十字花科蔬菜雄性不育在杂交育种上的应用

朱云川

蔬菜育种对品质与抗逆性育种十分重视，优秀种质资源的研究与不断创新成为焦点问题。自身杂交的优势比较显著是十字花科作物的主要特点，自交不亲和系以及雄性不育系是选育杂种一代的方式。十字花科选取雄性不育系为母本做出杂交育种能够有效增强杂种优势的应用范围，减少种子生产过程中所需要的成本，以确保杂交种子的纯度与质量。比较优良的杂种其一袋就可以增加很大的产量，也可以提升其品质。

1、主要十字花科蔬菜雄性不育在杂交育种上的应用

①萝卜雄性不育应用

相关研究人员通过对其进行改良获得Ogu CMS，并应用至十字花科蔬菜。国内研究人员曾于美国引入改良品种Ogu CMS材料，通过甘蓝自交系与青花菜自交系做出转育，获取回交后代，通过转育获得回交后代，低温环境下，叶片不存在黄化现象产生，不育花无异常问题顺利开花，雌蕊无异常现象，结实性稳定良好，应用前景广阔。

全新进行改良的Ogu CMD尽管对黄化与蜜腺问题做出一定的解决，不过对于抗病性、胞质负效应以及种子生产量等方面还存一些问题需要解决，十字花科蔬菜作物并未获得推广应用。改良之后的胞质不育性应用至油菜种植，研究人员通过运用原生质体融合技术，针对甘蓝型油菜萝卜，能够有效解决胞质不育材料存在的遗传问题。并成功获得全新优秀品种，并在一定的种植，产量较纯系相比提升明显。国内研究人员通过以特定萝卜品种当作雄性不育系，采用选定的优良品种当作转育亲本，进行回交转育，得到不育株率全部的不育系品种，并培育出全新组合品种，位于生产中获得应用。

②白菜雄性不育应用

白菜属于异花授粉作物，杂种优势特点显著，优良组合较常规品种获得良好的增长效果，仅需较短时间就可将大部分线性耐病性等基因有效转接至F1杂种之中，白菜的应用位置为F1的营养器官，无需育性恢复基因即可应用至生产。

甲型当作基础母本，同乙型进行有效杂交，后代样本中能够获得雄性不育系，培育获得乙型两用系，其当作母本，万泉青帮可育株作本样本，对其采取测交，培育获得甲型两用系，并对两种全新品种可育株采取测交，培育获得大白菜细胞质核基因雄性的不育系品种。不育系具备良好的育性，结实无异常，不育株率以及不育度能够达到十成，基于此培育出的一代杂种成功获得应用与种植生产。国内研究人员曾引入全新类型的带有萝卜胞质的大白菜雄性不育材料，并采取多代回交，培育出不育株状态无异常现象、带有蜜腺结构、花器与结籽无异常的不育系。不育系植株成长期无异常，未出现黄化问题，转育简单，在杂交育种方面具有良好的应用前景。

③油菜雄性不育应用

甘蓝性油菜波里马，最初源自于苏联，不久之后，Pol CMS传至国外，并通过澳大利亚推广至其他国家，加、澳、波完成三系配套，应用Pol CMS不育材料培育获得甘蓝型油菜杂交种。国际方面认为其使目前世界范围内最具潜在应用价值的胞质雄性不育系。对于油菜雄性不育系而言，此不育系应用至选育阶段，针对其他十字花科蔬菜，同样获得有效应用。

研究人员以此当作母本，用大白菜当作父本，采取杂交方式，获得F1，之后将F1当作母本，将甘蓝当作父本，采取杂交方式，获得三交中F1，选用三交种F1单株当作母本，将大白菜当作轮回父本，采取连续杂交的方式，并进行定向的选择方式，来培育并获得大白菜异源胞质雄性不育系。这样的不育系会使萝卜的不育源存在的苗期黄化的问题以及蜜腺退化等问题得到及时有效的解决，不育性则非常良好，不育植株率相对较高，并未出现异源胞质产生的影响。通过此不育系培育获得大白菜雄不育一代杂种等优秀品种，成功应用至我国大部分地域并获得种植。

研究人员曾对甘蓝型油菜品种采取相互杂交，杂交后代获得不育株，并通过选育，培育得到三系配套，并培育得到杂一代新品种。此杂交种较常规相对比，获得良好的增量增产效果。并获得国家相关鉴定，此杂种性状较为优秀，稳定性与恢复性良好，增产效果十分显著，并在国内外获得广泛应用与推广。位于我国黄河流域、长江流域范围内获得种植，成为我国种植生产面积较大的首个油菜“三系”杂种。

④甘蓝雄性不育应用

研究人员曾于自然环境下的甘蓝材料中获得雄性不育株。采取测交与少量花粉自交，对后代分离现象做出分析观察，得知材料育性通过一对显性基因进行控制，且修饰基因同样发挥一定效果。已成功获得部分纯合显性不育系，则不育的株率与不育度保持完全，且雌蕊无异常，结实稳定，配合力较好。应用此不育系同优良的甘蓝自交系进行杂交而培育的“中甘18”，因其极早熟、品质优等特点，2001年获得国家发明专利，同样也成为国内外第一次应用显性核基因控制雄不育获得的新品种甘蓝。

⑤芥菜雄性不育应用

国外研究人员曾在芥菜品种杂交组合内的F1，获得雄性不育，通过F1F2以及回交多代进行相关鉴定，为细胞质遗传。不过保持系存在明显不足，不育率仅能维持5成至7成，恢复系主要为印度品种。研究人员（Anand）曾获得芥菜雄性不育，并培育出恢复十分优秀的恢复系，以此培育形成的杂交组合，同对照相比产量提升翻倍，种子含油量与蛋白质含量提升明显。史华清等人在1975年发现雄性不育的芥菜型油菜，并取名欧新A。历经10年间不断的测交转育，培育获得三系低芥酸芥菜新品种，在试验、示范、推广中同对照相比产量提升十分明显。

2、综上，在十字花科蔬菜制种中，种子纯度是影响新品种推广的的首要因素，其次为生产成本。在雄性不育株上采集的杂一代种子纯度可达到100%，同时还省去了母本的人工去杂工序，因而利用雄性不育进行杂交制种可有效解决种子纯度、生产成本等问题。在利用雄性不育进行十字花科蔬菜制种中，笔者认为还应注意：①加快优质、高产新品种的应用研究。随着人们生活水平的提高和对健康的需求，优质、营养高、口感好的蔬菜需求量不断提高，按照市场需要，加快推出适应市场的优特新品种。②加快抗逆育种研究。加快对能适应不同生态环境的蔬菜新品种研究，推出抗逆性好、市场需求量大、全年能均衡上市蔬菜品种。③做好制种基地的培育工作，确保种子生产的安全、稳定和种子质量保障。

（作者单位：617061 四川省攀枝花市仁和區烟叶发展办公室）