胡萝卜雄性不育种质资源的引进、创新及新品种选育技术研究

******科技计划项目可行性研究报告项目名称：胡萝卜雄性不育种质资源的引进、创新及新品种选育技术研究课题名称：项目（课题）编号：***********项目组织单位：***********项目依托单位：项目参加单位：*********************科学技术厅20**年**月***日编写说明1、“项目可行性研究报告”编写要求：（1）总体目标集中、明确、可考核，要充分考虑经济、技术等方面的可行性；（2）研究任务和内容明确，重点突出，课题设置合理，各课题之间关联度高；（3）所选的技术路线切实可行，关键点突出、有所创新；（4）配套条件落实，关联行动要明确与重大工程、基地建设及相关计划（工作）的衔接、配套；（5）管理措施具体，项目的管理方式及招投标等符合项目的特点；（6）经费预算根据充分，支出合理符合有关规定，配套经费落实；（7）相关证明文件等附件齐全。

2、报告涉及到外文缩写要注明全称。

3、本报告规定为大16开或A4，内容一律用4号宋体字打印，标题用4号黑体字打印，一式十份。

4、附件1、附件2须列出单页填写。

5、填写课题的可行性研究报告可参考项目可行性研究报告格式。

附件1 项目信息表附件2 项目组织单位编写“项目可行性研究报告”人员名单一、项目名称与项目摘要（300字以内）（一）项目名称胡萝卜雄性不育种质资源的引进、创新及新品种选育技术研究（二）项目摘要种源控制和品种开发是世界胡萝卜产业的核心。

我国胡萝卜育种水平与发达国家相比非常落后，特别是缺乏抗抽薹、耐贮运、优质的杂交种。

本研究拟将生物技术与杂交、回交、自交等常规方法相结合，同时引进并转育胡萝卜雄性不育系，通过分子设计将抗抽薹、耐贮运、高品质等性状聚合，以创新、丰富胡萝卜种质资源。

本项目重点研究胡萝卜雄性不育A、B对的提纯复壮技术、保持系（N）msms的更新技术、C系快速提纯技术、分子辅助育种技术和保护地制种技术，建立和掌握胡萝卜三系育种的核心技术和基础材料，选育具有自主知识产权和国际市场竞争力的胡萝卜新品种，解决胡萝卜杂交种市场国产化瓶颈。

二、项目的意义和必要性（含对解决产业关键、共性、核心技术的作用以及技术突破对行业技术进步的重要意义和作用等），国内外现状和技术发展趋势，市场需求分析（一）项目的意义和必要性胡萝卜(Daucus carota L．)为伞形花科胡萝卜属二年生草本植物，是目前唯一比较容易大量获得维生素A源的蔬菜作物。

世界上发达国家普遍栽培和食用胡萝卜，胡萝卜汁饮料等需要大量加工用胡萝卜原料，另外在畜牧业上作为饲料业大量使用胡萝卜。

全世界胡萝卜年贸易流通量约在150万吨，贸易量在蔬菜作物中位居前列。

我国出口量和出口金额分别为39．0万t和1．04亿美元，占世界洋葱出口量的26％。

据联合国粮食与农业组织(FAO)统计，2008年全世界胡萝卜栽培总面积为109．92万hm2，其中我国45．3万hm2，占全世界栽培面积的42．0％。

我国已成为世界胡萝卜第一生产国和主要出口国。

以往日本、韩国的进口胡萝卜以美国产品为主，但近年来随着F1胡萝卜的引进栽培开发成功，中国产胡萝卜占居了该市场的主要份额，出口量增长近10倍。

对俄远东市场的年出口量约在15万吨，******口岸约在12万吨，占80％左右。

目前我国F1胡萝卜种子市场尚无国产主导品种，国内F1胡萝卜种子市场被法国利马格兰（GROUPE LIMAGRAIN）、荷兰BEJO SEED、日本SAKADA、MARUTANE及TAKII等种苗公司所垄断。

每年以每公斤350～550美元单价进口约50吨高档F1种子及以每公斤50～80美元价格进口中档种子100吨。

我国目前胡萝卜种子的年需求量在1100吨，其中北方的新疆产区、甘肃产区、宁夏产区、内蒙古高原产区、山西大同、河北坝上地区、东北三省栽培区域的胡萝卜种子需求量就达年300吨，仅******就有30吨的销售市场。

目前多数以常规种为主，品质差不适于出口。

在世界胡萝卜种子市场上，法国利马格兰、荷兰BEJO SEED的胡萝卜CGMS三系杂交种子开发，几乎垄断了欧美的种子市场。

近十年日本TAKII、MARUTANE SEED的崛起，育成了许多KUROTA TYPE的多抗品种，垄断了亚洲市场。

目前优良的胡萝卜雄性不育A、B对材料，仍集中在少数几家公司手中，我国胡萝卜F1杂交种市场被进口种子瓜分、垄断。

开展胡萝卜雄性不育种质资源的引进、创新及新品种选育技术研究，解决胡萝卜优良品种国产化是提高我国胡萝卜生产力水平的提前条件。

胡萝卜种植面积居世界第一位的国家，其产业的发展不能长期依赖进口种子，最终要走国产化的道路，实现这一目标的基础条件及核心技术就是掌握胡萝卜雄性不育三系材料并育成能和国外品种抗衡的国产化新品种。

（二）国内外现状和技术发展趋势1.国外胡萝卜育种情况胡萝卜为异花授粉作物，由于花器官很小，难以开展常规人工杂交育种。

因此，早期育种方法主要采用群体选择和系谱选择法，但这种方法育成的品种一致性和稳定性都比较差，主要原因在于常规品种本身的杂合性和群体内自交造成严重的种性衰退。

进入20世纪，众多研究机构或种子公司尝试进行有性杂交育种。

在北美，通过常规品种间的杂交获得一些很成功的品种，如Imperator、Gold Pak等，其中Gold Pak是通过Long Imperator和Nantes杂交获得的。

亚洲主栽的桔红色品种黑田五寸(Kuroda)是由东方类型和西方类型杂交选育获得的。

20世纪40年代就有学者建议进行胡萝卜F1的选育。

随着胡萝卜细胞质雄性不育材料的发现，胡萝卜F1的选育成为现实。

20世纪60年代，美国率先育成了胡萝卜一代杂种。

目前，发达国家使用的胡萝卜品种多为F1，但不同国家使用的雄性不育源不同，如美国主要以Petaloid Type为主，欧洲多数种子公司使用Brown Anther Type（褐药型），亚洲多使用Petaloid Type。

在选育新的洋葱不育系方面，美国、荷兰和日本等均以褐药型洋葱保持系为轮回亲本来改造现有的不育系，因此育成的不育系的细胞质仍然与原不育系相同，这不仅对丰富种质资源的遗传背景作用不大，还由于细胞质的单一性、同质性在生产上存在病害特异流行生理小种侵袭的潜在危险。

发现新的不育类型是洋葱利用雄性不育系制种的一个方向。

在抗抽薹、耐贮运杂交胡萝卜育种方面，欧美等国的研究最早，其中欧洲的南特类型、北美的钱特类型与皇帝类型都属于抗抽薹、耐贮运的胡萝卜类型，利用这些类型的胡萝卜优良雄性不育系与自交系培育的杂交种高抗抽薹，能够忍耐7℃以下连续15天的低温，适合春播。

日本、韩国是继欧美国家之后培育耐低温抗抽薹冬春播杂交胡萝卜种的国家，通过把欧美类型抗抽薹、高品质的优良特性与日本“黑田五寸”类胡萝卜早熟、品质优良特性结合在一起，培育出抗抽薹、早熟与品质优良的一代杂种，从而适合亚洲包括中国人的消费习惯。

目前日本、韩国种子公司推出的红映二号、全胜等品种都属于这种类型品种，种子价格在每公斤数千元以上。

2.国内胡萝卜育种情况我国胡萝卜育种研究工作起步于20世纪60年代，吴光远等在Imperator 品种中发现了胡萝卜褐药型雄性不育株，进行了雄性不育系的选育工作，后来该项研究中断。

天津市园艺研究所选育的天红品种，由于选种地自然气候条件如母根的低温感应问题，低温着色等性状上不能严格淘汰，在北方栽培时出现抽苔较重、根着色不良等问题，不能与进口种子抗衡，在国内推广面积较小。

目前国内尚没有替代进口品种的优良材料，这方面的研究滞后严重。

本课题组是国内较早开展胡萝卜品种的单位。

在省自然科学基金资助下，申报人及课题组自1993年开始系统引进KURODA TYPE胡萝卜雄性不育三系种质资源，包括A、B对2组，优良常规品种（系）30余份。

在此基础上通过保持系更新技术创新A、B对材料1组，自交分离C系材料200余份；系统地开展了胡萝卜雄性不育三系选育和杂交制种研究工作，在材料选育上对先期抽苔、着色不良等性状能够严格淘汰。

经过持续10余年的攻关研究，通过引进和创新保存胡萝卜种质资源近500份，其中核心材料有抗抽苔、着色优良的A、B对1组MS001A、MS001B，抗病、根形优良的C系核心材料5份。

掌握了胡萝卜雄性不育三系育种的核心技术。

目前正在胡萝雄性不育材料的引种工作，通过杂交与回交技术相结合，并采用胡萝卜重要性状的外源优异基因转移、优异基因聚合途径等方法的创新，初步获得了雄性不育率和不育度在100%、胡萝卜素含量在150mg/kg鲜重以上、总糖含量8%以上的种质5份，同时计划进行F1组合配制和生产力测定工作。

目前已选育得到大量高抗及较抗抽薹的优良雄性不育系或自交系，为培育胡萝卜品种打下了良好基础。

本项目的研究目的就是通过胡萝卜雄性不育种质资源的引进与创新，培育出抗抽薹、耐储运、品质佳、商品性好的新品种。

（三）市场需求分析胡萝卜杂交种在商品性和产量等指标均高于常规品种，无论内销还是出口发展趋势是杂交种将最终取代常规种。

我国胡萝卜种子年需总量为1100吨，市场需求巨大，目前杂交种国产化率几乎是零，种植的主要为日本的TKII、MARUTANE等种苗公司的KURODA TYPE系，开展此项研究对推动我国胡萝卜种业发展具有重要意义。

种源控制和品种开发是世界胡萝卜产业的核心。

******政府农业良种化工程实施方案强调：种子产业发展水平直接决定农业产业的整体效益和产业健康发展。

按照充分发挥市场引导作用，加强政府扶持引导的原则，种子工程建设的调动地方、企业及社会各界投入为主，以政府补助投资为辅，加快种子工程建设。

******国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要指出：实施良种化工程，引进、选育、推广100个达到或接近国际品种标准、符合市场需求的农作物新品种。

目前我国胡萝卜杂交种绝大多数为进口品种，价格昂贵。

本项目杂交制种的研制成功将代替进口杂交品种，降低了生产投入成本。

胡萝卜雄性不育杂交一代的研制成功，可解决我国北纬40度以北区域的新疆产区、甘肃产区、宁夏产区、内蒙古高原产区、山西大同、河北坝上地区、东北三省胡萝卜产区的杂交种源问题。

相当于日本“新黑田五寸”生产力水平的杂交一代可出口至北朝鲜、韩国江原产区、独联体国家产区及欧美干旱种植区。

仅我国北方寒区的胡萝卜开发容量在200万亩，种子市场潜力在300吨/年。

三、已具备的研究开发或推广条件：与项目相关的前期工作情况，现有技术基础和工作基础，包括前期所取得的成果、技术（工艺）和专利情况，相关领域的试验及示范基地建设情况，研究开发或推广队伍和产学研结合情况申请人及项目组先后主持和参加国家科技攻关、“863”计划、******重大重点等各类科研项目**项。

获******科技进步三等奖**项，****项，发表学术论文**篇。