結(jié)球甘藍系列雜交種（GL22）的選育

徐學忠，張麗琴，胡靖鋒，楊紅麗，蘭梅，楊鼎，李崇娟，和江明

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學院園藝作物研究所，云南 昆明 650205；2.云南大學農(nóng)學院，云南 昆明 650504）

【研究意義】結(jié)球甘藍（Brassica oleraceavar.capitataL.，簡稱甘藍），屬十字花科云薹屬，原產(chǎn)地中海沿岸［1-3］，具有耐寒、抗病、適應性強、易貯耐運、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點，在我國栽培后其發(fā)展速度非?？?，種植面積亦呈逐年擴大趨勢［4-5］。雖然我國是結(jié)球甘藍生產(chǎn)和消費大國，但大部分結(jié)球甘藍品種在口感及品質(zhì)上遠不能滿足市場需求?！厩叭搜芯窟M展】我國甘藍育種科技工作人員，根據(jù)市場需求、氣候條件，已選育出適應不同海拔區(qū)域、適宜不同季節(jié)種植的諸多結(jié)球甘藍品種，使其在國內(nèi)甘藍自有品種周年供應中占據(jù)重要地位，中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所選育的中甘系列品種（中甘8 號、中甘11 號、中甘15 號、中甘16 號、中甘21 號、中甘27 號、中甘28 號）有效緩解我國甘藍國外品種占主導的局面。近幾年，各地科研院所、企業(yè)，相繼也選育出諸多結(jié)球甘藍品種，如北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究所選育的北京四季、江蘇省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所選育的甜味55、西北農(nóng)林科技大學選育的秦甘78、河北省邢臺市蔬菜種子公司生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、陜西省鴻福種業(yè)有限責任公司生產(chǎn)的綠甘 58等?！颈狙芯壳腥朦c】目前，我國甘藍選育目標主要集中在抗病、豐產(chǎn)新品種選育方面［6-8］，現(xiàn)傾向于選育口感型和鮮食型結(jié)球甘藍品種。當前市場上栽培的大部分結(jié)球甘藍品種葉肉厚、葉柄硬、辣味重，只適于煮、炒食用，滿足不了市場對鮮食型品種的需求。鑒于此，本試驗利用團隊自有結(jié)球甘藍種質(zhì)資源配制結(jié)球甘藍雜交一代組合材料并進行篩選鑒定。【擬解決的關(guān)鍵問題】將結(jié)球甘藍雜種一代新組合材料進行品種比較試驗，旨在從中選育出優(yōu)質(zhì)、抗病、商品性好的雜種一代口感型結(jié)球甘藍新品種，以豐富國內(nèi)口感型專用結(jié)球甘藍品種市場。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 品種及來源 供試雜交組合材料父母本均來源于云南省農(nóng)業(yè)科學院園藝作物研究所葉菜類蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團隊，母本為團隊選育孢質(zhì)雄性不育系Ougra（1-13）共13 個孢質(zhì)雄性不育系，編號分別為GL2205、GL2206、GL2207、GL2209、GL2210、GL2212、GL2215、GL2216、GL2217、GL2219、GL2220、GL2223 和GL2224；父本為自有品種GL14000-14009，經(jīng)8 代自交，獲得自交系，編號分別為GL2211、GL2218、GL2224、GL2226、GL2227、GL2228、GL2229、GL2230、GL2231 和GL2232。

結(jié)球甘藍雜交組合材料共14 個（表1）；以特加2 號作為對照種（CK，通海縣經(jīng)濟作物工作站提供，口感好，市場銷量大，近兩年來在通?？h每年種植面積超過1 000 hm2）。

表1 參試結(jié)球甘藍雜交組合Table 1 Tested hybrid combinations of heading cabbage

1.1.2 肥料 生物有機肥（云南登喜生物科技有限公司生產(chǎn)）；復合肥（17-17-17，總養(yǎng)分含量≥51%）；尿素（含N 46.4%）；過磷酸鈣（含P20514%），化學肥料購于農(nóng)資市場，均為云天化股份有限公司生產(chǎn)。

1.2 培養(yǎng)條件

1.2.1 雜交組合選配 2021 年10 月20 日，在澄江縣梁王山云南高原種業(yè)小鎮(zhèn)基地播種育種材料，2022 年春以13 個孢質(zhì)雄性不育系為母本，10 個自交系為父本，選擇抗病性、耐抽薹性好的父母本進行選系配組，花期人工輔助授粉，2022年5 月收獲14 個雜交組合材料。

1.2.2 雜交組合對比試驗 試驗于2022 年7—11月在澄江縣梁王山云南高原種業(yè)小鎮(zhèn)基地進行。土壤為紅壤土，前茬白菜。每小區(qū)畦寬1.8 m，溝深0.3 m，株行距30 cm×40 cm，3 次重復，每重復定植50 株，試驗產(chǎn)區(qū)隨機區(qū)組排列，7 月29日播種，9 月1 日定植，定植后，只防蟲不防病，各小區(qū)均采用常規(guī)栽培管理方法。移栽前，施入底肥，施入量為復合肥447 kg/hm2，過磷酸鈣746 kg/hm2，生物有機肥11 940 kg/hm2，移栽后至收獲期追肥3 次，每次追施尿素223.5 kg/hm2。

1.3 測定項目與方法

移栽后詳細記載各材料的包心期、成熟期，成熟的雜交組合材料，于記載后當天，隨機選擇5 株進行調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括開展度、外葉數(shù)、球高、球徑、中心柱長、單球質(zhì)量、口感等。待進入結(jié)球初期每隔10 d 調(diào)查田間黑腐病發(fā)生情況（因甘藍發(fā)病最嚴重為黑腐病，僅調(diào)查黑腐病發(fā)病情況。近五年，在該地塊種植結(jié)球甘藍及芥藍的發(fā)病率為15%～30%），計算發(fā)病率及病情指數(shù)。幫葉比參考馬彥霞等［9］方法進行；緊實度參考張秀榮等［10］計算；品質(zhì)測定：待全部雜交組合材料的葉球定型，緊實度達80%時采樣，各材料隨機選擇2 株，剝離外葉，保鮮袋包裝，注明編號，送至云南省農(nóng)業(yè)科學院質(zhì)量標準研究所檢測。水分測定采用烘干法，蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍G-250 染色法，可溶性糖含量測定采用苯酚法，粗纖維含量測定采用酸-堿洗滌法、維生素C 含量測定采用2,6－二氯靛酚滴定法;食用品質(zhì)（質(zhì)地、風味）測定參考張恩慧等［11］方法。小區(qū)產(chǎn)量（50 株）計算為每重復隨機稱量5 株，以其總質(zhì)量的平均數(shù)乘以50 計為小區(qū)總產(chǎn)量。

開展度：測量收獲時植株外葉開展最大距離（cm）；

外葉數(shù)：甘藍葉球達到商品成熟期時，調(diào)查其脫落蓮座葉的葉痕以及尚存蓮座葉的葉數(shù)，計算其和；

縱徑：收獲期測量葉球縱切面的最大直徑（cm）；

橫徑：收獲期測量葉球橫切面的最大直徑（cm）；

中心柱長度：沿葉球中線縱剖，測量葉球基部至中心柱頂端的長度（cm），優(yōu)質(zhì)品種中心柱長度≤1/2 球高。

2 結(jié)果與分析

2.1 結(jié)球甘藍不同雜交組合的農(nóng)藝性狀比較

由表2 可知，參試結(jié)球甘藍組合材料的株高僅GL22-03 組合高于對照種、為29.8 cm，其他結(jié)球甘藍組合材料株高均低于對照種；開展度除了GL22-01、GL22-08 大于對照種外，其他結(jié)球甘藍組合材料開展度均小于對照種；外葉數(shù)多于對照種的結(jié)球甘藍組合材料有GL22-02、GL22-06、GL22-10、GL22-11、GL22-12 和GL22-13，其中GL22-06 外葉數(shù)最多、為20 片；參試結(jié)球甘藍組合與對照種的球葉色相同，均為淺黃色；結(jié)球甘藍組合材料和對照種葉球形狀均為圓球型，其球型指數(shù)值小于對照種的有GL22-01、GL22-05 和GL22-08，分別為0.89、0.86 和0.80，其他結(jié)球甘藍組合材料球型指數(shù)均高于對照種，其中GL22-11 球型指數(shù)最高、為 1.00。篩選出的結(jié)球甘藍雜交組合材料基本表型見圖1。

圖1 4 個結(jié)球甘藍雜交組合材料表型Fig.1 Phenotypes of 4 cabbage hybrid combination material

表2 結(jié)球甘藍不同雜交組合農(nóng)藝性狀比較Table 2 Comparison of agronomic traits among different hybrid combinations of heading cabbage

2.2 結(jié)球甘藍不同雜交組合優(yōu)質(zhì)性比較

由表3 可知，采用甘藍品種優(yōu)質(zhì)性鑒定方法［12］，即優(yōu)質(zhì)品種幫葉比≤30%、葉球緊實度≥0.5、中心柱長≤1/2 球高的標準進行比較。所有參試結(jié)球甘藍雜交組合材料幫葉比均小于30%，而對照種的幫葉比最大為31.3%；GL22-04 的中心柱長度大于對照種、為5.8 cm，與對照種中心柱長度相同的材料為GL22-01 和GL22-05，其余結(jié)球甘藍組合材料中心柱長度均低于對照種，中心柱長度越長表明該組合材料易于春化開花，所以多數(shù)參試結(jié)球甘藍組合材料耐抽薹性強于對照種；大多數(shù)結(jié)球甘藍組合材料的葉球緊實度大于0.5 g/cm3，僅GL22-03、GL22-08、GL22-09、GL22-10 4 個材料葉球緊實度小于0.5 g/cm3，而葉球緊實度大于對照種的有GL22-02、GL22-06、GL22-11、GL22-12、GL22-13 和GL22-14，分別為0.76、0.73、0.59、0.66、0.62和0.57 g/cm3；所有供試結(jié)球甘藍組合的中心柱長度與葉球縱徑比均小于或等于0.44 cm。與對照種相比，優(yōu)于對照種的結(jié)球甘藍組合材料有GL22-01、GL22-02、GL22-06、GL22-08、GL22-11、GL22-12 和GL22-13。

表3 結(jié)球甘藍不同雜交組合優(yōu)質(zhì)性比較Table 3 Comparison of quality among different hybrid combinations of heading cabbage

2.3 結(jié)球甘藍不同雜交組合產(chǎn)量比較

從表4 可以看出，供試結(jié)球甘藍組合材料從定植到葉球成熟收獲期，除GL22-13、GL22-14 成熟期晚于對照種2 d 外，其他參試結(jié)球甘藍雜交組合材料成熟期均早于對照種，屬甘藍早熟品種。小區(qū)平均產(chǎn)量高于對照種的有GL22-02、GL22-06、GL22-11、GL22-12 和GL22-13，產(chǎn)量最高的為GL22-11、比對照種增產(chǎn)10.97%，其次為GL22-06 和GL22-12、均比對照種增產(chǎn)8.46%。這幾個結(jié)球甘藍組合材料表現(xiàn)出顯著的雜種優(yōu)勢，產(chǎn)量高，豐產(chǎn)性好。產(chǎn)量最低為GL22-05、較對照種減產(chǎn)41.11%。

表4 結(jié)球甘藍不同雜交組合產(chǎn)量比較Table 4 Comparison of yields among different hybrid combinations of heading cabbage

2.4 結(jié)球甘藍不同雜交組合抗病性比較

由表5 可知，從黑腐病田間調(diào)查情況看，除GL22-03、GL22-04、GL22-05、GL22-07 和GL22-08 有發(fā)病植株外，其他結(jié)球甘藍組合及對照品種均無發(fā)病植株，表現(xiàn)出較高的抗病性，黑腐病發(fā)病率最高的是GL22-08、為3.6%，其病情指數(shù)亦最高、為3.9。

表5 結(jié)球甘藍不同雜交組合抗病性比較Table 5 Comparison of disease resistance among different hybrid combinations of heading cabbage

2.5 結(jié)球甘藍不同雜交組合品質(zhì)

結(jié)球甘藍不同雜交組合的品質(zhì)測定結(jié)果見表6，GL22-05 水分含量最高為95.13%，比對照種高0.56 個百分點，GL22-13 水分含量最低為93.61%，比對照種低0.96 個百分點；可溶性糖決定蔬菜的口感和品質(zhì)，GL22-13 可溶性糖含量最高為5.84%，GL22-04 可溶性糖含量最低、為3.14%；可溶性糖含量決定蔬菜的口感和品質(zhì)，可溶性糖含量高于對照的結(jié)球甘藍材料有GL22-01、GL22-02、GL22-06、GL22-08、GL22-11 和GL22-13，分別為5.57%、5.61%、5.69%、5.50%、5.56%和5.84%，GL22-08 粗纖維含量最高、為1.13%，比對照種高0.34 個百分點，GL22-02、GL22-03、GL22-06、GL22-11 和GL22-13 的 粗纖維含量比對照種低，較對照分別低0.18、0.06、0.08、0.10 和0.12 個百分點，GL22-11 維生素C含量最高為699.1 mg/kg，比對照高65.2 mg/kg，GL22-04 維生素C 含量最低為359.8 mg/kg，比對照種低274.1 mg/kg。

表6 結(jié)球甘藍不同雜交組合品質(zhì)比較Table 6 Quality comparison among different hybrid combinations of heading cabbage

結(jié)球甘藍組合材料GL22-01、GL22-02、GL22-06、GL22-08、GL22-11、GL22-12 和GL22-13 葉球生（鮮）食，質(zhì)地脆嫩，口感較甜。

3 討論

目前仍有部分甘藍材料采用自交不親和系進行雜交制種［13］，如勁綠60［14］、甜 味55［15］，而自交不親和系繁殖多代自交后，其種子活力急劇減弱，導致雜交率降低，產(chǎn)量和質(zhì)量難以達到預期效果。利用雄性不育系配制一代雜種可以克服上述自交系繁種難題。因此，以甘藍雄性不育系作母本，自交系為父本是開展甘藍雜種優(yōu)勢利用的有效途徑［16-20］，如申領(lǐng)艷等［20］報道的張甘40、張慶等［21］報道的草色煙光等。本研究在父母本選擇上，選擇無蠟粉、口感脆嫩的親本材料。

甘藍是以食葉球為主的蔬菜［22］，與其他葉菜類蔬菜不同，大部分甘藍品種營養(yǎng)成分構(gòu)成較復雜［23］。目前，市場上大部分甘藍品種，其葉柄較硬，生食辛辣味較重，只適于煮、炒和加工型用，所以營養(yǎng)、品質(zhì)和口感成為甘藍市場競爭的核心方向［24］，亟需創(chuàng)制結(jié)球甘藍高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)組合材料。創(chuàng)制新品種，首先需要利用具有優(yōu)良性狀的親本作靶標父本，經(jīng)高代自交分離純化，選用優(yōu)質(zhì)、抗病、自交高度不親和的株系作為父本進行留種；其次，由于甘藍新品種的選育過程非常漫長，為有效保障品種的品質(zhì)、保護所選育新品種的品種權(quán)，母本材料應選擇具有多數(shù)優(yōu)良性狀的孢質(zhì)雄不育系。

近幾年，我國甘藍育種也取得了較多成績，大批優(yōu)質(zhì)、抗病性強的甘藍品種不斷推陳出新，有效緩解了嚴重依賴國外甘藍品種的局面。但與國際先進育種水平相比，仍有較大的差距，尤其是甘藍優(yōu)異種質(zhì)資源比較匱乏，不能滿足甘藍育種需求，因此，國外種質(zhì)資源的引進和篩選需要引起重視。要實現(xiàn)種業(yè)振興，本地甘藍種質(zhì)資源的收集、保存和利用是立足之本，而要選育出優(yōu)質(zhì)的甘藍品種，還需要從多方面不斷挖掘多基因聚合互作的相關(guān)性，才能從理論上為育種指明方向，如甘藍纖維素含量與可溶性糖含量之間的相關(guān)性，葉球縱徑、中心柱長與葉球重之間的相關(guān)性。

4 結(jié)論

本研究以團隊選育的優(yōu)質(zhì)甘藍孢質(zhì)雄性不育系為母本，自交8 代后獲得的10 個甘藍材料為父本，通過雜交組合，配制出14 個甘藍F1代雜交組合材料，從農(nóng)藝性狀、優(yōu)質(zhì)性及口感、豐產(chǎn)性和抗病性等方面進行比較，篩選出GL22-02、GL22-06、GL22-11 和GL22-13 4 個符合市場需求的甘藍雜交組合材料，這些材料綜合經(jīng)濟性狀優(yōu)良、風味較甜、質(zhì)地脆嫩、無辛辣味、球型好（球型指數(shù)≥0.95）、結(jié)球緊實（葉球緊實度≥0.59）、中心柱小于葉球高的1/2、高抗黑腐病、屬早熟品種，從定植到收獲期平均為63 d，產(chǎn)量分別 為86 805.6、90 277.8、92 824.1 和90 277.8 kg/hm2，分別比對照種特加2 號增產(chǎn)4.80%、8.46%、10.97%和8.46%，4 個組合均為理想組合材料，在各大蔬菜產(chǎn)區(qū)秋季及高山冷晾區(qū)域可引種試種，若適應當?shù)貧夂驐l件種植，可進一步大面積生產(chǎn)示范。