早熟、抗病芥蓝新组合‘沪芥1号’的选育

陈锦秀,薄天岳,邰 翔,缪体云,朱晓炜

(上海市农业科学院园艺研究所,上海市设施园艺重点实验室,上海科园种子有限公司,上海201403)

芥蓝(Brassica albograbraBailey)是十字花科芸苔属甘蓝的一类变种蔬菜,以其肥嫩的花茎和嫩叶供食用,肉质脆嫩、清香,风味别致。芥蓝是我国的特色蔬菜之一,原产于南方地区,是一种很受广东、广西、福建等省份人们喜爱的家常菜,更是畅销港澳地区及东南亚的出口菜[1]。随着人们生活水平的提高以及饮食文化的迅速发展,国内各大中型城市对芥蓝菜的需求量不断增加,且伴随设施园艺的发展,芥蓝栽培区域与面积不断扩展。目前,芥蓝生产上主要应用的品种仅限于地方品种、国内利用自交不亲和系配制的杂交一代以及日本进口杂交种。其中,地方品种主要有广州地区的‘柳叶早芥’‘登峰芥蓝’‘迟花芥蓝’,中国台湾地区的‘中花芥蓝’等,这些品种大多存在整齐度欠佳、产量低、品质差等问题;20世纪90年代后期一些育种单位陆续推出了一系列杂交一代品种,主要有广州汕头金韩种业的‘金杆’系列,以及广东省农业科学院利用自交不亲和系配制的‘秋盛’‘夏翠’芥蓝等,这些杂交一代种子存在着亲本繁殖成本高、长期自交易退化、杂交率很难达到100%等问题;进口芥蓝品种主要来自日本,田间表现整齐,但种子价格昂贵;以上问题都限制了芥蓝生产的发展[2-3]。利用雄性不育系配制杂交种可以克服上述缺陷[4],本课题组经过多年攻关,利用获得的芥蓝雄性不育源进行了连续6代回交转育,进而配制芥蓝杂交组合,选育出了适合上海及周边地区栽培的早熟、抗霜霉病的芥蓝杂交新组合‘沪芥1号’。

1 材料与方法

1.1 亲本材料

‘沪芥1号’的母本为雄性不育系‘CMS早芥1219’,其不育基因来源于2009年春季田间发现的高代自交系早熟白花芥蓝中的变异株。该变异株在营养生长期间与其他白花芥蓝无明显差异,均表现为薹茎呈柱形,较细,早熟,但其花期花朵中花丝萎缩无花粉,后经检测确定其为萝卜细胞质雄性不育株。‘沪芥1号’的父本为‘中芥1217’,来源于广东地方品种 ‘中迟芥蓝’,通过连续多代严格套袋自交分离选育而成。

1.2 选育过程

2009年春季以芥蓝不育变异株为母本,以自交系‘白花早芥’为父本,进行杂交,得到杂交F1代种子。2009年秋季将杂交F1代种子进行播种并对得到的植株进行不育性检测,结果表明所有植株均表现为不育性,其株型、叶形、薹形与父本材料相近。根据后代材料的不育表现、蜜腺退化程度以及雌蕊的生长情况进行选择,并以原来的杂交父本早熟白花芥蓝自交系为轮回亲本进行回交转育。2010年春季对回交后代进行继续筛选并转育,经过3年连续6代的回交转育后,对其叶形、薹形、薹长、薹粗、花器结构等植物学性状进行比较筛选,并对霜霉病、软腐病的抗性进行筛选,于2012年选育出了园艺性状优良、抗霜霉病的芥蓝雄性不育系‘CMS早芥1219’,其各项性状稳定,花蕾未现黄化,花瓣稍小,蜜腺不缺失,结实性较好,其余性状与转育父本基本一致,表现为早熟、基生叶稍灰、薹色较绿。

‘中芥1217’来源于广东地方品种‘中迟芥蓝’。该品种于2008年从广东省引进,在上海的种植表现为整齐度稍差,中晚熟,单薹较粗。本课题组于2009年开始选择成熟期相对较早,薹茎中粗,节间较长的单株套袋并进行人工授粉,通过连续3年6代自交,同时对自交后代进行抗软腐病、抗霜霉病鉴定,于2012年选育出综合性状表现稳定、早中熟、抗病性好、口感脆嫩的芥蓝自交系材料‘中芥1217’。

2013年春季对芥蓝雄性不育系‘CMS早芥1219’进行配合力测试,选用多个芥蓝自交系与其配制组合,结果表明‘CMS早芥1219’ב中芥1217’组合表现最佳。同年秋季开始利用蜜蜂授粉在大棚内进行杂交种制种试验,并成功获得整齐一致的杂交F1代种子,将新组合暂定名为‘沪芥1号’,选育过程如图1。

图1 ‘沪芥1号’芥蓝新品种选育过程Fig.1 The breeding process of a new Chinese kale variety ‘Hujie 1’

2 结果与分析

2.1 双亲的特征特性

亲本1:‘CMS早芥1219’为芥蓝雄性不育系,早熟,植株直立,株型小,株高16—20 cm,开展度15—20 cm。基生叶叶片卵圆平滑,叶色绿,叶柄短,蜡粉中,薹茎柱形,节间中长,纤维少,口感脆嫩,薹长10.6 cm,薹茎粗1.43 cm,单薹重30—50 g。白花,开花期花瓣开放正常,无花粉,属萝卜细胞质不育类型。

亲本2:‘中芥1217’为芥蓝高代自交系,植株直立,株高30—35 cm,开展度30—35 cm。基生叶片宽卵圆稍皱,叶色绿,蜡粉中,薹茎纺锤形,节间中,薹长16.5 cm,薹茎粗约2.22 cm,单薹重130—180 g,抗病性好、单薹较粗、口感脆嫩,中早熟。花期自交亲和指数为2.46—4.08,蕾期人工剥蕾授粉结实率高。

2.2 杂交新组合‘沪芥1号’的特征特性

‘沪芥1号’芥蓝在上海地区种植表现为早中熟,播后50—60 d可采收。株型直立,株高32—36 cm,开展度32—35 cm。叶片卵形微皱,叶色绿,叶柄短,蜡粉中等。薹茎长纺锤形,节间中长,纤维少,口感脆嫩,薹长18—22 cm,薹径粗2.0—2.5 cm,平均单薹重110—150 g,平均产量13 500—18 000 kg∕hm2。 该组合田间表现抗病性强,高抗霜霉病。

2.3 组合比较试验

2013年秋季将‘CMS早芥1219’与多个芥蓝自交系配制杂交组合并进行品比试验,对照为广东省主栽品种‘汕头金杆Ⅲ’。试验在上海市农业科学院华漕分部南华路管棚区进行,8月19日条播于苗床,9月10日定植于露地。设置小区,每小区18 m2,3次重复,随机区组排列。结果表明:‘CMS早芥1219’ב中芥1217’的平均产量达到15 761.11 kg∕hm2,较对照品种‘汕头金杆Ⅲ’增产15.80%。薹茎粗比对照增加0.2 cm,薹长与对照无明显差异。‘CMS早芥1219’ב中芥1217’播后57 d收获,较对照‘汕头金杆Ⅲ’晚2 d,但早于其他组合,商品性好,综合性状明显优于其他组合。各组合及对照的主要经济性状和商品性状见表1、表2。

表1 2013年秋季芥蓝新组合品比试验主要经济性状Table 1 The main economic characters of new combinations of Chinese kale in variety test in autumn 2013

表2 2013年秋季芥蓝新组合品比试验主要商品性状Table 2 The main commercial characters of new combinations of Chinese kale in variety test in autumn 2013

2.4 ‘沪芥1号’及其双亲对霜霉病的抗性试验

2014年9月对‘沪芥1号’‘汕头金杆Ⅲ’以及‘沪芥1号’的双亲‘CMS早芥1219’和‘中芥1217’进行了室内苗期抗霜霉病鉴定试验。以感病自交系‘JS1022’为对照,每份材料90株,于幼苗2叶1心时采用孢子悬浮液喷雾法接种,接种后保湿24 h,7 d后调查病情指数。结果表明:‘沪芥1号’高抗霜霉病,平均发病率为8.94%,平均病情指数为3.34;而‘汕头金杆Ⅲ’的平均发病率为10.57%,平均病情指数为3.70(表3)。

表3 ‘沪芥1号’及其双亲苗期人工抗霜霉病鉴定表现Table 3 Evaluation of resistance to downy mildew of‘Hujie 1’ and its parents by artificial inoculation at seedling stage

2.5 ‘沪芥1号’的生产试种

2014—12016年在上海市崇明区、闵行区、青浦区、松江区和奉贤区进行了新组合‘沪芥1号’的生产试验(表4),以广东省主栽早熟品种‘汕头金竿Ⅲ’为对照。在3年12个点次的试种中,‘沪芥1号’的平均产量为16 599.15 kg∕hm2,较对照品种‘汕头金竿Ⅲ’增产14.76%。

表4 2014—2016年‘沪芥1号’上海郊区生产试验结果Table 4 Production test of‘Hujie 1’ in Shanghai suburbs from 2014 to 2016

3 主要栽培技术要点

3.1 播种定植

春秋季可露地播种,设施管棚内可周年播种生产,苗龄约20 d,4叶1心时可定植,株行距分别为20 cm及25 cm。

3.2 肥水管理

定植前施足基肥,定植后及时浇缓苗水,活棵后需多次中耕、培土,以防倒伏,视田间情况进行追肥1—2次。

3.3 病虫防治

芥蓝田间病害发生较轻,常见病害有霜霉病、软腐病和黑腐病。虫害以蚜虫、小菜蛾、青虫为主。病虫防治以预防为主,不同药剂交替使用。

3.4 采收

定植30—40 d后,生长至齐口花时即可采收。

4 结论与讨论

‘沪芥1号’芥蓝成熟较早,播后50—60 d可采收。株型直立,株高32—36 cm,开展度32—35 cm,薹茎呈长纺锤形,节间中长。不同季节栽培生育期、薹长、单薹重稍有差异,所以大面积种植前需进行少量试种。‘沪芥1号’芥蓝适宜在华东地区推广种植,利用小拱棚或遮阳网等设施可以周年生产,春秋露地均可栽培,尤其以秋季栽培品质产量最佳。

利用萝卜细胞质雄性不育性选育芥蓝雄性不育系具有不育性稳定的优点,但存在严重的生理障碍,易发生花蕾黄化、蜜腺消失、结实率低等现象[5-6],所以在芥蓝不育系的选育过程中一定要注意转育后代不育株蜜腺、花朵开放度、结实率的筛选,以利后期的制种工作。

[1]孙莉娜,李锡香,邱杨,等.芥蓝种质资源描述规范和数据标准[S].北京:中国农业出版社,2008:1-2.

[2]李桂花,陈汉才,宋钊,等.芥蓝新品种‘夏翠芥蓝’[J].园艺学报,2011,38(1):195-196.

[3]李桂花,陈汉才,张艳,等.芥蓝新品种‘秋盛芥蓝’的选育 [J].热带作物学报,2011,32(8):1142-1143.

[4]陈世儒,王鸣,许蕊仙,等.蔬菜育种学[M].北京:中国农业出版社,1992:122-131.

[5]龚义勤,汪隆植,柳李旺,等.萝卜细胞质雄性不育(CMS)的研究概况[J].中国蔬菜,1999(6):48-50.

[6]杨海鹏,宋洪元.芸苔属作物细胞质雄性不育类型及败育细胞学研究进展[J].南方农业,2013(2):49-52.