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蔬菜单倍体育种技术研究与应用

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 技术发明奖

获奖等级： 一等奖

关键词： 育种技术;倍体;蔬菜;育种;单倍体;技术;菜单;单倍体育种;研究与应用;体育;研究;技术研究

第一完成单位： 湖北省农业科学院经济作物研究所

获奖时间： 2010

摘要： 　　（一）研究并改进了蔬菜单倍体培养技术： 　　1、研究并建立了萝卜单倍体培养技术体系，筛选出了高效的萝卜花药培养与游离小孢子培养基配方及操作流程，大幅度刷新萝卜单花药培养的出胚率和出胚量世界记录，使最高单花药出胚量达到830个，一个培养季节出胚量达到4800个，大批量再生成苗，经田间移栽、单株隔离授粉，获得萝卜双单倍体纯系。该技术体系已获得国家发明专利，专利号：ZL02139116.5。 　　2、通过调整培养基配方和操作工艺流程，使红菜薹游离小孢子培养单蕾出胚率大幅度提高，获得了大量的小孢子胚，发明了红菜薹单倍体育种的方法；该技术体系已获得国家发明专利，专利号：ZL200410060610.7。 　　3、改进了白菜单倍体培养技术体系，筛选出了高效的白菜花药培养与游离小孢子培养基配方及操作流程，大批量诱导出白菜双胚状体再生成苗，该技术体系获得国家发明专利，专利号：ZL200410060611.1。 　　4、确定了进行甜瓜胚胎抢救的外植体最佳取材季节和环境条件；筛选出了富康M688甜瓜的最佳辐射剂量为750Gy；富康M688甜瓜品种幼胚在MS+0.2mg/L6-BA的培养基上进行胚拯救更容易发育成胚状体和再生成植株；甜瓜品种富康M688胚拯救时间以授粉后9～12d左右的可挽救胚数量较高。 　　（二）构建了主要蔬菜的双单倍体纯系种质资源库： 　　1、利用单倍体培养技术培育了萝卜双单倍体纯系1300余份，经田间性状比较，从中筛选出优良纯系480份，建立了国内外最大的萝卜双单倍体纯系种质资源库；对部分纯系进行雄性不育保持力测定，获得对不育性有保持能力的纯系63份，转育定型双单倍体雄性不育系16个。 　　2、用单倍体培养技术培育出红菜薹双单倍体新型自交系950份，从中选出抽薹数多的15份、抽薹速度快的7份、薹味甜的19份、早抽薹的21份、晚抽薹的8份，组成由69份新型自交系组成的红菜薹双单倍体种质资源库。 　　3、获得大白菜双单倍体纯系1500余份，经田间性状比较，从中筛选出优良纯系352份构成大白菜双单倍体种质资源库；利用单倍体育种技术构建出含有40份双单倍体纯系小白菜种质资源库。 　　（三）用双单倍体纯系选育出3个蔬菜新品种： 　　1、选育出2个萝卜优良新品种：用性状优良的萝卜双单倍体纯系进行配组选择，获得一批优良双单倍体组合，选育并审定了2个优良的萝卜新品种：雪单1号、雪单2号。 　　2、选育出1个红菜薹优良新品种：利用红菜薹双单倍体纯系配制杂交组合选育出新品种“紫婷二号”，2008年通过湖北省农作物品种审定委员会审（认）定。 　　应用前景： 　　在品种选育过程中，田间表现型优良的单株大多数杂合程度高，而大多数纯合程度高的单株田间表现型较差，这样纯合程度高的植株反而容易被淘汰，导致难以获得最优组合型的纯系品种；同时由于十字花科蔬菜杂交后代的自交衰退现象严重，使其育成纯系品种的过程漫长，育种工作效率较低。十字花科蔬菜为常异花授粉植物，其植株异交率很高，导致亲本很容易退化，通过单倍体培养技术对亲本提纯复壮比常规手段要缩短2～3年时间。另外，应用单倍体培养技术可获得生长势强、品质好、抗病、抗逆等性状优良的双单倍体新纯系，是优良的特异种质资源，并可由此创制双单倍体新纯系种质资源库。 　　利用单倍体培养育种技术可提高引进种质资源的利用效率。我们自1999年开展国外优异资源引进工作以来，已累计引进以蔬菜瓜果为主的园艺作物新品种及资源2057份，因其中大部分是F1代杂种和不纯种质不能直接运用到育种实践中，如果用常规技术需将其进行6～8代耗时3～4年（1年2代）的自交纯化才能运用到育种实践中，而利用单倍体技术能将获得纯系的时间缩短3～4代，提高引进资源的纯化效率。应用前景广阔。 　　开展甜瓜的单倍体育种技术研究，能避免自交纯化过程中杂合体的产生、缩短育种年限，实现杂种后代的快速纯和，加快甜瓜育种的进程，能更多更快更好地创造出新的甜瓜种质资源，开辟创造新种质资源的新途径。 　　我国甜瓜种质资源丰富，但是由于长期的定向遗传改良及生产用种的杂种化，目前生产上推广的品种资源日益狭窄。若是我们采用辐射花粉技术提高甜瓜单倍体诱导率并与常规育种有机结合，就可使甜瓜育种发生革命性的变化，极大推动商品化进程。而单倍体育种技术与分子生物学结合，可构建甜瓜DH分离群体，促进甜瓜基因组学研究。 　　对优良的双单倍体纯系我们将进一步选配优良组合，选育优良蔬菜品种应用到生产中去，对于育成已审定的品种将采取灵活多样的措施，比如通过办示范现场会、培训班、现场指导等措施继续加大其推广应用。

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