一种适用于阳台栽培的油菜品种的选育方法与流程

1.本发明属于油菜育种技术领域，尤其涉及一种基于远缘杂交、辐射诱变、暗培养定向选育等选育适用于阳台栽培的油菜品种的方法。


背景技术：

2.随着我国城市化进程不断加快，城市规模越来越大，混凝土构造的建筑物越来越多，绿地空间日益减少，城市绿化越来越受到人们的关注。为了家庭的优良环境，越来越多的人将绿化植物搬进室内阳台、室内和屋顶。甘蓝型油菜花色鲜艳，花期较长，具有较高的观赏价值。油菜易于栽培管理，苗期可用于观赏叶片，花期可用于观花，是具有潜力的盆栽花卉。同时油菜可在我国大部分地区的顺利越冬，油菜作为城市绿化花卉，在冬季可作为绿植，春季用于观花，改善我国冬季城市绿化景观单调乏味、缺少生机问题。然而常规的甘蓝型油菜材料株型较高容易倒伏、室内种植容易形成高脚苗、在开花期分枝和花稀疏等特征，不适合室内或阳台盆栽，因此急需选育具有紧缩株型，以及兼具包括叶片和花器官美观，分枝和花着生密集等其他适合阳台和城市绿化栽培观赏特征的品种。此外，通过田间种植，并在苗期或成熟期对目标性状单株进行选择的方法往往费时费力，且田间种植管理的成本较高。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种适用于阳台栽培的油菜品种的选育方法。
4.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
5.一种适用于阳台栽培的油菜品种的选育方法，包括如下步骤：
6.(1)将甘蓝型油菜品系167b作为母本，与羽衣甘蓝观赏品种“花羽衣甘蓝”杂交，得到f1植株；
7.(2)将所述f1植株作为母本，所述167b作为父本进行回交，在每世代中筛选分枝≥10个、育性正常单株进行回交，直至获得分枝≥10个、分枝匀生、株型为扇形、叶圆形状、叶沿波浪、基叶叶柄短于3.0cm、苔茎叶半抱茎着生且育性正常的单株；
8.(3)将所述步骤(2)后得到的单株进行隔离自交，直至获得性状稳定、一致的自交群体；
9.(4)将所述步骤(3)获得的自交群体的种子进行暗培养，保留下胚轴短于3.0cm的幼胚，并移栽至基质土继续培养至成苗后，移栽至试验田，即获得株型紧缩的群体；
10.(5)将所述株型紧缩的群体中初花期植株高度小于70cm的单株进行多世代自交，直到获得纯合、稳定的矮杆自交系种子，即得到适用于阳台栽培的油菜品种(即为“沣玲1号”)。
11.下胚轴和茎秆节间伸长往往受到相同调控途径的调节，株型紧缩的后代群体也通常表现为下胚轴伸长受到抑制。因此，在株型紧缩的后代群体筛选过程中，首先在暗培养条
件下的幼苗期通过下胚轴表型进行预筛，可减少后期工作量，降低成本。
12.上述的选育方法，优选的，所述步骤(4)中，所述步骤(3)获得的自交群体的种子在进行暗培养前，先通过半致死量的
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coγ射线辐射诱变处理，得到的m0代种子再进行暗培养。辐射诱变处理能够缩短选育周期，提高选育效率。
13.更优选的，所述半致死量的
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coγ射线辐射的剂量为300-1300gy，更优选为1100gy，剂量率为1.2gy/min。
14.优选的，所述步骤(4)中，所述暗培养的温度为18-24℃，更优选为22℃，培养时间为6d。
15.优选的，所述步骤(5)中，所述适用于阳台栽培的油菜品种具有如下特征：叶片呈灰绿色，叶呈圆形，叶沿波浪，下部叶叶柄短于3.0cm，苔茎叶半抱茎着生，花瓣呈圆形、平展且呈侧叠着生。
16.本发明通过远缘杂交、回交、套袋自交、暗培养定向选育等步骤，克服了目前甘蓝型油菜因具有容易形成高脚苗、容易倒伏、花和分枝着生稀疏等特征而不适合阳台盆栽和城市绿化的障碍，并进一步拓展甘蓝型油菜多功能应用领域，提升油菜生产效益。选育的品种“沣玲1号”株型紧缩，兼具了羽衣甘蓝苗期观赏和甘蓝型油菜花期观赏的综合优势，具有较高的观赏价值。该品种叶片呈灰绿色，叶圆形状，叶沿波浪，下部叶(俗称：长柄叶)叶柄极短(短于3.0cm)，花瓣圆形、平展等特征，适合阳台和城市绿化带栽培用于观赏。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
18.1、本发明通过将远缘杂交与幼胚暗培养定向选育的方法结合，利用远缘杂交将羽衣甘蓝苗期观赏性状导入甘蓝型油菜，实现了甘蓝型油菜目标性状的定向改良；同时利用幼胚定向筛选技术，实现紧缩株型的快速、准确筛选，不仅节省了人力、物力，而且提高了品种选择效率。
19.2、本发明选育得到的甘蓝型油菜品种，苗期的下胚轴长仅为176b的39.1％，室内种植不易形成高脚苗，成熟期株高低于1.0m，不易倒伏，适合阳台种植和城市绿化；同时该品种苗期叶片灰绿色，叶圆形状，叶沿波浪，基叶叶柄极短(短于3.0cm)，适合作为观叶绿植；同时该品种分枝多且为匀生分布，花瓣圆形、平展、呈侧叠着生，且花着生密集，适合作为阳台和城市道路绿化带等区域的观赏用。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明中“沣玲1号”的选育过程；
22.图2是下胚轴伸长受到抑制的单株选择对比图；
23.图3是167b与“沣玲1号”的下胚轴对比图；
24.图4是“沣玲1号”现蕾期(a)、初花期(b)植株形态观察。
具体实施方式
25.为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
26.除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
27.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
28.实施例：
29.一种本发明的适用于阳台栽培的油菜品种(“沣玲1号”)的选育方法，选育过程如图1所示，包括如下步骤：
30.(1)实施材料
31.甘蓝型油菜“167b”为湖南省作物研究所选育的波里马细胞质雄性不育系167a的保持系，全生育期约210天，苗期叶色浓绿，2～3对对生裂叶，生长势中等；平均株高1.63米，分枝数7～8个，单株角果数253个左右、每角粒数约20粒，千粒重3.75克；抗倒、抗病能力较强；芥酸含量0，硫苷含量26.56微摩尔/克(饼粕)，含油量44.21％；
[0032]“花羽衣甘蓝”又名叶牡丹，为十字花科芸薹属甘蓝的一个变种，2年生草本植物；原产于欧洲，叶片卵形，略有缺刻，外叶深绿色，分枝多而密集且为匀生分布，内叶红黄白特别美观，也可作秋季花坛观赏用。
[0033]
(2)适合观赏分枝习性选育bc1分离群体构建
[0034]
2014年春，在“167b”初花期，将“167b”未开放的花蕾去雄后，取羽衣甘蓝的花粉进行授粉，得到f1种子；在2014年5月将f1种植播种于人工气候箱，共得到24株f1植株，并在初花期选取6株健壮的植株，将未开放的花蕾去雄之后，取“167b”的花粉进行授粉，以获得bc1f1分离群体种子。
[0035]
(3)观赏株型定向筛选
[0036]
将上述bc1分离群体种子于2014年10月播种于湖南长沙试验田，共获得432个单株。在初花期对群体单株的分枝习性和育性等方面进行考察，共获得9个分枝多于10个，分枝匀生、株型为扇形、叶圆形状，叶沿波浪，基叶叶柄短于3.0cm，苔茎叶半抱茎着生且可育单株；将这9个单株未开放的花蕾去雄后，与“167b”回交，获得bc2f1分离群体种子；将bc2f1分离群体种子于2015年5月播种于青海西宁试验田，重复上述工作，并将选择的单株套袋自交；在自交后代中继续对分枝习性和叶片特征等性状进行选择，将选择的单株套袋自交，并重复上述选育过程，直至获得10个性状稳定、一致的株系。
[0037]
(4)幼胚定向筛选温度条件确定
[0038]
将167b种子在培养盒底部垫6层吸水纸，并在培养盒中浇灌自来水；将上述收获的10个株系种子在5cm
×
5cm的正方形培养盒中播种，每个培养盒播种49粒种子。将播种后的培养盒放置在恒温箱中暗培养中进行暗培养，温度设定为18℃，20℃，22℃，24℃，每个处理设置3个重复，培养6天后观察植株生长情况。结果显示22℃的培养条件下，比18℃，20℃幼苗生长旺盛，且较比于24℃幼苗更为健壮，因此选育22℃用于下一步分析。
[0039]
(5)幼胚定向筛选
[0040]
将收获的10个株系种子采取上述培养方法，共播种216个培养盒，并在22℃恒温箱中暗培养，培养6d后对幼苗的下胚轴进行观察；筛选下胚轴短于3.0cm的幼苗，共获得879个下胚轴伸长受抑制的幼苗，初步判断这些植株为株型紧缩的群体(图2)；将这879个幼苗移植至装有基质土的50孔穴盘，在温室培养20天后移栽至试验田，共成活721个单株。
[0041]
(6)株型紧缩的性状稳定
[0042]
在上述植株长到10片左右真叶时，进一步对植株的形态进行观察，选择标准为叶片灰绿色，叶尖圆形，叶沿波浪，基叶叶柄极短等适合苗期观赏特征，共获得45个具有这些优异性状的单株。在花期，进一步进行观赏性状选择，获得11个为匀生分枝、株型紧缩呈扇形、株高小于1.0m、花瓣圆形的单株；将获得的11个单株进行自交后，自交种子分小区种植，选择群体表型一致的小区中代表性单株进行隔离自交留种；重复上述工作，直至获得表型一致、稳定的自交群体，即命名为“沣玲1号”。
[0043]
(7)
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coγ射线辐射处理及适宜辐射剂量确定
[0044]
为了缩短选育周期，提高选育效率，还可以将上述步骤(3)定向筛选获得的10个株系的种子进行过
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coγ射线辐射处理，分别将辐射剂量设置为300gy、500gy、700gy、900gy、1100gy和1300gy进行对比试验，剂量率均为1.2gy/min；处理后种子发芽率随着
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coγ射线辐照剂量增加而递减，当辐照剂量达到900gy时，发芽率为62.31％，当辐照剂量达到1100gy时，发芽率为48.42％，辐照剂量超过1300gy时，发芽率低于40％，因此选取1100gy作为处理的最佳辐照剂量，对10个株系的种子进行辐射处理。辐射处理后得到的种子采用步骤(4)的培育方法进行定向筛选，幼胚定向筛选与上述步骤(5)相同，株型紧缩的性状稳定与步骤(6)相同。按照该方法也能筛选出上述适用于阳台栽培的油菜品种，选育周期更短。
[0045]
(8)“沣玲1号”特异株型和品质性状统计分析
[0046]
将“沣玲1号”与167b在花盆中进行种植，花盆直径为25cm，高为30cm。在苗期和盛花期各个性状进行统计分析发现，“沣玲1号”暗培养6天的下胚轴长为2.72
±
0.19cm，显著短于167b(6.95
±
0.03)，且167b的下胚轴出现倒伏，而“沣玲1号”为直立(图3，表1)。沣玲1号的下部最长叶的叶柄长度为2.63
±
0.24cm，显著短于167b(7.07
±
0.27cm)，因此“沣玲1号”在苗期株型更为紧凑(图4)。在盛花期，“沣玲1号”的平均节间长为2.06
±
0.43cm，显著短于167b的5.92
±
0.76cm，而“沣玲1号”的有效分枝数并没有减少，分枝数为10.30
±
0.56，显著多于167b的(8.08
±
0.98)，因此“沣玲1号”在盛花期的株型更为紧缩。“沣玲1号”主花序小花数(64.1
±
6.56)和侧枝总小花数(166.9
±
47.2)，167b主花序小花数(69.1
±
7.48)和侧枝总小花数(182.9
±
67.7)，两者无显著差异，而“沣玲1号”的主花序长(22.1
±
2.45)显著短于167b(61.5
±
4.80)，“沣玲1号”侧枝平均长为16.41
±
2.23cm显著短于167b(48.88
±
9.40cm)，从而导致“沣玲1号”植株整体花更为密集，“沣玲1号”主花序小花密度为2.90，显著高于167b(1.12)。在盛花期，“沣玲1号”的株高为89.42
±
6.76cm，仅为167b(163.89
±
9.85cm)的一半左右(表1)。总体而言，“沣玲1号”下胚轴伸长受到抑制，不易形成高脚苗；株高显著降低，株型紧缩，不易倒伏；叶片灰绿色，叶圆形状，叶沿波浪，分枝和花着生密集，适合阳台种植和城市绿化，兼具了羽衣甘蓝苗期观赏和甘蓝型油菜花期观赏的综合优势，具有较高的观赏价值。
[0047]
利用近红外分析仪(matrix-1,bruker,germany,opus/quant5.5software)对“沣玲1号”种子品质进行分析，结果显示“沣玲1号”种子含油量为45.23％，硫苷含量为21.2μ
mol/g、芥酸含量为0.0％，符合国家“双低”标准。
[0048]
表1：167b和沣玲1号株型相关性状的统计分析
[0049][0050][0051]
**p<0.01，t测验。
[0052]
总的来说，本发明公开的一种适用于阳台栽培的油菜品种(“沣玲1号”)的选育方法，首先通过远缘杂交将羽衣甘蓝的匀生分枝、扇形株型、叶圆形状、叶沿波浪等适合苗期观赏的优异特征导入到甘蓝型油菜，进一步通过将辐射诱变和暗培养定向选育结合，可实现快速对幼苗下胚轴和株型性状同时选育。选育的“沣玲1号”幼苗不易形成高脚苗，株型紧缩，同时具有苗期叶片呈灰绿色，叶圆形状，叶沿波浪，下部叶(俗称：长柄叶)叶柄极短(短于3.0cm)，苔茎叶半抱茎着生，花瓣圆形、平展、呈侧叠着生等优异特征，具有较高的观赏价值，可作为阳台盆栽和城市绿化。