[01118945]甘蓝游离小孢子培养技术体系建立与新品种高效选育应用

甘蓝是城乡人民常年喜食的重要蔬菜,在我省及全国各地广泛栽培,采用新品种是提高甘蓝生产水平最经济有效的措施。然而,甘蓝新品种的常规选育周期过长、种质资源匮乏、育种技术落后、效率低,现有品种满足不了生产发展对抗病优质丰产抗逆等多方面的要求,致使产量和效益不稳,制约着农村经济发展。项目针对甘蓝新品种选育中的诸多问题,在国家和陕西省重大科技项目的资助下,西北农林科技大学与杨凌职业技术学院、陕西省杂交油菜研究中心联合攻关,研究取得了一系列创新性成果,经专家鉴定认为项目研究水平达到同类研究的国际先进水平。取得的创新性成果如下： 1.创建了甘蓝游离小孢子高效培养技术体系,使常规育种周期由10年左右缩短至2年。 甘蓝游离小孢子高效培养技术体系创建,完全放弃了连续自交、定向选择获得自交系的常规方法,使常规育种周期由10年左右缩短至2年。该技术体系确立了精准选择单核靠边期花蕾标准,实现小孢子高度同步性和培养高效性;构建了甘蓝小孢子游离、离心纯化、热激处理及小孢子培养等胚状体诱导培养新技术,极大地提高了胚诱导的精准度和高出胚率;创新了胚诱导培养基和附加物,首次发现培养基添加苯基脲衍生物TDZ诱导出胚特效,实现了甘蓝产胚基因型比率88.7%、平均单蕾胚产量22.5胚/蕾的国内外最高值;研制出胚状体再生植株新型培养基和DH株试管苗移栽田间新技术,显著提高了胚状体再生植株成活比率,胚再生植株比率98.0%和试管苗移栽成活率100%。 2.创制了一批聚合多个优良性状的甘蓝DH种质资源,为甘蓝新品种选育及其分子遗传研究提供极具价值的材料支撑。 最先利用甘蓝游离小孢子高效培养技术体系,依靠多目标性状基因聚合杂交种和基因自由组合规律,快速高效创制了一批基因型丰富、显隐性基因充分表现、聚集抗病、优质、抗逆、抗抽薹、耐裂球等优良性状和群体高度整齐的双单倍体DH系,填补了国内甘蓝聚集多个优良性状资源匮乏的空白;其中创制新DH系资源MP01-36845、DH09-21-3、DH10-2-3、DH06Y03-35和DH06Y07-17-3等已被利用育成国家审定品种。 3.开辟了甘蓝多目标育种途径,标志精准选育甘蓝新品种进入实际应用阶段。 率先利用聚集多个优良性状的DH系及其转育的雄性不育系配制甘蓝杂交种;集成创新甘蓝病害“三抗性”复合鉴定、品质鉴定、雄性不育性保持转育、抗抽薹性鉴定和优势组合半轮配法等有机结合的多目标育种方法,使抗病优质丰产抗逆等多个优良性状互补和基因叠加,使优良性状基因精准聚合,并据此育成了系列强优势甘蓝新品种;发现了一种甘蓝杀雄剂,并应用于杂交种子配制,提高新品种选育和转化效率。 4.首次育成了系列强优势甘蓝新品种,示范推广成效显著。 首次育成的系列强优势甘蓝新品种中秦甘58、秦甘68、秦甘62、秦甘1265、秦甘1268等通过了国家和陕西省品种审定委员会鉴定,其突出优点： ①品质优良。利用甘蓝主要品质鉴定方法和标准鉴定优质性,叶球翠绿,叶质脆甜,中心柱长≤5.8cm,低于叶球高1/2;紧实度≤0.63,帮叶比≤22.3%,品质综合性状优良; ②高抗多种病害。利用“三抗性”接种鉴定与田间鉴定相结合鉴定抗病性,病毒病（TuMV、CMV）病情指数≤1.33,黑腐病（Br）病情指数≤2.73; ③丰产性强。经国家和陕西省甘蓝品种区域试验和示范,产量位居参试品种前列; ④春季栽培早熟性好,定植后52～58天成熟,夏秋栽培抗裂球,适宜采收期长,耐运输; ⑤杂交种田间表现高度一致。目前5个甘蓝新品种示范推广成效显著,已成为陕西省甘蓝主栽品种,并推广到河北、山西、北京、天津、湖北、安徽、甘肃、宁夏等省市,应用面积累计398.3万余亩,新增产值11.7亿元,具有广阔的应用前景。