優質紫菜薹新品系“申薹紫仙”的選育

朱紅芳,李曉鋒,奚丹丹,高 璐,沈海斌,朱玉英

(上海市農業科學院設施園藝研究所,上海市設施園藝技術重點實驗室,上海 201403)

紫菜薹(Brassica compestrisvar.tsai-taiHort),又名紅菜薹,為十字花科蔬菜作物,主要分布在湘、鄂、川等長江流域地區[1]。隨著經濟的迅速發展,市場的快速流通和種質的引進,近年來紫菜薹產品供應到北京、上海、廣州等我國各大城市,并出口至美國、日本等國,受到各地的歡迎[2]。紫菜薹在上海地區深受市民喜愛,種植需求呈現增長趨勢,因此,培育富含花青素的紫菜薹新品種,可為上海提供多樣化、高營養品質的蔬菜品種,豐富市民的餐桌。

上海市農業科學院設施園藝研究所從2009年起進行紫菜薹種質資源的引進,以湖北、湖南等地的常規菜薹種質資源為基礎材料,經過6—7代的自交分離純化,并利用本課題組已有的蘿卜orgua異源胞質雄性不育系[3]為不育源進行轉育,獲得了性狀優良的新品系。本研究將異源胞質雄性不育系CMS12-384的不育性轉育到菜薹上,育成了菜薹胞質雄性不育系17-902,進而培育出了菜薹一代雜種新品系,暫定名為“申薹紫仙”。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為上海市農業科學院設施園藝研究所從湖北、湖南、四川和重慶搜集、引進的40余份不同類型的紫菜薹品種資源,包括地方品種、常規品種和F1代品種。同時,結合本課題組現有的種質資源,以本所育成的蘿卜異源胞質雄性不育源CMS12-384為不育胞質供體[3],以引自湖北地區的常規菜薹品種‘湖北紅菜薹’為轉育父本。對照為引自武漢的紫菜薹品種‘紫福’,該品種在武漢地區種植較廣,商品性狀優良。

1.2 選育過程

1.2.1 不育系17-902和保持系17-473的選育過程

2009年,從湖北地區引進當地的常規紫菜薹品種‘湖北紅菜薹’,編號為10-376,經過3代的提純復壯,篩選農藝性狀優良的單株與已有性狀優良的orgua雄性不育系材料CMS12-348進行雜交和回交轉育。對轉育材料進行田間長勢、抗病性和菜薹性狀等方面的比較鑒定,篩選生長勢強、花薹粗壯、薹葉較小、側薹較多的綜合農藝性狀優良、抗病性強、無花粉,表現為雄性不育的單株。經過6代的田間篩選,于2017年篩選出1份100%雄性不育系親本材料,即17-902,其綜合抗病能力強,主花薹較粗壯,薹葉較小,側薹較多,生長勢較強。保持系17-473則由10-376經過6代的自交純化,篩選綜合農藝性狀優良,抗病性強,且能保持不育系100%不育的單株。

1.2.2 父本17-477的選育過程

2009年,從湖南地區引進當地的雜交紫菜薹品種‘湘紅一號’,該品種生長勢強,綜合農藝性狀表現優良。首先進行不同單株間雜交,然后對雜交后代進行自交分離,經過7代的自交分離和田間抗病性、綜合農藝性狀的鑒定,獲得農藝性狀優良的材料,編號17-477。

1.3 抗病性鑒定

紫菜薹種質材料及自交系利用田間自然病源對霜霉病、軟腐病和黑斑病進行鑒定調查,隨機排列,每小區隨機調查50株,3次重復,進行病情指數統計分析。

2 結果與分析

2.1 育性表現及花器官特征

紫菜薹胞質雄性不育系17-902從雜交轉育開始到轉育成功,經過6—8代大量試驗材料的轉育,雖然在植株形狀、花器官、葉形、葉色、花薹等田間表現隨著回交轉育世代的增加而改變,但始終保持100%的不育度,且在不同轉育父本、不同轉育世代、不同年份之間無變化。

由圖1和表1可見,不育系17-902花蕾短而細,花朵略小,雄蕊退化,花藥退化成戟形,無花粉,但蜜腺發育正常。保持系17-473的花蕾比較飽滿,花瓣的長、寬均大于其不育系,雄蕊和花藥正常,花粉較多,蜜腺發育正常。

圖1 紫菜薹不育系與保持系花蕾、花朵的形態比較Fig.1 Comparison of bud and flower morphology between male sterile line and maintainer line of purple-caitai

表1 紫菜薹生長勢及熟性比較Table 1 Comparison of growth potential and maturity of purple-caitai

2.2 雜交新品系表型特征

雜交一代新品系“申薹紫仙”葉片橢圓形、綠色,葉柄和葉主脈為紫紅色(圖2)。菜薹無蠟粉,紫紅色有光澤,薹長平均為35 cm,薹粗約為1.2 cm,口感較質嫩、脆甜,薹葉較小呈披針形,綜合性狀優良。對照‘紫福’菜薹紫色無光澤,有少量蠟粉,薹葉中等大小。

圖2 紫菜薹新品系“申薹紫仙”的商品性狀Fig.2 Commercial characters of a new purple-caitai line“Shentaizixian”

2.3 生長勢及熟性

新品系“申薹紫仙”自播種至采收約81 d,屬于中熟性,與對照‘紫福’相比,稍晚1—3 d;新品系“申薹紫仙”的平均株高為46 cm,開展度為55—65 cm,單薹重平均31 g,薹長約34 cm,均比對照有所提高(表1)。

2.4 抗病性

田間病情調查結果顯示,2018年和2019年“申薹紫仙”霜霉病、病毒病和軟腐病的平均病情指數分別為10.00、6.62和4.90,而‘紫福’的平均病情指數分別為13.10、7.16和6.79,“申薹紫仙”的病情指數均低于對照‘紫福’(表2)。

表2 紫菜薹田間鑒定病情指數比較Table 2 Comparison of disease index in field identification of purple-caitai

2.5 產量表現

2018年和2019年8月分別在上海市農業科學院引種中心基地進行品比試驗,并在寶山、閔行和奉賢等區設多點栽培試驗。結果表明:“申薹紫仙”不僅園藝性狀優良,抗病性強,而且產量較高。兩年各試驗點“申薹紫仙”的平均產量為25 552.5 kg∕hm2,對照‘紫福’的產量為23 325 kg∕hm2,比對照平均增產9.59%(表3)。

表3 紫菜薹產量比較Table 3 Comparisonof purple-caitai yield

2018年和2019年分別在試驗場內進行“申薹紫仙”的品比試驗,于8月中旬播種,11月初進行采收,一直到翌年2月底。結果表明:“申薹紫仙”植株生長勢強,菜薹紫色帶光澤,抗病性強,且產量較高。兩年6個試驗點“申薹紫仙”平均產量為25 065 kg∕hm2,比對照平均增產7.17%(表4)。

表4 紫菜薹郊區多點試驗產量Table 4 Yield of purple-caitai in multi-point experiment in suburb

2.6 雜交新品系的特征特性

雜交一代新品系“申薹紫仙”中晚熟,從播種到始收約81 d,生長旺盛,株高30—45 cm,開展度50—60 cm,基生蓮座葉10—12片,葉片橢圓形、綠色,葉柄、葉主脈為紫紅色,菜薹無蠟粉,紫紅色有光澤,薹粗較質嫩,單薹重約30 g,薹長25—35 cm,薹葉披針形,外觀商品性好,綜合性狀優良,露地8月中旬播種種植,11月初至春節為盛采期,商品薹可采收至翌年3月初,產量25 300 kg∕hm2左右。

2.7 栽培要點

2.7.1 播種、定植及追肥

“申薹紫仙”雜交一代紫菜薹在上海地區的適宜播期為8月中旬至9月中上旬。苗齡20—25 d時進行定植。定植前15—20 d深翻耕地,施足底肥,底肥施有機肥30 000 kg∕hm2,加復合肥600 kg∕hm2。采用深溝高畦,高畦寬120 cm。宜選晴天下午或陰天進行,株距33—35 cm,行距55—60 cm,種植密度48 000—52 500株∕hm2。定植后必須澆透水,第二天進行復水,以保證幼苗成活。定植成活后10 d左右追肥1次,追施尿素150—225 kg∕hm2,抽薹前追肥1次,施復合肥225 kg∕hm2。采收期每采收2—3次菜薹追肥1次,需追肥2—3次。

2.7.2 采收

待薹長25—35 cm,有少量花蕾開放時即可采收,主薹要及時采收,有利于促進側薹萌發,盡量靠近基部采收菜薹,避免損壞葉子,側薹、薹基部留2—3個腋芽,采收切口略微傾斜。溫度高時每3 d可采收1次,溫度低時7—10 d采收1次。

3 討論

在蔬菜育種中,利用雄性不育系生產一代雜交種,在降低制種成本,提高商品外觀、產量、品質和抗逆性等性狀上都有良好的表現[4]。目前,利用雄性不育系生產一代雜交種不僅在大田作物上,在蔬菜作物上也應用廣泛,特別是在十字花科蔬菜作物的甘藍、花菜、白菜、蘿卜上育有成熟的品種,如中國農業科學院的‘中甘17’‘中甘21’[5]和上海市農業科學院的‘滬甘1號’‘滬甘2號’[6]等甘藍品種均為利用胞質雄性不育系育成,在國內大面積推廣。菜薹上也運用雄性不育系育成了新品種,但品種種類還是較少,“申薹紫仙”的育成將豐富菜薹雄性不育系新品系。

該紫菜薹品系與紅菜薹‘鄂紅5號’相比,均為中晚熟品種(系),但“申薹紫仙”為雄性不育新品系,且花薹無蠟粉,而‘鄂紅5號’有少量蠟粉。紅菜苔‘佳紅1號’顏色偏紅,為早熟品種,而“申薹紫仙”顏色偏紫,且熟性較‘佳紅1號’晚。‘五彩紅薹1號’的熟性較早,從播種到采收僅需45 d,雄性不育系新品種‘秦薹1號’的不育源是由白菜胞質雄性不育系轉育而來的紫菜薹雄性不育系[7],且為早熟一代雜種,而“申薹紫仙”的不育源為蘿卜胞質雄性系,不育系的來源不同,熟性較晚。熟性較晚的品種可以在冬春蔬菜品種淡季填補蔬菜品種的空缺。總之,紫菜薹新品系“申薹紫仙”的綜合農藝性狀優良,商品性好,產量穩定,具有良好的商業應用前景。