胡萝卜研究Word下载.docx

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在胡萝卜育种过程中，为防止近交衰退和缩短选育时间及其难度，组织培养也发展很快。

我国的研究I.作起步很晚，1962年江苏省农科院吴光远在美国品种Imperator（老魁）留种田中发现了褐药型雄性不育株，分别采收自然授粉种子，从1963年起，将不育株和可育株隔离杂交，共获得6个雄性不育系[fZl，但未见进一步的报道。

80年代初，山东莱阳农技中心、江苏扬州农科所、中国农科院蔬菜所等对胡萝卜的研究做了部分工作，但由于种原因一直未见杂交种推出。

90年代末期，北京蔬菜研究中心、中国农科院蔬菜花卉所、内蒙古农科院蔬菜所先后推出几个杂交种应用于生产。

其中利用的不育系均是通过回交转育国外引进的瓣化型不育材料而育成的，目前还没有我国自己育成的不育系间世。

但司家钢等利用原生质体非对称融合己获得胡萝卜种内胞质杂种本文通过总结前人的研究结果和我们的研究实践，对胡萝卜遗传育种工作进行了探讨.

1遗传资源Dauc二属含22个种，主要分布在欧洲和地中海地区，在世界其它地区也发现一些种，而Daucuscarota包括栽培胡萝卜现已描述了15个以上亚种。

Daucua属染色体基数为X=9}-11，栽培胡萝卜为二倍体（2x=18）,野生瓣化型胡萝卜雄性不育材料染色体数也为18条，属Daucuscarotao18世纪和19世纪的精细选择，使自然授粉的胡萝卜品种形成了多种类型，根型有圆柱形，倒卵球形、三角形等。

根色有白色、黄色、橙色、红色和紫色。

生育期70^-190天。

欧洲基因源，根据其产区或来源被分为七组，"

Amsterdamer"

"

Berlicumer"

."

Chantenay"

Danvers"

deColmar"

"

Nantaise”和“PariserMarket"

，美国和加拿大的典型胡萝卜品种Imperator不包括在内。

日本的熊泽则把口本的栽培品种分为

（1）欧洲系:

包括三寸群、五寸群、丹富士群、长橙群。

（2>

日本系:

包括撞野川大长群、金时群、唐凑群[[12j我国一般仅根据根形和根色进行分类，按根形分为圆锥、圆柱等形状，按根色分为白、黄、橙、红、紫等颜色[5j我国胡萝卜育种工作起步较晚，并长期不受重视，育种材料相对缺乏。

80年代的全国性品种资源收集整理虽做了一些工作，但很粗浅，缺乏深入和系统的研究，加上国际交流合作不是很多，使我国胡萝卜育种工一作仍处于落后状态。

2生殖生物学

胡萝卜为二年生植物，第一年形成肥大的肉质根，在2^'

8℃下约需6^-7周才能保证通过春化阶段，翌年春季定植，在长日照下通过光照阶段，抽蔓、开花、结实。

胡萝卜属伞形花科，种株主茎抽出蔓后，侧花茎也相继抽生，随之侧花茎上逐步抽出二次侧花茎。

每一花茎顶端由许多小伞形花序组成大的复伞形花序，一株上的小花数量可达数万朵，每株可收获种子5000粒以上。

每一小花有5枚花瓣、5枚雄蕊和一枚具有2个柱头的雌蕊。

主花序上的伞形花序先开，然后逐次开放分枝上的花序。

每个伞形花内的小花由外向内逐次开放，整个植株花期约40天左右。

胡萝卜开花当天雄蕊先成熟散粉，2}-3天后雌蕊成熟[[6]。

由于胡萝卜雌雄同花，花很小，采用人工去雄生产杂一代种子是很难的，而利用雄性不育系进行杂交种制种就可以解决这一问题[3]

3遗传育种

胡萝卜是异花授粉作物，同一品种开放自然授粉很难达到性状的均一性，且存在近交衰退现象，所以杂交育种就成为目前育种的主要方法。

3.1胡萝卜雄性不育系及同型保持系的选育胡萝卜雄性不育性表现有两种类型:

即瓣化型和褐药型。

瓣化型又可分为绿瓣、白瓣及中间色，主要特征是雄蕊花丝和花药变态为花瓣。

褐药型的主要特征是花药干瘪呈褐色，无花粉或虽有花粉但无生活力。

目前国内外选育的不育系大多为瓣化型的，褐药型的较少。

有人认为瓣化型不育系经济性状不易稳定，而褐药型的易稳定，但目前尚无定论。

另外，还发现了第三种雄性不育类型，即“gum"

（Nothnagel

1992），其特点是花药和花瓣的总量减少了，研究认为，这个类型在胡萝卜育种中可能是一个很有潜力的新的CMS资源。

雄性不育植株生长势与正常株基本相同，但自交系生活力明显减弱。

雄性不育花盛花期基本同正常花，但就单花序而言，开张时间比正常花长约一倍，只要不授粉，不育花能开张约巧天左右，而正常花约7天左右。

关于胡萝卜雄性不育的遗传机理提出了许多假说，Thompson（1961）认为:

Tendersweet和野生胡萝卜两种类型的雄性不育性是由细胞质因子与至少两个或三个重复显性核基因（MS,MSZMS3）互作控制，上位显性因子可能诱导育性。

Michalik（1973）则认为是由互补显性基因MS，和MSz控制。

Banga等（1964）认为雄性不育是一个细胞质因子（S）与两个独立核基因（显性B或同质隐性as）控制，两个互补显性基因D和E与作为恢复基因的显性等位基因共同作用。

A9orelock（1974）根据其资源得出瓣化型不育由细胞质和两个显性核基因互作控制;

褐药型不育由细胞质和两个隐性基因控制。

从70年代中期到80年代中期，前苏联的TiminMI（1980,1981,1986），德国的Frese（1980），韩国的ParkY（1984）等都对胡萝卜的雄性不育遗传进行了研究，他们根据各自的研究材料得出了不同的结果[[7][13][14][15]。

直到今天，有关胡萝卜雄性不育的遗传仍没有确定的结论，但属核质互作型是肯定的。

胡萝卜雄性不育植株在自然情况下出现的频率较高，很容易在胡萝卜采种田中发现，由一J几不育性的显性状态，选择不育系和保持系是一个非常艰苦的过程，约需7^}8年时间。

若采用温室加代、人I二春化等手段，这一时间可缩短一半。

利用原生质体非对称融合获得种内胞质杂种，可使转育时间大大缩短（司家钢等，2002）0我所1989年在引入品种Danvers和Names中发现瓣化型不育株，通过成对杂交，可育株自交，经4代回交、自交选育，于1995年育成了5套稳定的不育系及同型保持系[81。

之后，又通过大量回交转育，

育成一批新的不育系及同型保持系。

这些不育系均为绿色瓣化型，田间容易鉴别，不育性稳定。

但在研究实践中我们发现选育代数过高易造成自交衰退。

因此应在综合性状表现最佳时，尽量一次性多繁殖亲本种子，减少繁制代数，保持其性状的相对稳定性。

组织培养扩繁亲本肯定是有效的，我们己开展此项工作近3年，但尚无突破性进展。

利用三元杂交可有效地防止近交衰退，但需两个保持系（原保持系和代换保持系），这就增加了难度和时间（Bonnet,1982/1990）。

也有采用隔代系内混合授粉单株采种选育自交系的，但增加了育种时间，我们日前就是运用的这一方法。

3.2杂种优势及配合力分析

胡萝卜产量性状的杂种优势是普遍的，而且不少组合还存在着强优势。

据我们1994}I995年对3个母本22个父本按不完全双列杂交法配制的“个杂交组合进行田间试验，结果表明:

小区产量的杂种优势幅度为一4.82-133.98%，平均为50.75%，超亲优势幅度为一10.95-V111.4%，平均为30.44%o因此，利用胡萝卜杂种优势来提高单产量是可行的。

配合力的高低是亲本选择的关键。

根据我们的试验结果，亲本一般配合力方差明显大于组合特殊配合力方差，说明亲本的选择对选配强优组合至关重要。

就双亲来看，父本一般配合力方差远远大于母本，可见亲本选配时，首先应该注意选择综合性状优良的父本系，同时应兼顾母本不育系的小区产量、单根重和根粗的选择，以及小区产量和根粗特殊配合力的选择[9]通径分析表明，胡萝卜单根重与根粗密切相关。

胡萝卜的产量构成主要因素是单根重，而单根重主要受根粗的影响，可见，选择根粗这一性状尤为重要，但实际选育时，从商品性考虑，还应兼顾根长性状的选择【‘。

}。

3.3“金红系列”胡萝卜杂交种的选育

“金红一号、”和“金红二号”是由不育系A03和父本系A03是从前苏联引入品种Names

中发现的雄性不育株，经4H93-21和H92-4-1杂交而成的一代杂种。

代选育而成的不育系，属绿色瓣化型，不育率100。

父本系H93-2-1和H92-4-1是从日本引入材料新黑田五寸中分离育成的自交系，3年16项试验结果表明:

金红一号、金红二号平均667耐产量分别比对照新黑田增产20.42%和21.31%，而且金红一号、金红二号比较稳产，对不同年份气候适应性强。

金红一号和金红二号生育期分别为105-110天和110120天，叶丛直立，根、皮、肉、髓均为橙红色。

根长16-v17.Scm，根粗4.8}5.2cm，单根重180}200g，一般667耐产量4000kg，条件适宜时可达SOOOkg。

品质分析结果表明:

金红一号、金红二号含水量与新黑田相同，碳水化合物高出近一倍，可溶性糖高50a，胡萝卜素高约10},VB2高10倍，Vc高近50。

因其产量高，品质好，是比较理想的鲜食、加工兼用型品种，适宜我国北方大部分地区夏秋季种植（81“金红一号”、“金红二号’，己于1997年通过内蒙古自治区农作物品种审定委员会审定和命名。

目前我们又育成2个杂交组合，即“金红四号”和“金红五号”，这2个组合是由不育系A10421和A10423与父本系C9505杂交而成的一代杂交种。

A10421和A10423是由A03分别与B2001-7,B2001-19经连续4代回交转育而成的不育系，属于瓣化类型，不育率为100。

父本系C9505是从日本改良新黑田中经单株分离而育成的自交系。

目前这两个组合正在参加自治区生产试验和示范。

“金红四号”、“金红五号”生育期分别约为130天和140天左右，叶丛直立，肉质根皮、肉、髓均为橙红色。

根长为17-19cm，根径为4.5-4.8cm，单根重为250-280g，在条件适宜的胡萝卜主产区，平均666.7m，产量高达SOOOkg以上，适宜鲜食、加工。

详细性状正在鉴定中。

4品质育种

品质优良的胡萝卜要求根形整齐，根表皮光滑，无歧、义、裂根，根的木质部和韧皮部颜色均一，挥发性类菇烯含量适度，气味清香，口感好。

作为特殊用途的品种，则要求有较高的胡萝卜素，即p一胡萝卜素和较高的可溶性糖含量。

培育高胡萝卜素含量的品种，可通过连续回交，把高胡萝卜素导入到适宜种植的遗传类型中（P.W.Simon1990）oa和p胡萝卜素是橙色胡萝卜的主要色素。

番茄红素、Y一胡萝卜素和叶黄素则含量较少（J.G.Buishand和W.H.Gabelman,1980）}}b}oSimon等（1980x,1982）oFreeman和Simon（1983）通过大量的调查研究说明，高糖含量是由单基因显性遗传，可溶性固形物和还原糖总量随着轮回选择代数增加而增加（Stommel和Simon1989）o

收获时的“裂根”既降低产量也降