世界首例發現的甘藍顯性雄性不育材料

雄性不育系配制的早熟春甘藍新品種“中甘21”

    近日，“甘藍雄性不育系育種技術體系的建立與新品種選育”榮獲國家科技進步獎二等獎，該成果尋找到了優良甘藍雄性不育源，并使之成功應用于雜種優勢育種，豐富了蔬菜雄性不育遺傳育種理論與實踐，突破了甘藍育種的世界性難題。本期“前沿聚焦”將和您一同見證這場甘藍制種技術的變革。

    ——編者

利用雄性不育系進行雜種優勢育種——

我國甘藍育種技術獲重大突破

    日前，國家科學技術獎勵大會在人民大會堂召開。由中國農業科學院蔬菜花卉研究所方智遠研究員主持完成的“甘藍雄性不育系育種技術體系的建立與新品種選育”成果榮獲國家科技進步獎二等獎。

    該成果是甘藍育種技術的一項重大突破，對推動行業科技進步和提高行業競爭力起到了怎樣的作用。據項目相關負責人介紹，發現甘藍顯性核基因雄性不育源并成功建立了育種技術體系，為蔬菜雜種優勢育種創建了一條先進實用新途徑；雄性不育系規模化制種成功，推動甘藍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、耐裂球等育種目標的實現，以及顯性雄性不育源在多家科研單位中的推廣應用，對甘藍類蔬菜育種起到引領作用；實現了甘藍新品種的更新換代，提高了國產蔬菜種子的競爭力，促進了蔬菜周年供應和民族種業的發展。

    據了解，“中甘21”，全國種植面積最大的春甘藍品種，2012年、2013年農業部唯一的甘藍主導品種。想必春季市場上買到的甘藍，十有八九會是這個品種。然而，看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛。甘藍是我國主要蔬菜，年種植面積約1400萬畝，而本世紀以前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，原有甘藍品種的品質、抗性等不能滿足當前蔬菜產業需求。因此，尋找甘藍雄性不育源，選育優良雄性不育系，創制優異骨干系，實現雄性不育系規模化制種，建立甘藍雄性不育育種技術體系，配制優質、抗病、抗逆甘藍新品種，是甘藍育種迫切需要解決的問題。

    為此，從上世紀70年代末，中國農科院蔬菜花卉研究所甘藍青花菜育種團隊就開始進行甘藍雄性不育研究。歷經30多年的努力，利用發現的雄性不育源，建立了甘藍雄性不育系育種技術體系，選育出優良的甘藍雄性不育系，配制出“中甘21”、“中甘192”、“中甘17”等6個甘藍新品種并在全國25個省（區、市）實現規模化制種，累計推廣近1000萬畝，新增社會經濟效益約30億元。    李海芬

1個技術體系帶來6個突破性新品種

——訪中國農科院蔬菜花卉研究所研究員楊麗梅

    本報記者繆翼

    甘藍雄性不育選育和利用開辟了一條先進實用的甘藍育種新途徑，對提高我國甘藍育種水平具有重要意義；利用顯性雄性不育系規模化生產甘藍雜交種在國內外尚屬首次，是甘藍制種技術的一項變革；甘藍顯性雄性不育系的選育與利用是甘藍制種技術上的一個重大突破，選育出的顯性雄性不育系屬國內外首創，達到國際先進水平……社會各界對甘藍雄性不育系育種技術體系的建立給予了高度肯定。那么，該成果有哪些發明點與技術創新點？其推廣應用能創造哪些社會經濟效益？能否對提高行業競爭力起到推動作用？為此，記者采訪了項目第三完成人中國農科院蔬菜花卉所楊麗梅研究員。

    記者：國家科學技術進步獎是授予在技術研究、開發、創新等過程中作出創造性貢獻的中國公民和組織。“甘藍雄性不育系育種技術體系的建立與新品種選育”榮獲此殊榮，有哪些主要貢獻呢？

    楊麗梅：我們團隊歷經30余年，取得了以下重要創新性成果：

    第一，發現了甘藍顯性雄性不育材料DGMs79-399-3，明確其為顯性核基因DGMs399-3控制，發現其衍生后代低溫下有少量不育花可出現微量花粉，建立了通過回交、自交、測交選育顯性雄性不育系的技術體系，育成DGMs01-216、DGMs02-6、DGMs23202等5個顯性不育系，其不育株率100％，不育度100％或接近100％。

    第二，從甘藍胞質雄性不育材料中篩選出CMSR3625和CMSR3629兩份優良胞質不育源，利用自交親和系轉育胞質雄性不育系，育成CMS02-6、CMS87-534、CMS8180等5個優良胞質雄性不育系，攜帶自交親和基因的胞質不育系顯著降低了制種成本。

    第三，創制出一批用于雄性不育系轉育的優異骨干自交系。篩選出4份兼抗枯萎病1號和2號生理小種的抗源99-14、99-77等；花期自交親和指數達4左右的中甘87-534、8180、02-6等8個自交親和系，中甘87-534獲新品種保護權；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個突破性甘藍新品種。這些新品種的品質、產量及春甘藍的早熟性超過國內外同類品種，均通過國家審定或鑒定。

    第五，創新了甘藍雄性不育系制種技術，在河北、河南、山東等地建立了大型雄性不育系規模化制種基地，雜交種子畝產量50公斤~70公斤，雜交率100%，無假雜種。

    記者：目前，幾個新品種的推廣應用及社會經濟效益如何？

    楊麗梅：“中甘21”、“中甘192”、“中甘18”等雄性不育甘藍系列新品種已在全國25個省（區、市）累計推廣1175.3萬畝，約占北方春露地和甘肅、河北等地高原夏甘藍面積的60%，并已出口到法國、印度等國家；新品種的應用提高了農民收入，豐富了我國春夏秋蔬菜供應，累計增加社會經濟效益33.6億元。

    甘藍顯性雄性不育育種技術體系的建立和規模化制種技術的成功，豐富了十字花科作物育種理論，提升了我國蔬菜育種技術水平。目前，甘藍顯性雄性不育材料已被上海、天津、黑龍江、重慶、江蘇等省（區、市）的有關單位引種研究應用。