全 文 :西北农业学报 2008 , 17(3):250-253
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
紫菜薹胞质雄性不育系薹 2A及其杂交种的选育*
王学芳 , 李殿荣 , 张彦锋 , 田建华 ,张 智
(陕西省杂交油菜研究中心 ,大荔许庄 715105)
摘 要:用甘蓝型油菜陕 2A 转育的大白菜不育系 11A 为不育胞质供体 , 以紫菜薹自交系 fp(01)为受体 , 通
过杂交 、连续回交方法育成紫菜薹胞质雄性不育系薹 2A。该不育系不育性稳定 , 雌蕊功能正常 , 蜜腺发育良
好 ,植物学性状优良 , 耐寒 ,配合力高。用不育系薹 2A 配制的紫菜薹杂交种 “薹杂 1 号” , 具有高产 、稳产 、耐
寒 、抗病 、优质和适应性强等特点。
关键词:紫菜薹;不育系;杂交种
中图分类号:S634.6 文献标识码:A 文章编号:1004-1389(2008)03-0250-04
Breeding of Cytoplasmic Male Sterile Line Tai 2A
and Its F1 Hybrid of Purple Tsai-tai
WANG Xue-fang , LI Dian-rong , ZHANG Yan-feng , TIAN Jian-hua and ZHANG Zhi
(Hyb rid Rapeseed Research Center of Sh aanxi Province , Xuzhuang Dali 715105 , C hina)
Abstract:Utilizing the Chinese cabbage CMS 11A which w as t ransfered by CMS Shaan2A of B .napus
as the dono r o f steri li ty , the inbred line fp(01)of purple tsai-tai as the accepto r , by cro ssing and suc-
cessive back cro ssing , the stable CMS line Tai2A w as bred.It has stable fe rtility , normal pistil and
honey cups , good bo tanical characters , high resistance to cold and high combining ability .The F 1 hy-
brid “ Taiza No.1”combined by Tai2A has high and stable yield , high resistance to cold and disease ,
good quality and st rong adaptabili ty .
Key words:Purple Tsai-tai;Steri le line;F1 hybrid
紫菜薹(B rassica campestris L.ssp.chinen-
sis var.purpurea Hort.2n =2x =20)又名红菜
薹 ,是小白菜的一个变种 ,起源于我国长江流域中
部 ,主要分布在湖北 、湖南和四川 3 省[ 1] 。近年
来 ,随着人民生活水平的提高 ,对蔬菜花色品种的
要求愈来愈多。紫菜薹花茎色泽鲜艳 ,脆嫩爽口 ,
营养丰富 ,被全国各地广泛引种。但南方紫菜薹
引入我省后 ,由于不适应北方寒冷干燥的气候特
点 ,导致薹茎纤细 、粗纤维含量增高 、产量降低。
因此 ,选育适宜于北方地区种植的紫菜薹新品种 ,
是解决这一问题的有效途径。
杂种优势利用已成为提高蔬菜作物产量 、改
良品质 、增强抗性的主要途径[ 2] 。其中雄性不育
系途径因能生产高纯度的杂交种子 ,且制种难度
小 ,又具有较强的知识产权保护能力而成为研究
的热点。陕西省杂交油菜研究中心自 1993年以
来开展了紫菜薹杂种优势利用研究 ,将甘蓝型油
菜胞质雄性不育系“陕 2A”转育成的大白菜异源
胞质雄性不育系 11A 的不育性转育到紫菜薹上 ,
育成了紫菜薹不育系“薹 2A” ,进而培育出紫菜薹
一代杂交种 “薹杂 1号” ,并于 2007 年元月通过
陕西省品种审定委员会鉴定。该项目填补了我省
细胞质雄性不育紫菜薹杂种优势利用研究的空
白。
*收稿日期:2007-11-30 修回日期:2007-12-30
基金项目:陕西省农业重点科研项目。
作者简介:王学芳(1967-),女 ,硕士 ,副研 ,从事白菜类蔬菜和白菜型油菜遗传育种研究。联系电话:0913-3641293 , E-mai l:sheri-
w xf2006@126.com
1 材料和方法
1.1 材料
试验以甘蓝型油菜胞质雄性不育系“陕 2A”
转育成的大白菜异源胞质雄性不育系 11A 为母
本 ,用本单位经自交选择的优良紫菜薹自交系
fp01为转育父本 。用从湖北引进的紫菜薹十月
红 ,经自交选育的优良自交系 96(1)为父本测配
杂交组合 。以从湖北引进的十月红二号和九月鲜
为对照。
1.2 选育过程
1.2.1 雄性不育系的选育 1994 年春用陕 2A
转育成的大白菜不育系 11A 为母本 ,从四川 、湖
北引进的地方紫菜薹品种为父本分别进行杂交 ,
F1 花期进行育性鉴定 ,筛选出不育株率 100%,不
育度在 85%以上的组合进行回交转育。在提高
不育度的同时 ,按照单株单授 、成对回交 、以母选
父 、选父看母 、双双互选 。汰劣留良的方法 ,进行
连续回交转育 ,同时进行大田抗寒性鉴定 , 到
1999年经过 6 代严格选择 , 在几十份转育材料
中 ,反复对比 ,选育出了综合性状优良且耐寒的紫
菜薹异源胞质雄性不育系薹 2A 及其相应的保持
系薹 2B 。
1.2.2 父本系的选育 紫菜薹以新鲜苔茎为食
用部位 ,不需要恢复系 ,只要求父本的配合力高 、
品质优良 、产量高即可。因此 ,对从四川 、湖北 、湖
南引进的地方紫菜薹品种进行自交 ,以单株定向
选择 ,混合选择 ,常规杂交后再自交纯化等方法进
行选择 ,同时 ,每年进行田间抗寒性和抗病性鉴
定 ,选育出不同类型自交系 100余份 。后经配合
力测定以及田间抗病性和耐寒性鉴定 ,选育出优
良父本系 96(1)。
1.2.3 新品种“薹杂 1号”的选育 1999年以后
用雄性不育系薹 2A 与各自交系杂交 ,累计测配
杂交组合 159 个。经与对照十月红和九月鲜比
较 ,有 89.9%的杂交组合表现增产 。其中薹 2A
×96(1)杂交组合 ,经 1999 ~ 2001年品比试验 ,
2001 ~ 2005 年生产示范 ,该组合植物学性状稳
定 ,且耐寒 、抗病 、高产。定名为 “薹杂 1号” 。
2 结果与分析
2.1 雄性不育系薹 2A的特征特性
2.1.1 育性表现 紫菜薹异源胞质雄性不育系
薹 2A 从杂交转育开始到不育系转育成功 ,不育
株率始终保持 100%,不育度在 95%以上。
2.1.2 花器官形态特征 从表 1可以看出 ,不育
系薹 2A 除雌蕊比其保持系薹 2B 略长外 ,花蕾
长 、宽 ,花瓣长 、宽均小于其保持系 ,而雄蕊和花药
长度几乎是其保持系的一半 ,花药退化成三角状
戟形无花粉 ,蜜腺发育正常 ,雌蕊变化不大。
表 1 不育系薹 2A 及其保持系薹 2B的花器官形态比较
Table 1 Comparison of f lower organs with sterile line Tai2A and maintainer line Tai2B
品系
Line
花蕾 Bud
长
Length
宽
Width
花瓣 Petal
长
Length
宽
Wid th
雄蕊长
Length of
s tamen
花药长
Length of
an th er
雌蕊长
Leng th of
pis til
雌雄比♀/ ♂
薹 2A Tai2A 0.49 0.29 0.83 0.39 0.35 0.10 0.71 2.03
薹 2B Tai2B 0.55 0.30 0.93 0.42 0.67 0.18 0.66 0.99
表 2 不育系薹 2A 及其保持系薹 2B的植物学性状比较
Table 2 Comparison of plant traits with sterile line Tai2A and maintainer line Tai2B
品系
Line
株高/ cm
Height of
p lan t
株幅/ cm
Diam eter
of plant
莲座叶数
Number of
roset te leaf
主薹粗/ cm
Diameter of
main pedunclar
主薹重/ g
Weigh t of main
pedunclar
侧薹数
Number of
lateral peduncles
薹 2A Tai2A 46.82 31.24 6.7 0.99 15.87 7.59
薹 2B Tai2B 45.21 30.63 6.2 0.78 6.65 6.71
2.1.3 植物学特征 从表 2可以看出 ,不育系薹
2A 的株高 、株幅 、莲座叶与保持系薹 2B 差异不
大 ,但不育系薹 2A的主薹比其保持系粗 26.9%,
主薹重量比保持系高 2倍多 ,侧薹数量比保持系
多 13.1%。说明不育系比其对应的保持系生长
势强 。
2.2 新品种“薹杂 1号”的综合性状
2.2.1 特征特性 “薹杂 1号”植株半直立 ,莲座
叶 8片左右 ,阔卵圆形 ,叶色绿带紫 ,叶缘波状 ,基
部深裂 ,叶脉 、叶柄均为紫色 。菜薹紫色 ,外被蜡
粉(温室栽培薹色略淡)。腋芽萌发力强 ,一般侧
薹 11个左右。在陕西关中东部秋播露地栽培 ,每
亩5 500株 667 m2 的密度下 ,株高 35 cm ,开展度
50 cm 。薹长 20 ~ 30 cm ,薹粗 1 cm 以上 ,单薹重
25 ~ 50 g ,薹生叶长 5 ~ 7 cm ,宽 3 cm 左右。菜薹
食味微甜 ,粗纤维少 ,口感好。
·251·3 期 王学芳等:紫菜薹胞质雄性不育系薹 2A 及其杂交种的选育
2.2.2 品质 经陕西省产品质量监督检验所进
行营养成分分析 , “薹杂 1 号”蛋白质含量为
2.7%,粗纤维素含量 1.1%,脂肪含量 0.39%,
vC含量 0.21 mg/100g ,与对照九月鲜的蛋白质 、
粗纤维素 、脂肪和 vC 含量相近 ,但其可溶性糖含
量为 2.2%,比对照九月鲜高 15.79%(表 3)。
表 3 薹杂 1号品质分析
Table 3 Quality analysis of Taiza No.1
品种
Variety
蛋白质/%
P rotein
粗纤维/ %
C rude fib er
脂肪/ %
Fat
可溶性糖/ %
Solub le suger
vC(mg/ 100g)
薹杂 1号 T aiza No.1 2.7 1.1 0.39 2.20 0.21
九月鲜 Jiuyuexian(CK) 2.8 1.1 0.40 1.90 0.21
CK±(%) -3.57 0.00 -2.50 15.79 0.00
2.2.3 抗病性 “薹杂 1 号”在亲本选择过程中
将抗病性选择贯穿于始终 , 大田观察结果不抗病
的株系一律淘汰 。该品种自育成后 ,经 3 a 小区
试验 ,5 a生产试验以及省内外生产示范 ,在露地
栽培条件下 ,未见主要病害如霜霉病 、病毒病 、软
腐病发生 ,只是在保护地栽培时 ,如遇湿度过大 ,
通风不及时时 ,发现有霜霉病 。
2.2.4 耐寒性 紫菜薹本是南方蔬菜 ,引入北方
后不抗寒 ,且薹茎纤细 ,食用性差。因此 ,在育种
过程中注重选择抗寒品系 ,以选出适于北方地区
种植的紫菜薹品种 , 突破其种植界限 。2000 ~
2002年度田间调查冻害(表 4)显示 , “薹杂 1号”
平均冻死株率为 4.43%,比对照十月红二号低
16.67%,比九月鲜低 19.1%。并且 “薹杂 1 号”
比俩对照的外叶受冻面积小 ,返青快。
表 4 薹杂 1号抗冻性和产量
Table 4 Cold mortality and yield of Taiza No.1
年份
Year
冻死株率/ %Cold mortalit y
薹杂 1号
Taiza No.1 十月红二号Shiyuehong No.2(CK 1)
九月鲜
Jiuyuexian
产量 Yield/(kg/ 667 m2)
薹杂 1号
Taiza No.1 十月红二号Shiyuehong No.2(CK 2)
九月鲜
Jiuyuexian
1999 - - - 1601.9 1063.9 -
2000 0.00 10.57 14.68 1662.1 1198.8 1202.4
2001 2.10 21.61 19.34 1308.7 - 990.1
2002 11.19 31.13 36.57 - - -
平均 Mean 4.43 21.10 23.53 1524.2 1131.4 1096.3
2.2.5 丰产性 1999 ~ 2001年在陕西省杂交油
菜研究中心试验地进行组合比较试验 ,露地栽培。
1999和 2000年小区面积为 8 m2 , 2001年小区面
积为 9.6 m2 。试验设 3次重复 ,随机区组排列 ,
十月红二号(CK1)和九月鲜(CK2)为对照 。三年
试验结果“薹杂 1号”产量平均为 1 524.2 kg/667
m2 ,比对照十月红二号平均增产 44.16%,比九月
鲜平均增产 35.21%(表 4)。
2.2.6 栽培技术要点 “薹杂 1号”适宜在陕西
关中及以南地区露地或保护地栽培 。一般 9月中
旬播种 ,株距 25 ~ 30 cm ,行距 40 ~ 50 cm ,保护地
栽培一般 12月下旬开始采收 , 1 ~ 2月盛采 , 3月
罢园 。露地栽培一般来年 2月底或 3月初开始采
收。3 ~ 4月盛采 , 5月上旬罢园 。采收时应注意
及时采收主薹 ,尽量避免损坏叶子并保留 2 ~ 3个
侧芽 。侧薹和孙薹采收时也要留 1 ~ 2片叶 ,以利
孙薹萌发 。
3 讨论
植物雄性不育现象广泛存在 ,一般选育不育
系其原始不育株的获得有 3 种途径:①在自然群
体中发现;②转育;③诱变 。紫菜薹的选育亦如
此。目前 ,紫菜薹不育系的选育大多从甘蓝型油
菜转育而成。黄邦全等[ 3] 以甘蓝型油菜 Ogura
CM S为不育源转育成紫菜薹 Ogura细胞质雄性
不育系 。晏儒来等[ 4] 历时 15 a将甘蓝型油菜 Po l
CM S转育成紫菜薹不育系 ,并培育出红杂 50 、红
杂 60 、红杂 70 新品种 。许明等[ 5] 利用大白菜核
不育 98107-1作为不育源 ,转育成红菜薹“甲型”
两用系 、临时保持系和雄性不育系 ,但其植物学性
状介于大白菜与紫菜薹之间 ,还不能真正应用于
生产 。我们用大白菜异源胞质雄性不育系 11A
为不育源 ,用 6 a时间转育成稳定的不育系 ,并培
育出优良的杂交种 “薹杂 1号” ,这充分说明利用
亲源关系较近的不育源进行不育系的转育是快速
可行的。
·252· 西 北 农 业 学 报 17 卷
紫菜薹胞质雄性不育系薹 2A 有不育性稳
定 、经济性状优良及耐寒的优点。在不育系转育
过程中我们做到了①不育性与优良性状相结合。
在不育系选育过程中 ,我们发现凡是不育性彻底
的株系 ,往往生长势较弱 ,有的甚至在早春低温下
死蕾严重 ,对这样的株系一般予以淘汰 ,而保留那
些不育性较彻底 、长势强 、农艺性状优良的株系。
②在不育系选育过程中将耐寒性选择贯穿始终 ,
在本地区露地不能正常越冬的株系一律淘汰 。
用不育系薹2A测配的杂交种 “薹杂 1号”表
现出优质 、高产 、耐寒 、适应性强等特点。该品种
的育成丰富了北方蔬菜花色品种 ,现已在陕西 、河
南 、四川 、重庆 、安徽 、江苏 、贵州等省示范推广 。
参考文献:
[ 1] 吴朝林 ,陈文超.中国紫菜薹地方品种初步研究[ J] .作物品
种资源 , 1997(3):7-9.
[ 2] 谭其猛.蔬菜育种学[ M] .北京:农业出版社 , 1981.
[ 3] 黄邦全 ,李 薇 ,居超民 ,等.Ogura 雄性不育细胞质导入紫
菜薹及杂种优势利用初报[ J] .种子 , 1999(3):57.
[ 4] 晏儒来 ,傅庭栋 ,向长萍 ,等.红菜薹雄性不育系的选育[ J] .
长江蔬菜 , 2000(9):33-35.
[ 5] 许 明 ,魏毓棠 ,白明义 ,等.大白菜显性核不育基因雄性不
育性向紫菜薹的转育初报[ J] .园艺学报 , 2003 , 30(1):89-
100.
[ 6] 董振生 ,刘创社 ,景军胜 ,等.白菜型细胞质雄性不育系 58A
的选育及利用方法研究[ J] .西北农业学报 , 2007 , 16(2):
51-55.
(上接第 249页)
[ 3] 朱维晃 ,杨元根, 毕 华 ,等.海南土壤中 Zn 、Pb 、Cu 、Cd 四
种重金属含量及其生物有效性的研究[ J] .矿物学报 , 2004 ,
24(3):239-244.
[ 4] 庞奖励 ,黄春长 ,孙根年.西安污灌区土壤重金属含量及对
西红柿影响研究[ J] .土壤与环境 , 2001 , 10(2):94-97.
[ 5] 马往校 ,周 乐 ,段 敏 ,等.西安市蔬菜中重金属污染状况
分析[ J] .西北农林科技大学学报:自然科学版 , 2003 , 31
(6):178-180.
[ 6] 段 敏 ,马往校 ,李 岚.17种蔬菜中铅铬镉元素含量分析
研究[ J] .干旱区资源与环境 , 1999 , 13(4):74-79.
[ 7] 祖艳群 ,李 元 ,陈海燕 ,等.蔬菜中铅镉铜锌含量的影响因
素研究[ J] .农业环境科学学报 , 2003 , 22(3):289-292.
[ 8] 赵 勇 ,李红娟 ,孙治强.郑州农区土壤重金属污染与蔬菜
质量相关性探析[ J] .中国生态农业学报 , 2006 , 14(4):126-
130.
[ 9] 林君锋 ,高树芳.蔬菜对土壤镉铜锌富集能力的研究[ J] .土
壤与环境 , 2002 , 11(3):248-251.
[ 10] 何江华 ,柳 勇 , 王少毅 ,等.广州市菜园土主要蔬菜重金
属背景含量的研究[ J] .生态环境 , 2003 , 12(3):269-272.
[ 11] 施泽明 ,倪师军 ,张成江.成都城郊典型蔬菜中重金属元素
的富集特征[ J] .地球与环境 , 2006 , 34(2):52-56.
[ 12] 何江华 ,杜应琼 ,周晓洪 ,等.Cd对叶菜生长和产量的影响
及其在叶菜体内的积累[ J] .农业环境科学学报 , 2006 , 25
(3):597-601.
[ 13] 高艳明 ,李建设 ,曹云娥.日光温室番茄滴灌营养液土培试
验研究[ J] .西北农业学报 , 2006 , 15(6):121-126.
[ 14] 吴正景 ,邹志荣.树脂包膜尿素对日光温室番茄产量及品
质的影响[ J] .西北农业学报 , 2004 , 13(3):107-109.
[ 15] 国家环境保护总局.土壤质量铅镉的测定 GB/ T 17141-
1997.北京:中国标准出版社 , 2003.
[ 16] 鲍士旦.土壤农化分析(第三版)[ M ] .北京:中国农业出版
社 , 2000.
[ 17] 杨惠芬 , 李明元 , 沈 文.食品卫生理化检验标准手册
[ M ] .北京:中国标准出版社 , 1997.
[ 18] 邢光熹 , 朱建国.土壤微量元素和稀土元素化学[ M] .北
京:科学出版社 , 2003.
[ 19] 国家环境保护总局.温室蔬菜产地环境质量标准 H J 333-
2006.北京:中国环境出版社 , 2007.
[ 20] 中华人民共和国卫生部 , 中国国家标准化管理委员会.食
品中污染物限量 GB 2762-2005.北京:中国标准出版社 ,
2005.
·253·3 期 王学芳等:紫菜薹胞质雄性不育系薹 2A 及其杂交种的选育