蔬菜育种学各论
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大 白 菜
1.叶球形状
①长筒×倒卵→ F1长倒卵至近长筒; ②长筒×短筒→ F1中间型; ③长筒×矮桩→ F1高桩; ④长筒×倒圆锥→ F1倒卵至近长筒; ⑤倒卵×短筒→ F1近短筒; ⑥倒卵×矮桩→ F1长倒卵、高桩,矮倒卵、矮桩; ⑦倒卵×倒圆锥→ F1矮倒卵; ⑧短筒×矮桩→ F1短筒或矮桩; ⑨短筒×倒圆锥→ F1矮倒卵; ⑩矮桩×倒圆锥→ F1倒卵至矮倒卵。
2.叶球抱合方式
①合抱×叠抱→ F1合抱或叠抱; ②叠抱×皱抱→ F1叠抱或皱抱; ③皱抱×合抱→ F1近似皱抱。
3.结球特性
①半结球×花心→ F1花心; ②半结球×结球→ F1半结球; ③花心×结球→ F1花心; ④散叶×其他→ F1散叶。
4.叶片性状
①叶片有毛×无毛→ F1有毛; ②叶片多毛×少毛→ F1中间偏多毛。
3.丰产性和耐贮性
在稳产中求高产是大白菜生产的核心。其产量是一个复合 性状,受单位面积株数、单株重和净菜率的共同影响。
4.生育期和生态适应性
不同地区由于适宜大白菜生长的季节不同,需 要生育期长短不同的品种;即使在同一地区, 为了市场需要和茬口安排,也需要生育期长、 中、短不同的品种。因此生产中迫切需要适 合不同生态条件、满足不同生育期和熟性的 多季节栽培品种。 秋冬大白菜需要早熟、耐热、抗病品种;越冬 大白菜需要耐低温、冬性强、耐抽薹品种; 春大白菜需要耐低温、生育期短、冬性强、 耐抽薹、结球快、成熟早的品种;夏大白菜 要求耐热、抗病能力强、结球性好生长好、 早熟的品种。 目前,春大白菜和夏大白菜良种较少,春、夏 栽培适应性已成为大白菜品种改良的新目标。
2.大白菜的主要类型
我国大白菜地方品种类型极为丰富、繁多,据统计达1000多个, 集中分布于山东、河北、河南、山西、北京、天津(占 70%~80%),其他省市也有特色类型。 ①丰产型品种:大青口、莱芜包头、青麻叶、大核桃纹等; ②优质型品种:青麻叶、大核桃纹、黄芽白、城阳青、鲁白4 号等; ③早熟耐热型品种:小白口、热抗45、早熟5号、伏宝、白阳 等,耐热材料有北农院99P6-59(5)、鲁农院98-4、西农 蔬菜所98K6和郑州蔬菜所9501-49和9504-11等。 ④抗病品种:大青口、大核桃纹、小白口、绿宝、吉研、豫白 等高抗病毒病、霜霉病和软腐病;三抗材料有北京市98.3280、鲁农院98-513和98-320、西农蔬菜所96L21-4-4和 97L18-4等。 ⑤耐抽薹品种:日喀则1号、黄点心2号、小白口、四季王等; 不易先期抽薹材料有北京市98S6-8-(1)、 98S6-20-(4)等。
二、染色体及主要性状遗传
黑芥
Ⅰ.染色体数
芸薹属植物不同种 间杂交和近代细 胞学研究表明: 除芸薹、甘蓝和 黑芥3个基本种, 还包括3个复合 种(如右图)。
(2n=16,BB)
埃塞俄比亚芥 (2n=36,BBCC) (2n=38,AACC)
芥菜型油菜 (2n=36,AABB)
芸薹属植物各个种之间的关系及其对应染色体组
2.2杂种一代优势利用亲本选育方法
大白菜亲本材料选育工作可分为三个方面:亲本材料纯化,自交不亲和系 或雄性不育系的选育,高配合力自交系的选育。
3.其他育种途径
3.1远缘杂交育种 创新育种资源。 3.2倍性育种 创造优良的四倍体材料。 3.3诱变育种 虽然大白菜秋水仙素诱变处理很容易得到同源多倍体,但其 叶球增大不明显。采用辐射诱变和杂种一代优势利用相结合效果较为理 想。 3.4分子育种技术 随着现代生物技术发展,大白菜转基因技术也确定了一 定突破。
三、杂交的难易程度
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四、杂种优势
十字花科蔬菜为典型的异交植物,具有自交不亲和性,自交 退化明显;其地方品种有理想的适应性和生产力,但往往 群体内有较强的异质性,株间整齐性较差;用一般的选纯 手段,可以使地方品种纯度提高,商品性改善,但随之不 可避免地产生生活力衰退、抗逆性变弱、产量下降等不良 后果。 十字花科蔬菜杂种优势十分明显。利用高度纯合的两个不同 遗传型亲本相互杂交生产杂种一代,既保持个体具有充分 的异质性,又有群体高度的整齐性,F1抗逆性、抗病性、 产量(增产30%许)均 优于双亲。 十字花科蔬菜花器小、每花结籽数少,生产杂种一代种子的 主要途径是利用自交不亲和系和雄性不育系。
2.杂种优势利用
2.1我国大白菜杂种优势利用概况 • 始于20世纪60年代,青岛农科所最早开始进行自交不亲 和系选育,1971年育成“山东福山包头”; • 20世纪70年代初,中国农科院蔬菜所与沈阳农学院首先 开展大白菜核型雄性不育系研究。1980(钮心恪等)年 首先提出白菜隐性单基因控制不育性遗传规律,确立了 “两用系”的概念。1990年育成了100%的大白菜显性核 基因互作雄性不育系。 • 20世纪80年代初开始胞质不育材料选育,1992年成功地 将干,甘蓝型油菜的不育胞质基因导入大白菜,育成世 界上第一个具有直接利用价值的大白菜异源胞质雄性不 育系CMS3411-7,简化了育种程序,率先配制了胞质雄性 不育系杂种一代——“秦白”系列大白菜。 • 自20世纪70年代初以来,我国已先后选育出了上百个大 白菜杂种一代。大白菜杂种一代优势利用研究工作具有 自身特色并达到国际先进水平。
4.直根皮色
①红色×青色→ F1暗紫色或紫绿相间; ②暗红×鲜绿→ F1暗红; ③绿色×红色→ F1紫色; ④绿色×白色→ F1淡绿色; ⑤深绿色×绿色→ F1深绿色; ⑥红色×绿色→ 紫红或粉红; ⑦红色×白色→ 淡紫红或粉红; ⑧紫色×青色→ 暗紫色。
5.直根肉色和质地
①白肉×绿肉→ F1肉淡绿; ②白肉×白肉→ F1白肉; ③绿肉×紫红→ F1肉紫白相间; ④紫红(红心)×绿肉→ F1暗紫(皮也为紫 色); ⑤肉致密×松→ F1中间偏致密; ⑥肉松×致密→ F1中间偏松; ⑦肉致密×较致密→ F1较致密。
2.抗病虫性
据不完全统计,大白菜的病害包括细菌、真菌、病毒病害 和生理病害等达25种以上。随着抗病品种的推广,各主 产区霜霉病、病毒病有明显减轻,但还有许多病害仍无 法有效防治,病害仍然是制约大白菜丰产和稳产的重要 因素。 另外发生在大白菜叶和根部虫害有20多种,农药的不合理 使用造成环境污染、产品农药残留,甚至危害人类健康。 因此,培育多种对病虫具有抗性的品种,尽量减少农药使 用也是重要的育种目标。
蔬菜育种学各论
范宗珍
十字花科蔬菜育种
1.1 概论
一、种类及名称
十字花科植物约有2000余种,我国有300多种。 作为蔬菜栽培的有芸薹属、萝卜属、辣根属、 豆瓣菜属和荠菜属。芸薹属有大白菜、白菜、 芜菁、红菜薹、甘蓝、芥菜、芥蓝、芜菁甘蓝, 其中白菜、甘蓝和芥菜又有一些变种。萝卜属 的有萝卜,辣根属有辣根,豆瓣菜属的有豆瓣 菜。荠菜属的有荠菜。
甘蓝型油菜
• 大白菜、小白菜、芜菁、红菜薹染色体为 2n=2X=20,AA; • 甘蓝类染色体为2n=18,CC; • 芥菜类2n=4X=36,AABB 、芜菁甘蓝 2n=4X=38,AACC是异源四倍体; • 萝卜2n=2X=18,DD; • 辣根2n=4X=32; • 荠菜2n=4X=32,AABB; • 豆瓣菜有两种:二倍体2n=2X=32,栽培较多, 异源四倍2n=4X=64,栽培较少。
Ⅱ.重要性状遗传
十字花科蔬菜性状遗传研究主要集中在大 白菜、甘蓝、萝卜和红菜薹等,已确定的遗传 规律归纳如下:
关球 主 度 性 差 强 物 加 的 性 多 的商 要 大 状 异 , , 之 基 状 数 性品 集 。 遗 大 品 个 其 因 , 性 状性 中 目 传 等 种 体 属 数 控 状 。密 在 前 研 , 内 杂 异 量 制 属 切与研究致株合交多遗数 相叶究难使间性作,传量
二、育种目标
大白菜育种总的目标为优质、丰产、抗病和抗逆。
1.品质育种
外观品质:叶球帮与叶身有光泽、脆嫩;叶球紧实、结 球形态、株型大小等一致;不易裂球。叶球形状和颜 色与消费者习惯密切相关,因此品质选育应考虑服务 区域。 营养品质:大白菜风味品质与其营养成分的含量和种类 及组织结构有关。氨基酸含量特别是谷氨酸含量高则 鲜香性好,软叶率高。组织柔软脆嫩,纤维细致无粗 丝,嚼而无渣,则适口性好。总之,提高维生素C、 可溶性糖、蛋白质、干物质的含量和降低有机酸和粗 纤维含量是大白菜优质育种的主要目标性状。
卵圆形 品种花 芽分化 较晚, 冬性较 强、不 易抽薹, 而直筒 型较易 抽薹。
三、育种方法
目前大白菜的主要育种方法是利用杂种优势,有性杂交 已不是直接选育新品种的主要方法,但在实现优良基 因的重组与分离、优良基因的纯化与稳定、培育优异 育种材料方面有不可替代的作用。
1.杂交育种
应充分考虑其异花授粉、自交不亲和、自交衰退明显、 品种内异质性强等特性。根据前述性状遗传特点进行 亲本的选择与选配,采用成对杂交方法,后代选择以 自交和成对交配选择法效果最好。
甘 蓝
1.叶色
①紫色×绿色→ F1淡紫色, F2:3紫红:1绿色或9紫 红:7绿色; ②黄色×绿色→ F1绿色; ③绿色×深绿色→ F1中间 偏深绿色。
2.叶片多少
→ 中间或少
叶片多×少
3.熟性
早熟×中晚熟→ F1中间偏早熟。
4.叶球形状
①叶球圆形×扁形→ F1连续变异; ②叶球圆锥形×圆形→ F1中间偏圆 锥形。
6.直根外露
①根露身×不露→ F1半露; ②根颈明显×不明显→ F1不明显。
7.熟性
①早熟×晚熟→ F1中间偏早; ②早熟×早熟→ F1早熟。
8.抗性
①抗病毒×不抗病毒→ F1中间型; ②抗病毒×抗病毒→ F1抗病毒; ③不抗霜霉病×抗霜霉病→ F1抗霜霉病。 还原糖、维生素C、芥辣油、干物质等生化指标中, 除肉质根还原糖在F1表现超亲外,其余指标在F1 表现为双亲中间值。
5.抽薹习性
不易抽薹×易抽薹→ F1中间偏易抽 薹。
6.无蜡粉亮叶性状由一对隐性 纯合基因控制。
叶球横径、紧实度和重量均符合加性-显性模型。叶球纵径和中心 柱长可能存在非等位基因间的互作。叶球纵径、横径、重量和中心柱 长为超显性遗传,受控于显性基因,纵径至少4对,横径和叶球重量至 少3对,紧实度和中心柱长至少1对。 主要品质性状中可溶性糖与纤维素含量之间呈显著正相关;帮叶 比与干物质含量之间,帮叶比与纤维素含量之间均呈现显著正相关; 其他品质性状之间不显著的正相关或负相关。
1.2 大白菜育种
1.2 大白菜育种
一、种质资源
1. 大白菜杂交起源假说(李家文1981) 认为:大白菜起源于我国白菜类蔬菜的初级变种,大约在 唐代以前由当时南方的小白菜和北方的芜菁通过自然 杂交产生;在我国北方秋季气候温和、光照充足的条 件下,由于养分的积累,使顶芽逐渐发达,经长期栽 培和选育,从低级到高级形成结球变种,即散叶变种 →半结球变种→ 花心变种→ 结球变种;结球大白菜 的起源地是我国北方,形成3个不同生态类型,即适 应海洋性气候的卵圆型、适应大陆性气候的平头型和 适应大陆和海洋交叉气候的直筒型;各地农业技术交 流使变种和生态型之间产生了栽培的花心直筒型、花 心卵圆型、平头卵圆型、平头直筒型和圆筒型5个杂 交演化类型。
毛的有无 一对基因 控制;毛 的多少受 多基因控 制,为数 量性状遗 传。
5.熟性
①早熟×晚熟→ F1中 间偏早熟; ②早熟×中熟→ F1中 间偏早熟; ③中熟×晚熟→ F1中 间熟。 大白菜更多的植物学性 状如:单株重、球重、 球高、球径、紧实度、 球叶数、叶长宽、帮 重、软叶重、抗热性、 成熟期等多属数量性 状遗传。
萝 卜
1.叶形
①板叶×花叶→ F1中间型 浅裂叶; ②花叶×花叶→ F1花叶。
3.直根形状
百度文库
①长圆筒×长圆筒→ F1长 圆筒; ②长圆筒×圆形→ F1偏长 圆筒; 2.叶丛 ③圆形×长圆筒→ F1纺锤 ①塌地×直立→ F1开展; 形; ②直立×半直立→ F1偏直 ④圆形×扁圆形→ F1扁圆 形; 立; ③直立×塌地→ F1半直立; ⑤长圆筒×倒卵圆形→ F1 倒卵圆形、纺锤形; ④半直立×塌地→ F1偏半 ⑥根长×根短→ F1根偏长; 直立。 ⑦根粗×根细→ F1根偏粗