：甘蓝“高山一号”主要目标性状比较结果

2.“高山一号”品种创新点

2.1叶球叶片肥厚、结球紧实，耐运输。

经2014年对高山一号叶球外层5片球叶片厚度和重量测定结果表明，高山一号单个球叶片平均厚度0.26cm，平均重28.9g，分别比对照珍奇增加21.2％和12.6％；高山一号叶球紧实度0.77，结球紧实，耐运输。(表2)

2.2品质优良，叶肉富含粗纤维，叶片帮少。

经2013-2014年品比调查分析和口感评定，高山一号品种与对照珍奇品种比较，品质优良，球叶脆硬、香甜，中心柱长度4.3cm、占到叶球高1/6，短于对照2.7cm；帮叶比21.0％，小于对照2.9％；粗纤维3.5％，高于对照0.7％，高于普通品种1.9％。(表2)。

表2:高山一号品种目标性状优质性鉴定结果

2.3耐裂球、高抗病害。

经多年田间鉴定，晚收5天裂球指数小于1级，裂球率小于2％，耐裂球；经田间抗病性鉴定。高抗病毒病和黑腐病。(表3)

表3:高山一号品种目标性状耐裂性和抗病性鉴定结果

2.4丰产性强。

高山一号品种与对照珍奇品种比较，经品种比较试验、区域试验和生产示范，连续4年丰产性突出，高山一号平均产量4840.5kg/667㎡，比对照珍奇品种增产11.0％。

(1)品比试验：2013～2015年连续三年品种比较试验，结果表现为：三年高山一号品种平均亩产量为4906.6kg/667㎡，对照品种珍奇平均产量为4370.0kg/667㎡，高山一号比对照增产12.3％。(表1)

(2)区域试验：2015～2016年连续两年省内区域试验结果表现，两年高山一号品种平均产量4851.1kg/667㎡，对照品种珍奇平均产量为4385.2kg/667㎡，高山一号比对照增产10.6％。2015年高山一号品种区试，在凤县点比对照增产幅度最大，增产14.6％，在太白点比对照增产幅度最小，增产10.1％；2016年高山一号品种区试，在太白点比对照增产幅度最大，增产11.5％，在凤县点比对照增产幅度最小，增产7.6％。(表4)

表4 高山一号品种区域试验产量结果

(3)生产示范：2015～2016年连续两年生产示范产量结果，高山一号平均亩产4840.5kg/667m2，对照品种珍奇平均亩产量为4362.2kg/667㎡，高山一号比对照增产11.0％。(表5)

表5 高山一号品种生产示范产量结果

2.5植株性状整齐一致。

高山一号品种是利用甘蓝DH系代替自交系作为双亲配制出的杂种一代中熟甘蓝品种，其DH系基因型的高度一致性使“高山一号”品种田间的植株形态、叶色和结球性表现高度整齐。

3.结论

高山一号(DH09-MP01-78CMS×DH11-52-81M3)为甘蓝中熟杂种一代品种，定植到收获75天左右；利用甘蓝胞质雄性不育系DH09-MP01-78CMS和DH系DH11-52-81M3杂交配制育成，双亲均为双单倍体自交系(DH系)，杂种一代田间表现整齐度高，植株株型直立，外叶深绿色，叶面平滑，蜡粉中，叶球绿色；植株开展度42.5cm，外叶数14～15片，单球重1.8kg左右，叶球圆型，叶球紧实度0.73，中心柱长度4.3cm，小于球高1/6，帮叶比21.0％。高抗病毒病和黑腐病，结球紧实，耐运输、耐裂球。商品性好，叶球外观符合消费者习惯；球叶片质地脆硬、香甜，风味品质优良。品种丰产性好，平均产量4840.5kg/667m²，比对照珍奇品种增产11.0％；是一个中熟甘蓝耐运抗病新品种。

本发明中涉及到的遗传资源DH09-MP01-78CMS、Ogura、DH09-MP01-78M2、DH11-52-81M3均来自于西北农林科技大学园艺学院种子库。