蔬菜育种学各论课件甘蓝育种

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,甘蓝育种,(,C,abbage breeding),甘蓝,（,Brassica oleracea,L.,）,起源于,欧洲地中海,沿岸，栽培历史约,四千年,，是世界上栽培历史最长，面积较大的蔬菜之一。,17,世纪末期由俄国传入我国黑龙江及新疆等地。,2003,年种植面积,88,万公顷左右，居我国叶菜类蔬菜的第二位。,讲述目前甘蓝种质资源、育种主要目标、育种途径和方法和良种繁育体系等。,普通甘蓝,（var.,capitata,L.f,alba,DC.）,红球甘蓝,（var.,capitata,L.f.,rubra,Thell.）,皱叶甘蓝,（var.,bullata,DC.）,抱子甘蓝（var.,gemmifera,DC.）Brussels sprouts,羽衣甘蓝（var.,acephala,DC.）Kale,球茎甘蓝（var.,caulorapa,DC.）Turnip cabbage,白花芥蓝（var.,alboglabra,Bailey）White mustard,花椰菜（var.,botrytis,DC.）Cauliflower,青花菜（var.,italica,Plenk）Broccoli,（一）,甘蓝（,Brassica oleracea,L.,）的,变种及类型,结球甘蓝,一 种质资源及分类,普通甘蓝,皱叶甘蓝,savoy cabbage,结球甘蓝的茎短缩，顶芽发达，生长前期开放生长，后期心叶抱合生长形成叶球。,红球甘蓝（紫甘蓝）,球茎甘蓝的顶芽开放生长，养分贮存于肥大的肉质茎(succulent stem)内。,抱子甘蓝顶芽(apical bud)开放生长形成同化叶，腋芽(axillary bud)抱合生长形成小叶球。,抱子甘蓝的小叶球含高的蛋白质和维生素,C,（,98-170mg/100g,）、微量元素硒等。,（二）甘蓝的结球类型,尖头类型 圆头类型 平头类型,根据结球(heading)形状分为：,1.,尖头类型,最早由,英国,育成。尖头型植株较小，叶片长卵形，整个叶球呈心脏形，大型者称牛心，小型者称鸡心。,尖头型品种,冬性强,，不易先期抽薹(early bolting)，,但结球较松，产量较低，品质较差。,从定植到叶球初收约,5070d,，较早熟，在长江流域多作春甘蓝栽培。,元 春,大连市农业科学研究所从迎春品种中选出的极早熟类型。,牛心甘蓝,内蒙古自治区呼和浩特市郊区农家品种。,2.,圆头类型,最初由,丹麦,育成。叶球顶部圆形，叶片较少。圆头型品种,结球紧实，品质中等，多为早熟或早中熟品种，,从定植到收获,50,70d,。,在长江流域越冬栽培易发生先期抽薹现象，故,多作秋甘蓝,进行早熟栽培。如,中甘,21,、金早生、,8398,等。,3.,平头类型,平头型植株较大，外叶呈团扇形。叶球顶部扁平。平头型品种,结球紧实,，,产量高，品质较,好,，多,为中晚熟或晚熟品种，,从定植至收获在,70,100d,以上，,多做秋冬甘蓝栽培。如,中甘,8,号,、雅致、京丰,1,号等。,三类结球甘蓝的特性差异：,尖头类型,的品种在同样的栽培条件下一般抽薹较少，结球较松，品质较差，较早熟。,圆头类型,品种在长江流域作春甘蓝栽培易发生未熟抽薹现象，结球紧实，品质中等，中早熟。,平头类型,的品种的抽薹情况介于上述二者之间，结球紧，品质较好，中晚熟。,注意：在引种工作中，应注意品种冬性的强弱。栽培上注意适宜的播期。,美、英、日、荷兰、德国和原苏联等国家都设有国家种质库或种子贮藏实验室。如原苏联的,Vavilovo,研究所从,70,多个国家收集,3240,份甘蓝种资资源，并已进行试种、保存和利用。,中国农业科学院蔬菜花卉研究所品种资源室已收集、保存从,30,多个国家和全国各地引种甘蓝种质资源约,800,份次。此外，全国各省市场的甘蓝育种单位也收集保存了大量的种质资源。,目前，缺少耐寒、耐热、抗先期抽薹、抗多种病害、耐盐碱的特异种质资源。,（三）结球甘蓝种质资源收集情况,二 开花授粉习性,甘蓝属,绿体春化型(vernalization),，,当幼苗长到,6片真叶左右,、,叶宽,6,cm以上、茎粗0.6cm左右,时，遇到0-15度的低温，经过50-90天，就能通过春化抽薹开花。,甘蓝的花序为,总状花序(raceme),。从顶芽抽出的花序为主花序，最先开花，每一花序上的花是从下向上陆续开放的，整株的花期约34个星期，一个品种的花期随品种有较大差异，一般为40一50天，长者可达两个月。,结球甘蓝生长周期示意图,1,小苗越冬；,2,大苗越冬（低温花芽分化）；,3,未熟抽薹（高温、长日照）；,4,球内抽薹；,5,侧芽结球（低温越冬）,2,甘蓝的主要性状遗传规律,（1）产量性状(yield,character,),结球性,：隐性因子控制,结球甘蓝羽衣甘蓝，叶稍微内卷,结球甘蓝皱叶甘蓝，F1近似皱叶,裂球性,（,Splitting,）：至少3对基因控制，早裂球为不完全显性(,d,ominance)，,遗传力(heritability)为0.47,外叶多少,：多少，F1为中间性。,抽薹性,，不易抽薹为单因子的显性，但有其他修饰基因的影响。,dominant inheritance,recessive inheritance,（,2,）品质性状,球形,尖头对圆球或扁圆为显性。,圆球形对倒卵形为不完全显性。,圆球形,扁圆形的,F1,为中间形。,营养成份,：,蛋白质，糖，,VC,等均为数量性状。,叶色,紫红色,绿色，,F1,为淡紫色。,黄色,绿色，绿色为显性。,中心柱,遗传力为,0.7,（3）熟性(maturity),多个显性基因控制。,早熟早熟，F1接近双亲或更早。,早熟晚熟，F1，介于双亲间，偏早熟。,（4）抗病性,（,disease resistance,）,1 TuMV，属于显性遗传。,2 黑腐病,（,black rot,），,由1个主效基因支配，杂合时表现为受1个隐性和1个显性的修饰基因,（,modifying gene,）,影响。,3 白粉病,(powdery mildew),，显性单基因控制。,丰产(yield)、优质(quality)、抗病(disease)和抗逆(stress)为长期甘蓝品种改良工作的目标。,三 主要育种目标,1.丰产性的选育,产量构成因素(Y,ie,ld component factor)：,单位面积产量=单位面积株数结球率叶球平均重,着重选育株型,直立、叶色绿、开展度小、叶球紧实,的新品种，以增强光合作用和面积。,早熟品种大多为叶重型，还应考虑充实度。晚熟品种大多为叶数型。,净菜率 甘蓝球重占株重的百分率,甘蓝,夏秋甘蓝：,北方,要求主要抗黑腐病,(black rot),、病毒病,（TuMV、CMV、CaMV），,霜霉病,(downy mildew),及干烧心病,(tipburn),等；,南方,则要求主要抗黑腐病、根肿病,(clubroot),、软腐病,(soft rot),、菌核病,(stalk break),等。,春甘蓝：,要求新品种能抗干烧心病，菌核病和软腐病。,2.,抗病虫品种的选育,基因工程抗虫育种,虫害主要有菜粉蝶(cabbageworm)、菜蛾(diamond black moth)、菜蚜(cabbage aphid)、甘蓝夜蛾(cabbage moth)、黄条跳甲(Phyllotreta vittata Fabricius)、菜心野螟(Hellula undalis)等。,3,品质,（,quality,）,商品品质：,要求叶球外观符合市场要求，,叶球紧实,，,中心柱短,，,不易裂球,；,风味品质：,要求球叶,叶质脆嫩、粗纤维少、味微甜、无苦味及辛辣味,；,营养品质：,要求含有,较高的粗蛋白，,Vc,及其他有益的氨基酸和含有较低,的硫代葡萄糖甙等。,匹兹堡大学,Singh,教授带领的研究组发现甘蓝、花椰菜等蔬菜中含有的一种叫做,ITCs(isothiocyanates,，,异硫氰酸盐,),的化学物质能有效抑制人类前列腺癌细胞的生长。,甘蓝质地风味育种应选叶脉细小、叶柄扁平而短、中心柱小、,质地细嫩的材料做亲本。,4,选育早熟而不易抽苔的春甘蓝品种,春甘蓝特别要求冬性强、不易发生未熟抽薹。,甘蓝属于绿体春化作物，特别是在,0-4,度的低温条件下，更容易通过春化而发生,“,末熟抽薹,”,。,5,中早熟秋甘蓝品种市场需求增加,我国中早熟品种选育方面占有绝对优势，精选,8398,、中甘,11,、争春等品种都有很大的市场，商品性状更好的中甘,17,、中甘,21,等也开始进入市场。,6 抗逆品种的选育,在选育抗病品种的同时，还要根据各地的实际情况，注意抗虫、抗寒、耐热、耐干旱、耐盐碱等特性的鉴定及选育。,7 耐贮运型(storage transport)和加工品种的选育,如南菜北运、西菜东调。日本、韩国和欧洲国家的品种在这方面有一定优势，如珍奇、比久1039、铁头3号等，品质欠佳。,1 引种(introduction),黑叶大平头、牛心种、黄苗等。,2 杂交育种(hybrid breeding),完成春花后，对光周期(photoperiod)反应，尖头型和平头要求不很严格，圆头要求较严格的长日照。,甘蓝花的柱头(stigma)比雄蕊(stamen)先成熟，,幼小花蕾的柱头已有授粉(pollination)能力,。,杂种后代的选择主要采用集团选择法(group seletion)或母系选择法(parent seletion)。,选育春甘蓝品种双亲都应是冬性强的系统。,耐热品种遗传力较高，早期选择能获得较好效果。但特殊配合力很小。叶色深而蜡粉厚的品种耐热。,四 育种方法,Pistil,，,Anther,3 杂种优势(hetorosis)的利用,（一）利用自交不亲和系(self incompatibility),（二）利用雄性不育性系(male sterility),（一）利用自交不亲和系制种,Female Parent S,1,S,2,S,2,S,3,S,2,S,4,Pollen S,1,S,3,S,1,S,3,S,1,S,3,S,1,S,2,、,S,1,S,4,、,S,2,S,3,、,S,3,S,4,2.,自交不亲和系的实用标准,:,蕾期自交亲和指数,5;,花期自交亲和指数,1;,兄妹交亲和指数,2;,具有优良的经济性状，较强的抗病力和配合力，且自交一定代数后退化不明显。,1.,亲本选育和纯化,自交纯化，早熟小球品种3-4代后可纯化，衰退不明显，晚熟种相反。,小孢子培养植株加倍成双单倍体(double haploid),3.自交不亲和系的繁殖(reproduction,propagation)：,剥蕾自交，,采用5%的食盐水加0.3%硼砂在花期喷雾处理(1-2d喷一次),4.,利用自交不亲和系配种杂交种(hybrid)：,S,1,S,1,S,2,S,2,S,1,S,2,(F,1,),自交繁殖,自交繁殖,最好选用正反交杂种优势都强的组合；,以种子产量高的亲本种植比例大一些；,双亲高矮差别大时，高矮,1,:,2,或,2,:,2,种植；,正反交性状完全一样时，可混收。,京丰,1,号,亲本：,自交不亲和系,黑叶小平头,7221-3,和黄苗,7224-5-3,结球较紧，单株重,3.5kg,左右，单球重,2.5kg,左右。中晚熟品种，抗病，适应性强。每,667,平方米单产,4000,6000kg,。,适于东北、华北及长江下游、黄淮海等地区种植。,1985,年获国家发明一等奖,中甘,11,号,自交不亲和系,01-88,和,02-12,，早熟、冬性强、品质好，球型不同而花期相近。,亲本：,定植后,50,天可收获；,叶球外观、紧实度、中心柱长度、,生熟食用品质等品质性状均优于,原有主栽品种报春；,亩产,3489.5,公斤；,冬性较强，不易发生未熟抽薹。,国家科技进步二等奖,国家科技进步二等奖,叶球圆球形，单球重,0.9,lkg,。绿色，风味