一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法

摘要

一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，其特征在于选择菜薹品种“油绿701菜心”和芜菁品种“白玉”作为亲本材料，包括下列步骤：以芜菁品种“白玉”为母本和菜薹品种“油绿701菜心”为父本杂交，获得杂交一代种子F1；以杂交一代F1为母本，以菜薹品种“油绿701菜心”为父本杂交，获得回交一代种子BC1F1；从回交一代BC1F1再历经4代选择出基部节间距离伸长明显早的，且株型紧凑叶片直立的健壮植株BC1F5；将BC1F5群体扩繁获得适合一次性收获作业的菜薹种质资源。本发明的创制方法操作简单，创制的菜薹种质资源一次性收获的产量高于自身传统多次收获的产量，实现了菜薹一次性收获作业不减产的目标。

权利要求

1.一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，其特征在于：选择菜薹品种“油绿701菜心”和芜菁品种“白玉”作为亲本材料，至少包括下列步骤：第一步，以所述芜菁品种“白玉”为母本和所述菜薹品种“油绿701菜心”为父本杂交，获得杂交一代种子F1；

第二步，以所述杂交一代F1为母本，以所述菜薹品种“油绿701菜心”为父本杂交，获得回交一代种子BC1F1；

第三步，利用单株选择法从所述回交一代种子BC1F1开始历经4代选择出基部节间距离伸长明显早于所述菜薹品种“油绿701菜心”、并且株型紧凑叶片直立的健壮植株，获得五代株系种子BC1F5；

第四步，将所述五代株系种子BC1F5群体扩繁，从中选择1个长势、整齐度最好的株系，即为适合一次性收获作业的菜薹种质资源；

所述菜薹种质资源属于菜心中熟类型，一次性收获的菜薹产量较自身传统多次收获的菜薹产量显著增产10.2～14.5%，也较亲本“油绿701菜心”传统多次收获的菜薹产量显著增产7.5～11.6%；所述菜薹种质资源的株型紧凑叶片直立，同等栽培条件下基部节间距离伸长明显早于亲本“油绿701菜心”，株高明显高于亲本“油绿701菜心”；所述菜薹种质资源在传统多次收获时株高44.1厘米，株辐27.5厘米，主薹长20.0厘米，薹粗1.68厘米，单薹质量

44.5克；所述菜薹种质资源在一次性收获时株高37.4～40.7厘米，株辐20.3～24.8厘米，主薹长22.7～23.8厘米，薹粗1.75～1.86厘米，单薹质量49.9～51.5克。

2.根据权利要求1所述的适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，其特征在于：所述菜薹品种“油绿701菜心”是广州市农业科学研究所选育，于2005年3月通过广东省农作物品种审定委员会审定，审定编号：粤审菜2005002。

3.根据权利要求1所述的适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，其特征在于：所述芜菁品种“白玉”是从日本引进的中早熟品种，肉质根乳白色、近圆形、肉质紧密、纤维质发生晚，叶片紧凑、浓绿色、有光泽、缺刻少。

说明书

一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及蔬菜育种领域，具体涉及一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，该菜薹种质资源可以在刚刚进入始花期时进行机械或人工的一次性收获作业。

背景技术

[0002] 近年来随着劳动力成本的不断提高，种菜的成本越来越高，利用机械来替代人工完成蔬菜生产的全过程是科研创新的重要发展趋势之一。菜薹是一种最有可能实现全程机械作业的蔬菜种类之一，但目前的品种的性状不能完全适合机械全程作业的需求，主要瓶颈在收获环节。现有菜薹品种均是在人工多次收获条件下选育得到的，是根据田间单株成熟度的不同分先后多次采收，产量才能达到最高值。而现有技术机械只可能一次性收获，显而易见如果一次性早收，群体产量还未达到最高值，如果晚收，必然有部分开花过度失去商品性，群体产量也必然显著下降，很难找到一个平衡点，因此，现有品种如果一次性采收的话，产量必然会明显下降，而现阶段节省的人工费用远远不足以弥补减产造成的损失，则经济效益会较人工采收的效益显著下降，从经济层面无法实现菜薹全程机械化作业。另外，从提高菜薹生产效率和菜地利用效率角度来讲一次性收获方式远高于传统的多次收获方式，尤其对于规模化生产来说实现一次性收获对于节本增效也是具有重要意义的。

[0003] 综上所述，有必要解决现有菜薹品种一次性收获相较多次收获产量明显下降的问题，而目前还未见有相关技术来解决此问题。

发明内容

[0004] 本发明为解决上述问题提供了一种技术途径，发明了一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，得到的材料不但可以作为新性状的供体亲本，也可以做为品种直接利用。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，选择菜薹品种“油绿701菜心”和芜菁品种“白玉”作为亲本材料，至少包括下列步骤：

[0006] 第一步，以所述芜菁品种“白玉”为母本和所述菜薹品种“油绿701菜心”为父本杂交，获得杂交一代种子F1；

[0007] 第二步，以所述杂交一代F1为母本，以所述菜薹品种“油绿701菜心”为父本杂交，获得回交一代种子BC1F1；

[0008] 第三步，利用单株选择法从所述回交一代种子BC1F1开始历经4代选择出基部节间距离伸长明显早于所述菜薹品种“油绿701菜心”、并且株型紧凑叶片直立的健壮植株，获得五代株系种子BC1F5；

[0009] 第四步，将所述五代株系种子BC1F5群体扩繁，从中选择1个长势、整齐度最好的株系，即为适合一次性收获作业的菜薹种质资源（JT-1）。

[0010] 所述菜薹种质资源（JT-1）属于菜心中熟类型，一次性收获的菜薹产量相较自身传统多次收获的菜薹产量显著增产10.2～14.5%，也相较亲本“油绿701菜心”传统多次收获的菜薹产量显著增产7.5～11.6%，且一次性收获的大多数单薹不带小花，商品性整体上也就明显优于传统以 “齐口花”为标准多次收获的单薹；所述菜薹种质资源株型紧凑叶片直立，同等栽培条件下基部节间距离伸长明显早于亲本“油绿701菜心”等同类型传统品种，株高明显高于亲本“油绿701菜心”等同类型传统品种；所述菜薹种质资源在传统多次收获时株高44.1厘米，株辐27.5厘米，主薹长20.0厘米，薹粗1.68厘米，单薹质量44.5克；所述菜薹种质资源在一次性收获时株高37.4～40.7厘米，株辐20.3～24.8厘米，主薹长22.7～23.8厘米，薹粗1.75～1.86厘米，单薹质量49.9～51.5克。

[0011] 上述技术方案中的有关内容解释如下：

[0012] 1、上述方案中，所述菜薹种质资源属于广东菜心类型，植物学分类上属于十字花科芸薹属芸薹种小白菜亚种菜薹变种，为了全文叙述方便可用“JT-1”来表示。

[0013] 2、上述方案中，所述菜薹品种“油绿701菜心”是广州市农业学研究所（现名为广州市农业科学研究院）选育，于2005年3月通过广东省农作物品种审定委员会审定，审定编号：粤审菜2005002。其特征特性为生长势强，株形较矮壮，株高30.4厘米，株幅 26.7厘米；基叶稍柳叶形，薹叶柳叶形，薹叶少，节疏 ，菜薹紧实匀称，不易空心，耐贮运 ，油绿有光泽，主薹高（长）23～25厘米，横径l.5～2 厘米，单薹质量 45～50克 、中熟 ，播种至初收37～43 天，延续采收7～l0 天，抽薹整齐，商品综合性状好，品质佳，耐病毒病、霜霉病 ，适应性广，抗逆性强，丰产稳产，每亩产量l000～l500kg ，适宜出口。该品种属于广东菜心类型，在植物学分类上属于十字花科芸薹属芸薹种小白菜亚种菜薹变种。种子购自广州市农业科学研究院（广州乾农农业科技发展有限公司）。

[0014] 3、上述方案中，所述芜菁品种“白玉”是从日本引进的中早熟品种，肉质根乳白色、近圆形、肉质紧密、纤维质发生晚，叶片紧凑、浓绿色、有光泽、缺刻少，一般用于生食或做沙拉。在植物学分类上属于十字花科芸薹属芸薹种芜菁亚种。种子购自北京绿东方农业技术研究所。

[0015] 4、上述方案中，适合一次性收获作业的菜薹种质资源（JT-1）和油绿701菜心的传统多次收获的标准：当主花薹高度与外叶齐平,总体花蕾欲开而未开时,常带几朵绽放的小花，俗称“齐口花”，为采收适期，分多次收获；采收过早，花薹过嫩，影响产量；采收过迟，菜薹过高，纤维增多，质量则差，产量下降。

[0016] 适合一次性收获作业的菜薹种质资源（JT-1）的一次性收获的标准有两种：分别在JT-1、油绿701菜心的群体中第一批单株达到“齐口花”标准当日一次性将JT-1全部收获。油绿701菜心的一次性收获的标准：油绿701菜心群体中第一批单株达到“齐口花”标准当日一次性全部收获。

[0017] 5、上述方案中，种质是指决定生物遗传性状，并将其遗传信息从亲代传给后代的遗传物质，是客观存在的实体，在遗传学上称为基因。在遗传、育种及生产上有利用价值的一切生物材料均可称之为种质资源，从育种的角度来说种质资源是培育新品种的物质基础，表现形式可以是：地方品种、改良品种、新选育的品种、引进品种、种子、突变体、野生种、近缘植物、人工创造的各种生物类型、无性繁殖器官、单个细胞、单个染色体、单个基因、甚至DNA片段等。

[0018] 本发明的设计构思：为了解决传统菜薹品种一次性收获方式相较多次收获方式产量明显减少的问题，容易想到让田里单株统一达到采收标准，就可以实现，事实上由于种子纯度和田间小环境等因素并不能完全做到一致，很难做到，我们知道在部分单株始花后一次性采收产量必然下降，这是因为晚收必然有部分植株开花过度失去商品性。而只有在始花前一次性采收并使单薹质量达到最高值，一次性收获才有可能与多次收获的产量持平。但现有菜薹品种在始花前采收由于单薹质量没有达到最大值，一次性收获产量也会明显下降，因此，要找到一种始花前单薹质量就能达到最大值的品种，而在目前品种中难以筛选到。我们在利用芜菁改良菜薹抗病性状时，在回交的后代中无意间发现了与本发明构思一致的材料，遂进行了有目的的改良，得到了上述种质“JT-1”，其始花前一次性收获的产量高于其自身多次收获的产量，并且显著高于传统菜薹品种“油绿701菜心”的产量，并且一次性收获的菜薹商品性更适合于不喜见花的消费区域。另外，遗传分析表明，新性状可以稳定遗传，说明可以利用“JT-1”作为新性状基因的供体，集聚其他优良性状，进一步提高产量和品质，建立不同类型适合一次性收获作业的菜薹品种群，满足生产的多样性需求。

[0019] 本发明的特色在于人为打破亚种间隔阂，使得菜薹和芜菁基因得以互相融合，创制了一种适合机械或者人工的一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法，创制方法操作简单，为菜薹省工节本增效生产提供了一种解决问题的新途径，同时开创了一条菜薹种质创新的新路径，丰富了菜薹种质资源库。

[0020] 菜薹在植物分类学上属于十字花科芸薹属芸薹种小白菜亚种菜薹变种，专门生产以花薹及薹叶为食用组织的蔬菜，菜心是其中主要类型之一，仅广东一省全年播种面积不少于25万公顷，是我国主要蔬菜之一。利用本发明的方法创制出的菜薹种质资源适合机械或者人工一次性收获，每亩至少可以节约300～400元人工费，每亩新增规模效益至少200～300元，以应用100万亩计算的话，可节本增效4～5亿元，可见本发明的应用前景将会非常广阔，与传统技术相比具有显著的进步性。

附图说明

[0021] 附图1为本发明实施例的适合一次性收获作业的菜薹种质资源“JT-1”田间照片。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

[0023] 实施例：一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制方法

[0024] 在以下的描述中，所涉及的亲本材料为菜薹品种“油绿701菜心”和芜菁品种“白玉”。

[0025] 苏州市农业科学院（又名江苏太湖地区农业科学研究所）于2013年开始一种适合一次性收获作业的菜薹种质资源的创制，具体实施步骤如下：

[0026] 2013年1月初于大棚直播芜菁品种“白玉芜菁”，从中选择5株生长健壮的单株作为母本，同年2月初大棚直播菜薹品种“油绿701菜心”，从中选择5株生长健壮的单株作为父本，花期杂交，种子成熟后混合采收获得杂交一代种子F1。

[0027] 2013年7月于大棚直播杂交一代种子F1和菜薹品种“油绿701菜心”，花期各选择5株生长健壮单株，以杂交一代F1为母本，菜薹品种“油绿701菜心”为父本回交，种子单株采收后等量混合获得回交一代种子BC1F1。

[0028] 2014年2月于大棚直播回交一代种子BC1F1，定苗100余株，从中选择10株外形与亲本“油绿701菜心”长相相似且长势健壮的单株于花期套袋自交，种子单株采收后等量混合获得回交一代的二代种子BC1F2。

[0029] 2014年7月于大棚直播回交一代的二代种子BC1F2，定苗300余株，从中选择3株基部节间距离伸长明显早于传统菜薹品种且叶片直立紧凑、薹色油绿长势健壮的单株于花期套袋自交，种子单株分别采收获得回交一代的三代种子BC1F3。

[0030] 2015年2月于大棚直播3个回交一代的三代株系种子BC1F3，定苗150余株，每个株系中选择3株基部节间距离伸长明显早于传统菜薹品种且叶片直立紧凑、薹色油绿长势健壮的单株于花期套袋自交，种子单株分别采收后获得9个回交一代的四代种子BC1F4。

[0031] 2015年7月于大棚分别直播9个回交一代的四代株系种子BC1F4，分别定苗60余株，9个株系种长势整齐，每个株系种中选5株始花期一致、基部节间距离伸长明显早于传统菜薹品种且叶片直立紧凑、薹色油绿长势健壮的单株于花期套袋自交，种子单株分别采收获得9个回交一代的五代种子BC1F5。同期对于新发现的性状即基部节间距离伸长明显早于传统菜薹品种的性状开展遗传规律研究。

[0032] 2016年2月于大棚直播9个回交一代的五代种子BC1F5，分别定苗60余株，花期套网放蜂制种，获得9个株系。从中选择1个长势、整齐度最好的株系作为研究对象，编号“JT-1”。

[0033] 2016年秋季开展田间验证试验：

[0034] 2种试验材料，即株系种“JT-1”和菜薹品种“油绿701菜心”。

[0035] 2种收获方式，即一次性收获和多次收获，其中，“JT-1”的一次性收获时机又分两种，分别在“油绿701菜心”和“JT-1”第一批单株达到“齐口花”收获标准当日，在这两种收获时机下对“JT-1”进行一次性收获。多次收获与传统收获时期一致。

[0036] 共设5个试验处理，小区面积30平方米，定苗1000株，田间随机区组排列，重复3次。试验结果表明“JT-1”在播种后40.5天和43.5天一次性收获的产量显著高于自身多次收获的产量，“油绿701菜心”一次性收获的产量极显著小于自身多次收获的产量，且“JT-1”一次性收获的产量均显著高于“油绿701菜心”多次收获的产量，主要试验数据详见表1和表2。另外，遗传分析表明，新性状可以稳定遗传，受细胞核基因控制，说明可以利用“JT-1”作为新性状基因的供体，集聚其他优良性状，进一步提高产量和品质，建立不同类型适合一次性收获作业的菜薹品种群，满足生产的多样性需求。结论：“JT-1”适合作为一次性收获作业的菜薹种质资源。

[0037] “JT-1”不同于传统菜薹品种，其一次性收获的产量可以高于多次收获的产量的原因在于：见表1，传统品种“油绿701菜心”播后40.5天（即第一批单株达到“齐口花”标准时）一次性收获的小区平均产量为37.33公斤，远低于传统多次收获的小区平均产量45.25公斤。这是因为产量主要由单薹质量和收获条数决定，在本试验条件下收获条数基本一致，产量的差异主要是由单薹质量所决定，也就是说单薹质量高的产量也就高。见表2，油绿701菜心一次性收获小区的单薹质量为40.8克，远低于传统多次收获小区的单薹质量47.3克，从薹粗和薹长两个数据也可以看出两种方式收获的单薹质量差异（前人研究表明单薹质量与薹粗和薹长呈正相关），一次性收获的薹粗为1.55厘米和薹长为19.5厘米均小于多次收获的薹粗1.71厘米和21.4厘米，可见传统品种油绿701菜心一次性收获时很多单株的薹粗和薹长未能达到最大值，那么，单薹质量就不可能达到最高值，产量相较于多次收获的就会明显下降。而“JT-1”一次性收获的产量48.63和50.52公斤显著高于传统多次收获的产量44.12公斤（见表1），一次性收获的单薹质量49.9和51.5克明显高于多次收获的单薹质量
44.5克（见表2），与传统品种表现相反。由表2可以看出，处理1即当JT-1在播后40.5天一次性收获时，株高达到37.4厘米，收获的薹长为22.7厘米，薹粗1.75厘米，单薹质量49.9克，处理2即当JT-1在播后43.5天一次性收获时，株高达到40.7厘米，收获的薹长为23.8厘米，薹粗1.86厘米，单薹质量51.5克，处理3即当JT-1多次收获时，株高达到44.1厘米，收获的薹长为20.0厘米，薹粗1.68厘米，单薹质量44.5克，从上述JT-1的3个处理可以看出，单薹质量、薹粗和薹长大小呈现的规律为处理2＞处理1＞处理3，小区产量也呈现相同的规律，而株高呈现规律为处理3＞处理2＞处理1。这与JT-1随着生育期往后纤维增多可食用的薹长越来越短，薹粗也就变小了有关，这样处理3即传统多次收获方式单薹质量反而小于前面的一次性收获方式，反映到小区产量上也是如此，“JT-1”一次性收获的产量高于其自身多次收获的产量，不同于传统菜薹品种的一般规律即多次收获的产量要明显高于一次性收获的产量。出现这样的现象主要是因为“JT-1”同期株高明显高于传统菜薹品种，在达到“齐口花”以前“JT-1”就能够收获足够的薹长，保证单薹质量在始花前达到最高值，而产生此现象的原因又是因为“JT-1”在正常栽培条件下，大约从5叶期开始基部节间距离伸长明显早于油绿701菜心等传统菜薹品种，茎和叶同时快速生长，抽薹正常，此性状导致“JT-1”同期株高明显高于油绿701菜心等同类型传统菜薹品种，即在播后40.5天“JT-1”株高达到37.4厘米比同期油绿701菜心株高要高7.2厘米，且比油绿701菜心多次收获时的株高要高3.1厘米；
当“JT-1”播后43.5天株高达到40.7厘米，比油绿701菜心多次收获时的株高要高6.4厘米，而“JT-1”多次收获时的株高达到44.1厘米，比油绿701菜心多次收获时的株高要高9.8厘米。

[0038] 从商品性上来讲，“JT-1”一次性收获的单薹大多数不带小花，商品性要明显好于多次收获的菜薹商品性，更适合于不喜见花的消费地区。

[0039]

[0040]

[0041] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。