| 单词 | 结球甘蓝的杂种优势利用 |
| 释义 | 【结球甘蓝的杂种优势利用】 结球甘蓝(Brassica oleracea var．capitata L)属十字花科芸苔属甘蓝种中能形成叶球的一个变种。利用杂种优势能提高甘蓝的产量、品质、抗病性和一致性等。世界各国已经把杂种优势的利用作为提高甘蓝生产水平的一项重要措施，在甘蓝育种工作中占有重要地位。 1925年以前，日本已在茄子上利用杂种优势(柿崎，1930)，继后对甘蓝等蔬菜作物进行了研究。1926年，德丁(J．R．Detien)就发现了甘蓝自交不亲和性。1932年，皮尔逊(O．H．Pearson)首先提出利用自交不亲和系配制甘蓝杂种一休代。1950年，日本泷井种种苗公司最早利用自交不亲和系配制出长岗一号甘蓝杂种一代新品种，并在生产上推广应用。1954年，伊藤确立了利用自交不亲和系生产杂种一代种子的体系。治田辰夫(1962)发表了题为《十字花科蔬菜自交不亲和性遗传机制的研究》论文，推动了自交不亲和系在十字花科蔬菜杂种优势育种中的应用。从50年代起，我国开展了蔬菜杂种优势利用的工作；60年代，开展了甘蓝自交不亲和系的选育和杂种优势利用的研究。甘蓝的杂种优势十分显著，主要表现在：(1)产量优势。据皮尔逊(1931，1934)报道，杂种一代与其亲本比较，F1不仅比亲本早熟，产量也比亲本高。不同品系配F1与亲本比较显示出25%～40%的杂种优势，但亲缘关系越近，优势越小或没有优势。1987年，对225个结球甘蓝F1的观察结果表明，91．5%的F1产量超过高产亲本，7．4%的组合产量界于双亲之间，仅1．1%的组合产量低于低产亲本。采用双亲结球类型及来源不同的杂交组合，产量优势更为明显。1964年，斯华罗泊等(Swarup)用早熟圆头品种丹京早熟和晚熟品种波沙平头作亲本，测定多种性状的杂种优势和遗传力，证明叶球重、产量和商品球数都表现显著的杂种优势；进一步作基因作用的分析表明，大多数性状的变异是由于基因的显性和上位效应造成的。这表明利用一代杂种优势对甘蓝育种是有利的。(2)抗病性优势。通过自交分离，可以筛选出一些抗病性超过原始品种的抗病原材料，用这些抗病材料作亲本配制F1，可以获得抗病性超过原有地方品种的F1。(3)品质优势。选用中心柱短、紧实度高的自交系作亲本配制的F1，具有球形美观整齐、紧实度好、中心柱短的商品品质。营养品质一般界于双亲之间，通过适当的选配，也可获得营养品质优良的F1。1973年，中国农业科学院蔬菜花卉研究所和北京市农林科学院蔬菜研究所育成了我国第1个F1代品种京丰1号，使利用自交不亲和系配制杂交种这一先进技术在中国得到突破。80年代，中国组织了协作攻关，利用杂种优势的原理，选育出一批甘蓝杂一代新品种。当前甘蓝杂种优势的研究重点主要是从遗传、生理、生化、细胞及分子生物学等方面探讨产生杂种优势的机制，以求更有把握地选择选配杂交亲本，精确预测杂种优势的大小，快速选育优良自交不亲和系和筛选优势组合，以及雄性不育性的研究等。育种目标由单一的指标转为综合目标。甘蓝杂种优势的利用，是现代育种中成果突出的领域之一。尤其在美国、荷兰、日本等国家F1新品种占育成品种的90%以上，而生产上种植的品种几乎都是一代杂种。从1983年起，中国把甘蓝新品种选育列为国家“六五”、“七五”、“八五”重点科技攻关课题，育种目标由原来侧重于产量进而提出了优质、多抗病、丰产相结合的综合目标，把甘蓝育种推向一个新的水平。近年来，已育成一批优质、抗病、丰产的新品种，如中甘8号、中甘11号、西园3号、西园4号、秦甘4号、秦甘14号、东农607号、东农605。这些新品种的育成都是利用自交不亲和系选育出来的杂种一代。利用杂种优势选育优良的F1组合，采取的主要技术措施：(1)种质资源的搜集、鉴定和抗源筛选；(2)利用感观鉴定和理化分析相结合的方法进行优质材料的筛选；(3)通过选育自交系及自交不亲和系配制甘蓝F1杂种，使优质、多抗、丰产相结合。为缩短育种年限，现在一般都采取经济性状选择纯化、自交不亲和系选育和配合力测定等工作同时进行的育种程序。目前杂种优势利用的主要难题是：(1)杂种优势的早期预测。曾有很多学者作过探讨，用酵母培养法(X．X．Mankob等，1961；李继耕等，1964)、线粒体互补法(麦克但尼尔Me Darviel，1966、1968、1972；汉森W．D．Hansen(1975)及同功酶分析法等预测杂种优势，均有一定的效果，但到目前为止，预测的准确率还不够理想。(2)杂种优势的固定。杂种优势从F2代起就大为减退，所以曾设想利用无融合生殖、组织培养等方法把种子植物的杂种一代优势固定下来，以节省每年配制杂种子的成本，但迄今仍不十分理想。(3)自交不亲和系的繁殖问题。目前一般仍采用蕾期授粉(凯克扎克Kakizaki，1930)的方法进行繁殖，不仅费工、增加成本，还由于连续多代自交造成生活力严重衰退。建部民雄(1968)提出用乙醚或10%的KOH滴在开放花的柱头上能克服自交不亲和性，但用量过多则柱头变黑，影响结实。雷金(H．P．Reggen 1972，1973)报道，用钢丝刷授粉，但提高结实指数有限。中村、日向(1975)报道，将空气中的CO2浓度提高到3．6%～5．9%能将自交不亲和的甘蓝亲和指数从0．2提高到10，效果显著，但需要在18℃～26℃和空气湿度50%～70%的密封室内保持5小时，因此，应用条件受到限制，不易推广。1984年张文帮报道，在开花时用5%的食盐水喷雾，使柱头接触盐水，引起乳突细胞失水收缩，对乳突细胞合成胼胝质具有抑制作用，而导致亲和，但不同的株系间效果也有一定的差异。1990年，泽拉(Kucera)用3%的Nacl于授粉后0．5～1h喷花，平均每荚结籽4、3是对照的10倍多。(4)目前甘蓝的雄性不育材料是由萝卜胞质转育而成的，育性十分稳定，但在低温(15℃)下发生黄化。1990年瓦尔特(Walters)等报道，利用原生质体融合的方法获得具雄性不育基因的萝卜线粒体和青花菜叶绿体的胞质杂种，克服了幼苗在低温下的黄化，但在结球甘蓝上至今末获得能耐低温的雄性不育材料。不过结球甘蓝与青花菜容易杂交，通过回交可能将耐低温的雄性不育性转移到结球甘蓝上。利用杂种优势的原理选育F1代新品种仍将是甘蓝育种工作的重要途径，综合育种是今后的主要研究课题；与此同时，丰产早熟育种、抗病育种、品质育种也将占有一定比例。在F1代种子生产方面，1996年以前仍将以利用自交不亲和系制种为主，雄性不育的研究将更加深入。通过体细胞杂交技术改良现有的细胞质雄不育系统，以获得无黄化、蜜腺正常和农艺性状良好的不育系，从而用于配制F1代，已为期不远，预计2000年后可大面积利用雄性不育系生产杂种一代种。杂种一代新品种的应用是提高甘蓝生产水平的主要发展趋势，利用新的研究成果将改变甘蓝生产的面貌。【参考文献】：1 Frankel R．Heterosis，springer-Varlag Berlin Heidelberg，1983．145～1532 Swarup V，Gill H，Singh D．Studies on Hybrid Vigor in Cabbage，Indian J．Genet and Plant Breed，1963，23：90～1003 Kncera V．Overcoming self-incompatibility in Brassica oleracea with a sodium chloride solution sbornik UVTIZ Zahradnictvi 1990，17(1)：13～164 Wslters T W，Earle E D，Dickson M H．The crucifer Genet workshop，Cornell wniversity．Ithaca NY，1990，(10)：6～9，415 方智远，孙培田，刘玉梅．甘蓝杂种优势利用和自交不亲和系选育的几个问题，中国农业科学，1983，(3)：51～626 李成琼，雷建军，陈世儒，等．甘蓝自交系配合力分析．西南农业大学学报，1990，(4)：170～173(西南农业大学李成琼、雷建军撰；刘佩瑛审) |
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