一场甘蓝制种技术的变革

世界首例发现的甘蓝显性雄性不育材料

雄性不育系配制的早熟春甘蓝新品种“中甘21”

近日,“甘蓝雄性不育系育种技术体系的建立与新品种选育”荣获国家科技进步奖二等奖,该成果寻找到了优良甘蓝雄性不育源,并使之成功应用于杂种优势育种,丰富了蔬菜雄性不育遗传育种理论与实践,突破了甘蓝育种的世界性难题。本期“前沿聚焦”将和您一同见证这场甘蓝制种技术的变革。

——编者

利用雄性不育系进行杂种优势育种——

我国甘蓝育种技术获重大突破

日前,国家科学技术奖励大会在人民大会堂召开。由中国农业科学院蔬菜花卉研究所方智远研究员主持完成的“甘蓝雄性不育系育种技术体系的建立与新品种选育”成果荣获国家科技进步奖二等奖。

该成果是甘蓝育种技术的一项重大突破,对推动行业科技进步和提高行业竞争力起到了怎样的作用。据项目相关负责人介绍,发现甘蓝显性核基因雄性不育源并成功建立了育种技术体系,为蔬菜杂种优势育种创建了一条先进实用新途径;雄性不育系规模化制种成功,推动甘蓝类蔬菜杂交制种由自交不亲和系到雄性不育系的历史性变革;自交亲和、抗枯萎病、耐裂球等育种目标的实现,以及显性雄性不育源在多家科研单位中的推广应用,对甘蓝类蔬菜育种起到引领作用;实现了甘蓝新品种的更新换代,提高了国产蔬菜种子的竞争力,促进了蔬菜周年供应和民族种业的发展。

据了解,“中甘21”,全国种植面积最大的春甘蓝品种,2012年、2013年农业部唯一的甘蓝主导品种。想必春季市场上买到的甘蓝,十有八九会是这个品种。然而,看似寻常最奇崛,成如容易却艰辛。甘蓝是我国主要蔬菜,年种植面积约1400万亩,而本世纪以前95%以上为自交不亲和系配制的杂交种,该途径存在易出现10%以上的假杂种、人工蕾期授粉繁殖亲本成本高(每公斤种子4000元)等缺陷,原有甘蓝品种的品质、抗性等不能满足当前蔬菜产业需求。因此,寻找甘蓝雄性不育源,选育优良雄性不育系,创制优异骨干系,实现雄性不育系规模化制种,建立甘蓝雄性不育育种技术体系,配制优质、抗病、抗逆甘蓝新品种,是甘蓝育种迫切需要解决的问题。

为此,从上世纪70年代末,中国农科院蔬菜花卉研究所甘蓝青花菜育种团队就开始进行甘蓝雄性不育研究。历经30多年的努力,利用发现的雄性不育源,建立了甘蓝雄性不育系育种技术体系,选育出优良的甘蓝雄性不育系,配制出“中甘21”、“中甘192”、“中甘17”等6个甘蓝新品种并在全国25个省(区、市)实现规模化制种,累计推广近1000万亩,新增社会经济效益约30亿元。李海芬

访中国农科院蔬菜花卉研究所研究员杨丽梅——

1个技术体系带来6个突破性新品种

本报记者缪翼

甘蓝雄性不育选育和利用开辟了一条先进实用的甘蓝育种新途径，对提高我国甘蓝育种水平具有重要意义；利用显性雄性不育系规模化生产甘蓝杂交种在国内外尚属首次，是甘蓝制种技术的一项变革；甘蓝显性雄性不育系的选育与利用是甘蓝制种技术上的一个重大突破，选育出的显性雄性不育系属国内外首创，达到国际先进水平……社会各界对甘蓝雄性不育系育种技术体系的建立给予了高度肯定。那么，该成果有哪些发明点与技术创新点？其推广应用能创造哪些社会经济效益？能否对提高行业竞争力起到推动作用？为此，记者采访了项目第三完成人中国农科院蔬菜花卉所杨丽梅研究员。

记者：国家科学技术进步奖是授予在技术研究、开发、创新等过程中作出创造性贡献的中国公民和组织。“甘蓝雄性不育系育种技术体系的建立与新品种选育”荣获此殊荣，有哪些主要贡献呢？

杨丽梅：我们团队历经30余年，取得了以下重要创新性成果：

第一，发现了甘蓝显性雄性不育材料DGMs79-399-3，明确其为显性核基因DGMs399-3控制，发现其衍生后代低温下有少量不育花可出现微量花粉，建立了通过回交、自交、测交选育显性雄性不育系的技术体系，育成DGMs01-216、DGMs02-6、DGMs23202等5个显性不育系，其不育株率100％，不育度100％或接近100％。

第二，从甘蓝胞质雄性不育材料中筛选出CMSR3625和CMSR3629两份优良胞质不育源，利用自交亲和系转育胞质雄性不育系，育成CMS02-6、CMS87-534、CMS8180等5个优良胞质雄性不育系，携带自交亲和基因的胞质不育系显著降低了制种成本。

第三，创制出一批用于雄性不育系转育的优异骨干自交系。筛选出4份兼抗枯萎病1号和2号生理小种的抗源99-14、99-77等；花期自交亲和指数达4左右的中甘87-534、8180、02-6等8个自交亲和系，中甘87-534获新品种保护权；晚收获7天~10天不裂球的96-100、96-109、99-198等耐裂球自交系。

第四，利用雄性不育系配制出“中甘21”、“中甘192”、“中甘17”、“中甘18”、“中甘96”、“中甘101”等6个突破性甘蓝新品种。这些新品种的品质、产量及春甘蓝的早熟性超过国内外同类品种，均通过国家审定或鉴定。

第五，创新了甘蓝雄性不育系制种技术，在河北、河南、山东等地建立了大型雄性不育系规模化制种基地，杂交种子亩产量50公斤~70公斤，杂交率100%，无假杂种。

记者：目前，几个新品种的推广应用及社会经济效益如何？

杨丽梅：“中甘21”、“中甘192”、“中甘18”等雄性不育甘蓝系列新品种已在全国25个省（区、市）累计推广1175.3万亩，约占北方春露地和甘肃、河北等地高原夏甘蓝面积的60%，并已出口到法国、印度等国家；新品种的应用提高了农民收入，丰富了我国春夏秋蔬菜供应，累计增加社会经济效益33.6亿元。

甘蓝显性雄性不育育种技术体系的建立和规模化制种技术的成功，丰富了十字花科作物育种理论，提升了我国蔬菜育种技术水平。目前，甘蓝显性雄性不育材料已被上海、天津、黑龙江、重庆、江苏等省（区、市）的有关单位引种研究应用。

甘蓝显性雄性不育系育种体系

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