青花菜育种研究进展.doc

1、青花菜育种研究进展【摘要】：青花菜(Brassica oleracea L.var.italica Planch)又名西兰花、绿菜花、茎椰菜、木立花椰菜、意大利芥蓝等,是十字花科芸薹属甘蓝种中以绿色花球为产品的一、二年生草本植物。营养价值较高,含有丰富的维生素 A 和维生素 C,以及含量可观的维生素 B1、B2 、B5、钙和铁等物质,并含抗癌物质, 受到消费者的青睐。青花菜栽培历史较短,但发展很快, 在我国已成为一些地区出口创汇的重要优质蔬菜种类之一。同时,美国、日本等国家育成的杂种一代品种在国内外市场上畅销,我国也育出一批品种。除常规育种外,生物技术在青花菜育种上也得到了广泛应用,现就相关研

2、究进展作一综述。【关键词】：青花菜；花椰菜；育种；育种目标；种质资源；育种方法与技术；1、青花菜（西兰花）的育种目标西兰花在欧美很盛行栽培，以往由于我国对西兰花食用习惯未普及，市场销量少，所以栽培面积一直较少。近年来，随着生活水平的提高及生产出口，需求量逐渐增大，栽培面积也逐渐增加。对西兰花的品质要求也越来越高，而我国高品质的西兰花种植主要以进口的种子栽培为主，但进口种子价格较为昂贵，为节省用种成本和培育壮苗，培育出高品质的西兰花品种尤为重要。为适应广东、广西等华南地区，我们要培育出具有耐热、耐寒、耐雨水、抗病性强、优质、稳产等优点的高品质品种，来满足人们的需求。1.1 广适性育种西兰花原产意

3、大利，起源在温带地区，为秋冬蔬菜，喜温暖、湿润的气候，忌干燥。而近年来华南地区西兰花发展非常快。目前,新的西兰花品种不断通过审定。人们种植西兰花的季节延长了,种植的区域扩大了,种植的面积不断扩大,对西兰花品种的要求也提高了,因此,要求西兰花新品种要具有广泛的适应性来满足人们的需要。 1.1.1 耐热、耐雨水育种华南地区的气候特点是夏季温度高,高温时间长,昼夜温差小,温度高。而西兰花原产意大利，起源于温带地区,在较高温度条件下生长发育不良。西兰花形成花球需要经过低温春化阶段，一般 25以上难以形成花球。温度在 25以上西兰花植株容易徒长。在高温、高湿的条件下，西兰花会引起根部及花枝霉烂。因此,培

4、育适应高温、多雨条件下生长发育的西兰花品种,充分利用华南地区温、光、水资源,可以极大地促进西兰花产业在华南地区的发展,意义重大。然而,我国现有西兰花品种多起源于温带地区,缺乏耐热和耐雨水品种,绝大多数品种只适合在华南地区春、秋两季种植,在 4-7 月份，西兰花基本没有种植，而在华南地区高温、高湿的夏季或温度变化异常的生态条件下,会使西兰花难以形成花球的情况,还有高温会造成西兰花的徒长，严重地影响了西兰花的产量。而荷兰先正达种子公司则培养出了耐热、耐雨水的曼陀绿品种，使花球形成的适宜温度可达到 1823。同样，利用有关技术同样可以培育出耐热、耐雨水的西兰花品种。1.1.2 耐铝毒、耐酸育种铝是土

5、壤中最丰富的金属元素,其平均含量约占地壳的 7%。通常土壤中的铝大部分以硅酸盐或其他沉淀物形式存在,对植物没有毒害作用。当土壤 pH 下降到 5 以下时,原固定于晶格中的铝可逐渐解离,以离子形态 A13+的形式释放到溶液中,并在微摩尔浓度级水平下对植物产生毒害,降低了酸性土壤上农作物的生产力。华南地区的土壤类型是红壤、砖红壤和赤红壤等典型的酸性土壤。另外,近年来由于大气污染引起的酸雨、农业生产中大量施用生理酸性的化学肥料等因素进一步加剧了土壤的酸化,使酸性土壤面积和酸性程度呈进一步提高的趋势。因此,在华南地区土壤中种植的西兰花必将受到铝毒的危害。而西兰花适宜的土壤酸碱度为 5.5-6.6，华南

6、地区的酸性土壤不太适宜西兰花生长，特别是广东地区，土壤的酸性更大。所以耐铝毒、耐酸品种对于西兰花的发展很有帮助。1.1.3 抗病性育种西兰花的主要的病害有猝倒病、立枯病、黑腐病、软腐病、霜霉病和菌核病等。主要虫害有菜青虫、小菜蛾、菜螟、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、蚜虫、潜叶蝇、跳甲、小地老虎、蜗牛、蛞蝓等。在华南地区高温高湿的条件下，病虫害很容易发生，往往会影响西兰花的品质，所以提高西兰花的抗病性很有必要。虽然通过农药可以有效地防治各种的病害和虫害，但会造成农药残留，也不符合有机农业的要求，因此只有通过提高西兰花的抗病性才可以从根本上解决问题。通过加强西兰花的抗病性，才可以提高西兰花的商品价值。1.1

7、.4 提高密值性西兰花一般播种出苗后就进行间苗，并在幼苗 2-3 叶期限于根际覆盖肥沃细土 1-2 次，防止幼苗倒伏。为了培育壮苗，3-4 叶期可进行一次分苗，5-6 叶期定植。定植时，早熟品种株行距 40-50cm，每亩栽 2500-3000 株；中熟品种 50-55cm,亩栽 2000-2300 株；晚熟品种为 55-60cm，亩栽 1600-1800 株。如果适当提高西兰花的密集性，而不影响其的品质等，将使西兰花的亩产提高很多，带来更大的单产，这更有利于西兰花产业的发展。综上所述，为适应广东、广西等华南地区，我们要重点培育出具有耐热、耐寒、耐雨水、抗病性强、优质、稳产等优点的高品质品种，

8、来满足人们的需求。2、青花菜种质资源青花菜是十字花科，芸薹属，一、二年生草本植物。青花菜属于甘蓝种中以绿花球为产品的一个变种。青花菜和白菜花都是甘蓝的变种。2.1 青花菜是甘蓝的变种其中，甘蓝类蔬菜起源于地中海沿岸，由野生甘蓝演化而来。早在 4000 年以前，野生甘蓝的某些类型就在东南欧洲被利用。后逐渐传至欧洲各国栽培，经过长期的人工栽培和选择、演化成上述不同的变种。到公元 9 世纪，甘蓝已为欧洲各国广泛种植供食用。 16 世纪传入北美洲。现已成为世界许多国家特别是欧洲、北美各国的主要蔬菜。甘蓝主要分化为羽衣甘蓝、结球甘蓝、赤球甘蓝、皱叶甘蓝、抱子甘蓝、球茎甘蓝、青花菜、芥蓝。分布在原产地中海

9、北岩，现在为世界性载培的蔬菜，欧、美洲国家为主要蔬菜。中国各地均有栽培，是东北、西北、华北等较冷凉地区春、夏、秋的主要蔬菜，华南等地冬、春也大面积栽培。多数地区选用适宜的品种实行排开播种，分期收获，在蔬菜周年供应中占重要地位。2.2 青花菜流入中国青花菜原产于西欧沿海一带，是意大利重要蔬菜之一；产地集中在嘉义、彰化、云林等。青花菜 19 世纪传入中国。青花菜传入中国，迄今不过百年的历史。初期只在上海、天津等地栽植，专供西菜馆的需要，被认为是一种很有营养价值的蔬菜。其后，由于栽培成功，逐渐推广到各地，成为寻常的食用蔬菜。因为它比较难以种植，所以价格也比其他蔬菜稍贵。一般人称为“花椰菜” ，或“菜

10、花” ，广东人叫“椰菜花” 。2.3 我国青花菜品种现状据初步统计,我国花椰菜品种资源分布以福建省最多, 其次为四川、广东、浙江、上海,其它省市分布较少。花椰菜虽在我国广泛栽培,但栽培历史较短,品种多以农家常规品种为主,品种单调、退化问题严重、产量低、品质较差。20 世纪 70 年代开始我国引进了一些国外花椰菜品种,如耶尔福、法国菜花、荷兰雪球、瑞士雪球等,在一定程度上缓解了花椰菜品种短缺的问题。20 世纪 80 年代国内开始了一代杂种新品种的选育研究。进入 20 世纪 90 年代,随着我国蔬菜产业的发展,花椰菜种植面积也进入快速增长时期,此期生产上花椰菜品种需求量急剧增加,因而促进了我国花椰

11、菜育种工作的发展。2.4 我国现有的青花菜品种花椰菜在我国分布较为广泛,现有花椰菜的分类主要是根据生长期长短、花球形状及分布区域来划分。花椰菜按熟性可分为极早熟、早熟、中熟、晚熟 4 种类型。极早熟类型:定植到收获 4050 d;早熟类型:定植到收获 5070 d;中熟类型:定植到收获 7090 d;晚熟类型:定植到收获 90 d 以上。按花球形状可分为球形、半圆形、扁圆形、塔形。按分布区域又将花椰菜分为福建花椰菜类型、浙江温州花椰菜类型、上海花椰菜类型及广东花椰菜类型四大类。其中福建类型又细分为福州类型和厦门类型,代表品种有福州 30 天、福州 50 天、福州60 天、长乐 80 天、同安新

12、 60 天、同安短叶 80 天、粉叶 60 天、粉叶 80 天、天边 80 天、厦花 80 天等。浙江温州类型, 代表品种有早丰 55 天、温州 80 天、登丰 100 天、靖江 60 天、龙峰 80 天、龙峰 120 天等。上海类型 ,代表品种有申花 1 号、申花 2 号、申花 3 号、早慢种、慢慢种、早旺心、晚旺心等。广东类型,代表品种有早花 6 号、竹仔种、都斛早花、都斛中花、登海早花等。除上述主要类型外,在我国的四川、云南、甘肃、台湾、河南及江西各省还分布着许多花椰菜地方品种,如重庆大花、重庆二花、祁连白雪及河南的越冬花椰菜。3、青花菜的育种方法与技术种子是农业生产中最重要的部分, 是

13、实现高产、稳产和优质的重要保证。要得到更好的种子，我们必须选育更好的品种。3.1 青花菜的发展概况花椰菜由于其营养丰富、质地柔嫩、味道鲜美深受广大消费者的喜爱, 近年来栽培面积和消费量迅速增长, 目前花椰菜已成为国内外蔬菜市场的主要蔬菜种类之一。椐 2002 年 FAO 报告, 全世界花椰菜种植面积 81.6 万公顷, 年总产量 1 442 万吨。我国不仅是世界上花椰菜种植面积最大、总产量最高, 而且也是花椰菜种植面积增长最快的国家, 2002 年我国种植面积为 22.4 万公顷, 年总产量达 447 万吨 , 占世界总面积的 27.5% , 占世界总产量的 30.9% 。我国虽然是花椰菜生产

14、大国, 却不是强国, 与国外同业相比还有较大的差距。表现在育种时间短、科研力量投入少、研发能力弱、科技创新能力低、育种技术落后、品种的整齐度、外观、营养品质、耐贮运性等指标与发达国家花椰菜品种有一定的差距, 很大程度上影响了我国花椰菜生产的发展和生产潜力的发挥。而且我国花椰菜优良品种一直处于外国垄断的状态，对于新品种的选育与研究，我国技术比较落后，很多技术尚未与国际接轨。花椰菜育种存在很多问题，如花椰菜的留种问题，通过出育苗越冬、提早定植、提纯复壮、摘心复剪、单株采种的留种方法，解决了留种的问题。但是，传统的育种方法（分离方法）培育的时间较长，一般需要 5-6 年，而且难以将多个优良性状集中在

15、一起表现，很难得出一个比较优秀的品种与外国品种媲美。一个较为优秀的花椰菜品种应该为生育期短、株型紧凑，花蕾细，花球产量高，商品性好，适宜保鲜与速冻加工。要求将多个优良性状集中在一个品种上，用传统的育种方法根本没办法实现。为此, 我国对花椰菜进行研究, 以提高花椰菜育种效率、缩短育种周期, 选育出高质量的花椰菜系列新品种, 进而形成产业化, 加速新品种的推广, 以巩固我国花椰菜育种在国内的领先地位, 同时促进农业产业结构调整, 使我国蔬菜生产由数量规模型向质量效益转变, 增加农民收入, 该研究对我国蔬菜生产的发展具有重要意义。3.2 花椰菜育种存在的问题和解决的方法3.2.1 自交不亲和资源的发

16、现在国内首次发现花椰菜自交不亲和资源, 育成了国内第一个花椰菜自交不亲和系杂交新品种“白峰”, 并率先建立了我国花椰菜杂交优势利用研究技术体系, 填补了我国花椰菜杂交优势利用研究领域的空白。3.2.2 游离小孢子培养技术体系的发展建立了高效可行的花椰菜游离小孢子培养技术体系, 突破了小孢子胚胎生长停滞、褐化、死亡、不能获得再生植株的技术难题, 在国内首次获得了花椰菜游离小孢子培养再生植株, 并成功应用于花椰菜育种资源创新, 进而育成了我国第一个春保护地栽培专用型优良新品种“津品 50”。3.2.3 抗黑腐病品种的研发首次在我国系统地提出了花椰菜抗 TuMV 和黑腐病苗期人工接种鉴定方法和评价指

17、标体系。筛选出国内首批可抗 TuMV 兼抗黑腐病的花椰菜育种资源材料, 并育成了国内首批抗 TuMV 兼抗黑腐病的花椰菜新品种“津雪 88”。3.2.4 露天杂交技术的发展建立了我国第一个花椰菜露地杂交制种基地和配套制种技术体系; 创建了我国北方日光温室花椰菜保护地安全制种技术体系, 突破和解决了日光温室条件下高湿、低温、寡热环境对花椰菜制种产量和质量产生负面影响的技术难点, 开辟了花椰菜保护地制种的新途径, 有效减轻和遏制了区域性自然灾害发展日趋严重对花椰菜杂交制种的不利影响, 保障和提高了良种生产的安全性。3.2.5 预测软件的开发在国内外首次研究与开发出“花椰菜育种专家系统”软件。实践应

18、用证明: 利用本系统预测 F1 代杂交优势准确率达 86.6% , 有效提高了花椰菜新品种选择的准确性和育种效率。通过不断的研究与发展, 对提高我国花椰菜育种、栽培技术水平, 带动相关产业发展, 解决三农问题等方面, 发展一定规模的花椰菜生产基地,进行产业化开发, 对农村产业结构调整, 农业增效、农民增收, 农村建设小康社会有着十分重要的意义，均可产生较大的社会、经济效益。参考文献1 王蕴波,杨泉女, 陈文胜,甄畅迪, 等. 华南地区甜玉米的育种目标初探J. 佛山科学技术学院学报:自然科学版，第 28 卷，第 2 期：68-72.2 刘运霞,等. 花椰菜种质资源遗传多样性的分析J. 中囯农业科

19、学院,学士论文.3 秦耀国,雷建军 ,曹必好，等. 青花菜遗传育种与生物技术应用研究进展J. 华南农业大学: 北方园艺,2004(2):1113.4 陈澎棠, 青花菜育种J. 蔬菜名人:46-47.5 刘运霞,王晓武 ,等. 我国花椰菜种质资源及育种研究现状J. 中国农业科学院蔬花卉研究所:北方园艺 2010(19):218220.6 刘莉莉, 佟志强, 赵前程,张宝珍,刘惠静, 等. 花椰菜育种新技术研究 J. 天津科润蔬菜研究所: 天津科技:24-25.7 孙德岭 ,等. 花椰菜育种新技术研究及优质、高产、抗病新品种选育与推广J. 天津科润蔬菜研究所:天津科技,2007.3:10-11.8 吴丽艳,胡靖锋, 杨兴梅,等 . 青花菜游离小孢子培养体系的优化研究J. 云南省农业科学院园艺作物研究所: 云南大学学报(自然科学版), 2009, 31 (S2): 504507.