一种多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜的聚合杂交育种方法

摘要

本发明公开了一种多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜的聚合杂交育种方法，为解决上述问题，本发明包括如下步骤：选育高桩合抱类抗源322；选育合抱类橘红心材料02-693；选育早熟橘红心自交系08P238；将TuMV抗源B75与福山包头杂交后经多代自交得性状改良的合抱类抗源95；选育耐抽薹材料538；选育极早熟橘红心株系304；选育橘红心娃娃菜自交系X08-219；对早熟橘红心自交系08P238和橘红心娃娃菜自交系X08-219进行配合力测定；将早熟橘红心自交系08P238转育不育系，得橘红心雄性不育系08P238A；将橘红心娃娃菜自交系X08-219与橘红心雄性不育系08P238A杂交，得F1杂交种。本发明选育出适合春秋两用的橘红心娃娃菜其极早熟，高抗病毒病，橘红色，适合春秋两季栽培。

说明书

技术领域

本发明涉及一种娃娃菜的杂交育种方法，特别涉及一种多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜的聚合杂交育种方法。

背景技术

目前国内大白菜育种基本都采用杂种优势利用途径；自20世纪80年代以来，国内各育种单位先后育成了一大批秋大白菜一代杂种，并实现了早中晚熟性配套，耐贮藏、品质优、抗病性强等各有特色，但集这些优点于一身的品种很少。提高大白菜的品质，丰富大白菜的花色品种，满足各方面的需求，成为育种的新目标。一般来说，大白菜按栽培季节可分为春白菜、夏白菜、早秋白菜(贩白菜)和秋冬白菜；按熟性可分为极早熟、早熟、中熟和晚熟；按球形分为近球形、头球形(锥形)、炮弹形和直筒形；按抱合类型又分为叠抱、合抱、拧抱和舒心等。反季节春、夏栽培的大白菜品种，目前主要来源于韩国和日本等国家，其缺点是抗病毒病和抗干烧心的能力较差，且生长期较长；近年来我国育成的春白菜品种有少量上市，但在耐抽薹性和产量方面有待进一步提高。北方抗高温干旱的夏白菜品种，其研究工作任重道远。随着我国贮运和外贸行业的发展，大白菜特产区的增加，相应的耐贮运品种选育成为重要育种目标，目前生产上的耐贮运品种，存在一些不足之处，如抗病毒病能力近年来有所降低，在盐碱地栽培或管理不良时易产生干烧心，对软腐病和黑腐病抗性不强，亟须进一步改进和提高。目前在我国北方春季和高寒山区夏季广泛种植的春白菜品种，虽然耐抽薹性较强，但抗病性、品质和耐贮性亟待改进和提高。培育优质、综合性状好的大白菜品种仍是今后长期努力的方向；培育新、奇、特、高营养或具有特殊颜色、风味的品种，如黄心、橘红心品种，成为白菜品质育种新目标，各育种单位都在积极开展此项育种技术的研究。为了超市和出口的需要，研究培育优质、结球紧实、外观漂亮、耐贮运、货架期长的中小型品种(如娃娃菜)成为新的目标。从食用需求出发，培育生食多汁脆嫩、涮锅易熟、叶大绵软的包饭品种以及快餐等专用品种也正越来越受到重视。我国每年生产大白菜数量很大，深加工是大白菜出路之一，随着大白菜加工业的发展，相应的加工专用型品种的需求将是育种新的目标之一。加工品种一般要求产量高、营养丰富、干物质含量高，但不同加工方法对大白菜品种的需求也不尽相同，所以有针对性地发展加工专用型品种甚为重要。高抗病虫害品种的选育永远是大白菜育种最重要的目标之一，使用抗病品种不但省工省时而且可以表达其品种的优良特性，此外还可以有效减少喷药次数，易于生产绿色或无公害安全优质产品，这对销售和出口都至关重要。另外随着新育成品种的推广应用，病原菌也会发生变异而产生新的生理小种(株系)，使抗性丧失，同时次要病害亦会上升为主要病害或产生新的病害等，抗病育种是大白菜育种始终坚持的目标。大白菜产量等经济性状已逐渐被淡化，相反对其品质和食用安全和保健性提出的要求越来越高。

从育种技术方面，目前大白菜杂交优势利用的几种制种途径主要有“自交不亲和”、“高代自交系”和“雄性不育”等。其中“自交不亲和”仍为目前的主要制种途径；“雄性不育两用系”由于其局限性已基本淘汰；“胞质不育”和“核基因互作不育”由于便于控制，易得到高质量的杂交种、成本低廉等特点发展迅速，尤其是“胞质不育”正成为国内外研究的前沿。OguCMS胞质雄性不育系选育获得成功，通过对新型萝卜不育细胞质源以及从法国引进的甘蓝型油菜胞质雄性不育材料杂交和用白菜多代回交，获得无黄化，开花结实正常，不育株率和不育度达100％的细胞质雄性不育系，并具有良好的配合力。PolCMS胞质雄性不育系研究方面，利用RAPD技术对大白菜雄性不育系CMS3411-7和其保持系3411-7的基因DNA进行了比较研究，找到了不育系和保持系各自的特异扩增条带。核基因雄性不育系研究方面，以“复等位基因遗传假说”为指导，正将源于直筒型大白菜的核不育基因向合抱型和平头型材料转育，已成功将该不育基因转育到白菜和小白菜中。此外辐射育种和多倍体育种也得到进一步发展，种质资源的搜集与创新越来越受到重视，大白菜小孢子培养技术得到了改进，在材料预处理、培养基的改进、操作技术简化、小孢子再生率等方面都取得了重大进展；在白菜分子标记辅助育种方面，通过小孢子培养，获得了100个双单倍体系的分离群体用于白菜连锁图谱的构建；获得与白菜染色体数相等的连锁群。以大白菜核显性雄性不育基因材料为试材，采用BSA方法和RAPD技术，获得了与雄性不育基因紧密连锁的RAPD标记，成功地将RAPD标记转化为SCAR标记，该标记将有利于加快大白菜核显性雄性不育基因的转育速度。抗病性鉴定技术研究得到了进一步发展，新病害的病原菌培养和人工接种技术得到新的发展和完善。各种病害的抗性遗传规律得到了进一步研究，抗病基因分子标记与定位有了长足发展，为准确快捷地鉴定抗病育种材料提供了保证。良种繁育规程和快速检验鉴定方法及种子加工、贮藏技术的提高和改进将促进种子质量的提高。良种良法配套技术研究和完善将促进新品种的快速推广。我国在抗病育种领域取得了举世瞩目的成就，尤其是抗病毒病、霜霉病、软腐病等方面的抗源材料鉴定、搜集以及遗传育种等方面。

国内开展橘红心抗病育种起步较晚，已成功育成适合秋季栽培的橘红心大白菜品种，但是国内还未见适合春秋种植的橘红心娃娃菜新品种报道，个别单位育成的橘红心娃娃菜，只适合正季栽培，且始终未解决抗病毒病的难题，生育期过长，单株太大，球型为叠抱，不太适合做娃娃菜栽培，其经济性状与日本、韩国等育成的黄心娃娃菜有较大差距。橘红心娃娃菜新品种的育成可促成橘红心娃娃菜的周年均衡供应。

日本等国开展大白菜杂交育种早，尤其是春、夏反季节大白菜较我国早几十年，育成的春、夏大白菜主导了我国反季节大白菜种子市场。近年来日本、韩国等育成了黄心、橘红心大白菜系列化春结球白菜和秋冬白菜品种。由于日本病害轻，缺乏TuMV抗源，其始终未解决抗病毒病的难题，人工接种我国大白菜主产区TuMV主流株系和田间种植鉴定均达高感级，在我国根本无法实现高产稳产。日本、韩国等反季节橘红心娃娃菜品种也未见报道。日本和韩国育成黄心娃娃菜的品种较多，但生育期过长，单株过大，只能通过加大种植密度来促其变小，造成外叶浪费过多，净菜率低，田间生物效能降低。另外该类型品种亦未解决抗病毒病的难题，在济南等重病区也无法实现丰产稳产。由于黄心、尤其是橘红心白菜独特的营养保健价值和亮丽的色泽能促进食欲的功效，日本、韩国等都在竞相研制彩色白菜系列化新品种，逐渐淘汰普通大白菜品种。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜的聚合杂交育种方法，使其通过聚合育种技术中亲本配组顺序、鉴定筛选方法以及材料应用研究，把所需多种优良基因聚于一体，从而选育出多抗、优质、春秋兼用型橘红心娃娃菜。

为解决上述问题，本发明包括如下步骤：

(1)将TuMV抗源BP007与TuMV抗源石特826杂交后经多代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选净菜率高、株型紧凑和帮薄的株系，得性状改良的高桩合抱类抗源322；

(2)将高桩合抱类抗源322与橘红心药膳春杂交后经多代自交进行抗TuMV筛选，得合抱类橘红心材料02-693；

(3)将合抱类橘红心材料02-693再与Ych-H-1-357杂交后经多代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选耐抽薹性强和早熟的株系，得早熟橘红心自交系08P238；

(4)将TuMV抗源B75与福山包头杂交后经多代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选净菜率高、株型紧凑和帮薄的株系，得性状改良的合抱类抗源95；

(5)将合抱类抗源95与橘心迷你杂交后经多代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选耐抽薹性强的株系，得耐抽薹材料538；

(6)将大福65与夏白菜抗源组1杂交后多代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选早熟和橘红心的单株，得极早熟橘红心株系304；

(7)将耐抽薹材料538与极早熟橘红心株系304杂交后多代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选耐抽薹性强和早熟的株系，得橘红心娃娃菜自交系X08-219；

(8)对早熟橘红心自交系08P238和橘红心娃娃菜自交系X08-219进行配合力测定，筛选得到橘红心娃娃菜组合；

(9)将步骤8中选出的早熟橘红心自交系08P238与质核互作不育源CMA进行多代回交转育不育系，得橘红心雄性不育系08P238A；

(10)将步骤8中选出的橘红心娃娃菜自交系X08-219与橘红心雄性不育系08P238A杂交，橘红心雄性不育系08P238A上采到的种子得多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜F1杂交种。

为了减少育种周期并保证抗源选育的准确性，所述的步骤(1)-(7)中的多代自交为4-6代自交，步骤(9)的多交回代为4-6代回交。

为了提高筛选准确率，所述的步骤(1)-(7)中抗TuMV筛选方法为：从自交1和2代始进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行筛选病毒病、霜霉病和软腐病三大病害病级均为0和1的株系。

本发明的有益效果：(1)利用多次聚合杂交育种技术，结合人工接种和一年多季生态种植鉴定进行抗病性和农艺性状的筛选，把国内抗源材料与国外优良品种或材料多次添加杂交、回交，高抗病毒病、耐抽薹性、橘红心性状、极早熟性以及净菜率等优良植物学性状与经济性状聚合于一体，获得的特小型广配合力的橘红心自交系；在自交系抗病性筛选方面，利用多季不同生态条件重点对不同病害筛选，再结合人工接种和生物学性状等多项选择法，研究出了一套以抗病性为选择主线，以双亲目标性状差异最小为原则，以目标性状遗传力强者为早期聚合重点，多次杂交和自交选择的快速育种技术，克服了目前单一选择的缺陷。于国内外首次将国家级TuMV抗源转育到橘红心娃娃菜之上，选育出适合春秋两用的橘红心娃娃菜，其极早熟，生育期40~45天，人工接种(TuMV鲁2株系)和田间鉴定高抗病毒病，兼抗霜霉病、软腐病、干烧心等多种病害，三大病害田间病情指数低于1.0~5.0。球高18~20cm，球粗5~7cm，密植单株重200~250g，稀植1Kg左右；球叶橘红色，贮运时不易变色，耐抽薹，适合春秋两季(13-32℃)栽培，在重病区和重茬地表现丰产稳产。橘红心娃娃菜胡萝卜素和维生素C等含量高于普通大白菜的1.2~4.0倍，可溶性糖含量高，风味品质优良，适合炒食和凉拌、做汤等，耐储运，易包装等优点。橘红心娃娃菜较普通大白菜生育期短15~50天，且具有较强的抗病、抗逆性，可连续多茬集约化栽培，提高土地利用率。娃娃菜与普通大白菜相比，田间生物效能大大提高，减少了不必要的损耗，可减少土壤养分损失，培肥地力，实现我国农业的可持续发展。橘红心娃娃菜较目前黄心娃娃菜相比高抗多种病害，生育期短，在不使用任何农药的情况下可实现丰产稳产，为绿色食品和有机农业生产提供了根本保证，也为橘红心娃娃菜开展绿色和有机商品菜出口创汇提供了有力的技术支撑。

(2)利用质核互作型CMA雄性不育系制种，所产种子纯度可达100％，从根本上解决了因使用自交不亲和系或亲和系制种致使种子纯度不高的技术难题；于国内最早转育成功娃娃菜CMA质核互作型不育系，该不育系不育株率和不育度均达100％，蜜腺正常，采种量高，种子纯度可达100％。

(3)所育橘红心娃娃菜较目前黄心娃娃菜抗病性强、株型更小更紧凑、较当前黄心娃娃菜色泽更艳丽、营养价值更高，同时克服了后者颜色易受环境因素影响的缺点。较目前黄心娃娃菜每666.7m²可多种2000-5000棵，增加效益500-1000元。

附图说明

图1为本发明具体实施例一的育种图谱。

图2为本发明具体实施例二的育种图谱。

具体实施方式

具体实施例一

如图1所示的一种多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜的聚合杂交育种方法，它包括如下步骤：

(1)将TuMV抗源BP007与TuMV抗源石特826杂交后连续5代自交筛选；从自交1和2代始进行苗期人工接种TuMV鲁2株系后，选择TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行综合抗性(选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级均为0和1的植株)、经济性状(选净菜率高、株型紧凑、帮薄等优株)等综合筛选，得性状改良的高桩合抱类TuMV抗源322。

TuMV抗源BP007为高桩直筒型材料，生育期90天，株高51.8cm，叶长52.4cm，叶宽19.4cm，叶柄白色，厚0.7cm，对国内TuMV 19个主流分离物7个株系人工接种达免疫和高抗级，最高病情指数只有0.56，但不抗霜霉病和软腐病等，经济性状极差，耐抽薹性弱。

叠抱类TuMV抗源石特826生育期85天、叶无毛刺，中桩叠抱略呈倒锥形、高抗病毒病、兼抗软腐病、霜霉病等、经济性状优良、耐抽薹性中。

高桩合抱类抗源322性状为高桩合抱舒心形，人工接种TuMV鲁2株系达高抗级，抗霜霉病、软腐病等，生育期85天左右，叶无毛刺、白帮、中肋薄平、经济性状有了显著的改善，但耐抽薹性仍较弱。

(2)将高桩合抱类抗源322与橘红心药膳春杂交后经连续6代自交筛选得合抱类橘红心材料02-693；首先在其自交1和2代于苗期人工接种TuMV鲁2株系，筛选TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行综合抗性(选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级0和1的植株)、经济性状(选净菜率高、株型紧凑、帮薄等优株)等综合筛选，再分别于夏季进行软腐病等的筛选，得性状改良的合抱类橘红心材料02-693。

橘红心药膳春为合抱或扣抱园柱型、经人工接种和田间抗病性鉴定研究，结果高感病毒病，即使晚播至8月20日以后，也常常绝产，另外其生育期较长，为75天；但是净菜率较高，橘红心，耐抽薹性较强，抗霜霉病和软腐病等较好。

合抱类橘红心材料02-693为中桩合抱炮弹形，经人工接种和田间抗病性鉴定研究，高抗病毒病、兼抗霜霉病、软腐病等，经济性状基本与橘红心药膳春相同，生育期75-80天，具有根细帮薄叶多等典型合抱叶数型白菜的特点，但耐抽薹中等。

(3)将合抱类橘红心材料02-693再与Ych-H-1-357杂交后经连续5代自交筛选得早熟橘红心自交系08P238；首先在其自交1和2代于苗期人工接种TuMV鲁2株系，筛选TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行综合抗性(选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级0和1的植株)、经济性状(选早熟、净菜率高、株型紧凑、帮薄等优株)等综合筛选，在春季选耐抽薹性强和抗干烧心的单株，在夏季选抗软腐病的单株，得性状改良的早熟橘红心自交系08P238。

Ych-H-1-357生育期较短，65天左右，耐抽薹性较强，充心速度快，净菜率高，抗霜霉病、软腐病、干烧心等，但不抗病毒病。通过杂交后系谱选育的早熟橘红心自交系08P238克服了合抱类橘红心材料02-693的生育期长、耐抽薹性弱的缺点。

(4)将TuMV抗源B75与福山包头杂交后连续6代自交筛选得性状改良的合抱类抗源95；首先在其自交1和2代于苗期人工接种TuMV鲁2株系，筛选TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行综合抗性(选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级0和1的植株)、经济性状(选净菜率高、株型紧凑、帮薄等优株)等综合筛选，得性状改良的合抱类抗源95。TuMV抗源B75为北京75品种经5代自交选育而成的高代自交系，叶数少，帮厚，经济性状差，不抗软腐病和霜霉病、干烧心等。

福山包头是山东地方品种，生育期75天左右、不抗病毒病、较抗干烧心、软腐病、霜霉病、经济性状优良、耐抽薹性较强、13℃以下20-30天后遇15-32℃才可抽薹开花。

合抱类抗源95生育期75天左右，白心、中桩合抱炮弹形，高抗病毒病、兼抗霜霉病等，经济性状较TuMV抗源B75有显著的改善，耐抽薹性亦有显著的提高。

(5)将合抱类抗源95与橘心迷你杂交后经连续5代自交筛选得耐抽薹材料538；首先在其自交1和2代于苗期人工接种TuMV鲁2株系，筛选TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行综合抗性(选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级0和1的植株)、经济性状(选净菜率高、株型紧凑、帮薄等优株)等综合筛选，在春季选耐抽薹性强和抗干烧心的单株，在夏季选抗软腐病的单株，得性状改良的耐抽薹材料538。

橘心迷你(ORANGE MINI)，生育期65天左右，耐抽薹性强，净菜率高，抗干烧心等，但不抗病毒病。所得耐抽薹材料538较合抱类抗源95在生育期上有了显著的缩短，株型更紧凑，耐抽薹性亦有所提高。

(6)将大福65与夏白菜抗源组1杂交后经连续6代自交并进行抗病性、早熟性筛选得极早熟橘红心株系304；首先在其自交1和2代于苗期人工接种TuMV鲁2株系，筛选TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行综合抗性(选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级0和1的植株)、经济性状(选净菜率高、株型紧凑、个小、帮薄等优株)等综合筛选，再分别于秋季和夏季选抗软腐病、干烧心、及早熟的单株，得性状改良的极早熟橘红心304。

大福65耐抽薹性较强，抗霜霉病、干烧心等，但不抗病毒病。

夏白菜抗源组1为小杂50品种经5代自交筛选得到的耐热极早熟，叠抱头球形，生育期极短，40-45天，株型较小的自交系。

筛选得到的极早熟橘红心304为合抱炮弹形，极早熟，但耐抽薹性较弱，高抗病毒病、软腐病等。

(7)将耐抽薹材料538与极早熟橘红心株系304杂交后经连续6代自交并进行抗性筛选得橘红心娃娃菜自交系X08-219；首先在其自交1和2代于苗期人工接种TuMV鲁2株系，筛选TuMV病级0和1级的植株定植田间，然后于田间再进行综合抗性(选病毒病、霜霉病、软腐病三大病害病级0和1的植株)、经济性状(选净菜率高、早熟、个小、株型紧凑、帮薄等优株)等综合筛选，在春季选耐抽薹性强和抗干烧心的单株，在夏季选抗软腐病的单株，得性状改良的橘红心娃娃菜自交系X08-219。

橘红心娃娃菜自交系X08-219在耐抽薹性上有了提高，并有较强的耐热性，高抗病毒病兼抗霜霉病、软腐病等，株型极小，生育期40天左右，具有娃娃菜特有的性状。

(8)对早熟橘红心自交系08P238和橘红心娃娃菜自交系X08-219进行配合力测定，并分别于春季、秋季种植，以韩国黄心娃娃菜贝贝玉为对照，通过测产和病情指数对比分析显著优于对照而筛选得到橘红心娃娃的组合。

(9)将步骤8中选出的早熟橘红心自交系08P238与质核互作不育源CMA进行4-5代回交转育不育系，得橘红心雄性不育系08P238A。

(10)将步骤8中选出的橘红心娃娃菜自交系X08-219与橘红心雄性不育系08P238A杂交，橘红心雄性不育系08P238A上采到的种子得多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜F1杂交种。

具体实施例二

如图2所示的一种多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜的聚合杂交育种方法，它包括如下步骤：

(1)将TuMV抗源BP007与TuMV抗源石特826杂交后，经3代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选净菜率高、株型紧凑和帮薄的株系，得性状改良的高桩合抱类抗源322；

(2)将高桩合抱类抗源322与橘红心药膳春杂交后经5代自交进行抗TuMV筛选，得合抱类橘红心材料02-693；

(3)将合抱类橘红心材料02-693再与Ych-H-1-357杂交后经4代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选耐抽薹性强和早熟的株系，得早熟橘红心自交系08P238；

(4)将TuMV抗源B75与福山包头杂交后经7代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选净菜率高、株型紧凑和帮薄的株系，得性状改良的合抱类抗源95；

(5)将合抱类抗源95与橘心迷你杂交后经5代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选耐抽薹性强的株系，得耐抽薹材料538；

(6)将大福65与夏白菜抗源组1杂交后7代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选早熟和橘红心的单株，得极早熟橘红心株系304；

(7)将耐抽薹材料538与极早熟橘红心株系304杂交后4代自交进行抗TuMV筛选，并且筛选耐抽薹性强和早熟的株系，得橘红心娃娃菜自交系X08-219；

(8)对早熟橘红心自交系08P238和橘红心娃娃菜自交系X08-219进行配合力测定，筛选得到橘红心娃娃菜的组合；

(9)将步骤8中选出的早熟橘红心自交系08P238与质核互作不育源CMA进行3代回交，转育不育系，得橘红心雄性不育系08P238A；

(10)将步骤8中选出的橘红心娃娃菜自交系X08-219与橘红心雄性不育系08P238A杂交，橘红心雄性不育系08P238A上采到的种子得多抗优质春秋兼用橘红心娃娃菜F1杂交种。

上述两具体实施例育成的橘红心娃娃菜人工接种(TuMV鲁2株系)和田间鉴定高抗病毒病，兼抗霜霉病、软腐病、干烧心等多种病害；三大病害田间病情指数低于1.0~5.0。极早熟，生育期40~45天，密植单株重200~250g，稀植1Kg左右；橘红心，耐抽薹，适合春秋两季(13-32℃)栽培，在重病区和重茬地表现丰产稳产；胡萝卜素和维生素C等含量高于普通大白菜的1.2~4.0倍，可溶性糖含量高，风味品质优良，适合炒食、做汤和凉拌等，耐储运，易包装等优点。