世界首例發(fā)現(xiàn)的甘藍(lán)顯性雄性不育材料

雄性不育系配制的早熟春甘藍(lán)新品種“中甘21”

    近日，“甘藍(lán)雄性不育系育種技術(shù)體系的建立與新品種選育”榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，該成果尋找到了優(yōu)良甘藍(lán)雄性不育源，并使之成功應(yīng)用于雜種優(yōu)勢(shì)育種，豐富了蔬菜雄性不育遺傳育種理論與實(shí)踐，突破了甘藍(lán)育種的世界性難題。本期“前沿聚焦”將和您一同見證這場(chǎng)甘藍(lán)制種技術(shù)的變革。

    ——編者

利用雄性不育系進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)育種——

我國(guó)甘藍(lán)育種技術(shù)獲重大突破

    日前，國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在人民大會(huì)堂召開。由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所方智遠(yuǎn)研究員主持完成的“甘藍(lán)雄性不育系育種技術(shù)體系的建立與新品種選育”成果榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

    該成果是甘藍(lán)育種技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，對(duì)推動(dòng)行業(yè)科技進(jìn)步和提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力起到了怎樣的作用。據(jù)項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)顯性核基因雄性不育源并成功建立了育種技術(shù)體系，為蔬菜雜種優(yōu)勢(shì)育種創(chuàng)建了一條先進(jìn)實(shí)用新途徑；雄性不育系規(guī)?；品N成功，推動(dòng)甘藍(lán)類蔬菜雜交制種由自交不親和系到雄性不育系的歷史性變革；自交親和、抗枯萎病、耐裂球等育種目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，以及顯性雄性不育源在多家科研單位中的推廣應(yīng)用，對(duì)甘藍(lán)類蔬菜育種起到引領(lǐng)作用；實(shí)現(xiàn)了甘藍(lán)新品種的更新?lián)Q代，提高了國(guó)產(chǎn)蔬菜種子的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)了蔬菜周年供應(yīng)和民族種業(yè)的發(fā)展。

    據(jù)了解，“中甘21”，全國(guó)種植面積最大的春甘藍(lán)品種，2012年、2013年農(nóng)業(yè)部唯一的甘藍(lán)主導(dǎo)品種。想必春季市場(chǎng)上買到的甘藍(lán)，十有八九會(huì)是這個(gè)品種。然而，看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛。甘藍(lán)是我國(guó)主要蔬菜，年種植面積約1400萬(wàn)畝，而本世紀(jì)以前95%以上為自交不親和系配制的雜交種，該途徑存在易出現(xiàn)10%以上的假雜種、人工蕾期授粉繁殖親本成本高（每公斤種子4000元）等缺陷，原有甘藍(lán)品種的品質(zhì)、抗性等不能滿足當(dāng)前蔬菜產(chǎn)業(yè)需求。因此，尋找甘藍(lán)雄性不育源，選育優(yōu)良雄性不育系，創(chuàng)制優(yōu)異骨干系，實(shí)現(xiàn)雄性不育系規(guī)模化制種，建立甘藍(lán)雄性不育育種技術(shù)體系，配制優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆甘藍(lán)新品種，是甘藍(lán)育種迫切需要解決的問題。

    為此，從上世紀(jì)70年代末，中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所甘藍(lán)青花菜育種團(tuán)隊(duì)就開始進(jìn)行甘藍(lán)雄性不育研究。歷經(jīng)30多年的努力，利用發(fā)現(xiàn)的雄性不育源，建立了甘藍(lán)雄性不育系育種技術(shù)體系，選育出優(yōu)良的甘藍(lán)雄性不育系，配制出“中甘21”、“中甘192”、“中甘17”等6個(gè)甘藍(lán)新品種并在全國(guó)25個(gè)?。▍^(qū)、市）實(shí)現(xiàn)規(guī)模化制種，累計(jì)推廣近1000萬(wàn)畝，新增社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益約30億元。    李海芬

1個(gè)技術(shù)體系帶來(lái)6個(gè)突破性新品種

——訪中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員楊麗梅

    本報(bào)記者繆翼

    甘藍(lán)雄性不育選育和利用開辟了一條先進(jìn)實(shí)用的甘藍(lán)育種新途徑，對(duì)提高我國(guó)甘藍(lán)育種水平具有重要意義；利用顯性雄性不育系規(guī)?；a(chǎn)甘藍(lán)雜交種在國(guó)內(nèi)外尚屬首次，是甘藍(lán)制種技術(shù)的一項(xiàng)變革；甘藍(lán)顯性雄性不育系的選育與利用是甘藍(lán)制種技術(shù)上的一個(gè)重大突破，選育出的顯性雄性不育系屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平……社會(huì)各界對(duì)甘藍(lán)雄性不育系育種技術(shù)體系的建立給予了高度肯定。那么，該成果有哪些發(fā)明點(diǎn)與技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)？其推廣應(yīng)用能創(chuàng)造哪些社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益？能否對(duì)提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力起到推動(dòng)作用？為此，記者采訪了項(xiàng)目第三完成人中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉所楊麗梅研究員。

    記者：國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)是授予在技術(shù)研究、開發(fā)、創(chuàng)新等過程中作出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的中國(guó)公民和組織。“甘藍(lán)雄性不育系育種技術(shù)體系的建立與新品種選育”榮獲此殊榮，有哪些主要貢獻(xiàn)呢？

    楊麗梅：我們團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)30余年，取得了以下重要?jiǎng)?chuàng)新性成果：

    第一，發(fā)現(xiàn)了甘藍(lán)顯性雄性不育材料DGMs79-399-3，明確其為顯性核基因DGMs399-3控制，發(fā)現(xiàn)其衍生后代低溫下有少量不育花可出現(xiàn)微量花粉，建立了通過回交、自交、測(cè)交選育顯性雄性不育系的技術(shù)體系，育成DGMs01-216、DGMs02-6、DGMs23202等5個(gè)顯性不育系，其不育株率100％，不育度100％或接近100％。

    第二，從甘藍(lán)胞質(zhì)雄性不育材料中篩選出CMSR3625和CMSR3629兩份優(yōu)良胞質(zhì)不育源，利用自交親和系轉(zhuǎn)育胞質(zhì)雄性不育系，育成CMS02-6、CMS87-534、CMS8180等5個(gè)優(yōu)良胞質(zhì)雄性不育系，攜帶自交親和基因的胞質(zhì)不育系顯著降低了制種成本。

    第三，創(chuàng)制出一批用于雄性不育系轉(zhuǎn)育的優(yōu)異骨干自交系。篩選出4份兼抗枯萎病1號(hào)和2號(hào)生理小種的抗源99-14、99-77等；花期自交親和指數(shù)達(dá)4左右的中甘87-534、8180、02-6等8個(gè)自交親和系，中甘87-534獲新品種保護(hù)權(quán)；晚收獲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個(gè)突破性甘藍(lán)新品種。這些新品種的品質(zhì)、產(chǎn)量及春甘藍(lán)的早熟性超過國(guó)內(nèi)外同類品種，均通過國(guó)家審定或鑒定。

    第五，創(chuàng)新了甘藍(lán)雄性不育系制種技術(shù)，在河北、河南、山東等地建立了大型雄性不育系規(guī)?；品N基地，雜交種子畝產(chǎn)量50公斤~70公斤，雜交率100%，無(wú)假雜種。

    記者：目前，幾個(gè)新品種的推廣應(yīng)用及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益如何？

    楊麗梅：“中甘21”、“中甘192”、“中甘18”等雄性不育甘藍(lán)系列新品種已在全國(guó)25個(gè)?。▍^(qū)、市）累計(jì)推廣1175.3萬(wàn)畝，約占北方春露地和甘肅、河北等地高原夏甘藍(lán)面積的60%，并已出口到法國(guó)、印度等國(guó)家；新品種的應(yīng)用提高了農(nóng)民收入，豐富了我國(guó)春夏秋蔬菜供應(yīng)，累計(jì)增加社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益33.6億元。

    甘藍(lán)顯性雄性不育育種技術(shù)體系的建立和規(guī)?；品N技術(shù)的成功，豐富了十字花科作物育種理論，提升了我國(guó)蔬菜育種技術(shù)水平。目前，甘藍(lán)顯性雄性不育材料已被上海、天津、黑龍江、重慶、江蘇等?。▍^(qū)、市）的有關(guān)單位引種研究應(yīng)用。