胡萝卜新品种选育及制种技术研究报告.docx

资源描述

胡萝卜新品种选育及制种技术研究报告.docx

《胡萝卜新品种选育及制种技术研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胡萝卜新品种选育及制种技术研究报告.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

胡萝卜新品种选育及制种技术研究报告.docx

胡萝卜新品种选育及制种技术研究报告

一、项目信息表

项目名称

胡萝卜新品种选育及制种技术研究

推荐单位

***

所属技术领域

动植物育种技术

申报单位

经济类型

股份制经济

主要研究容

种源控制和品种开发是世界胡萝卜产业的核心。

本项目重点研究胡萝卜雄性不育（CGMS）A、B对的提纯复壮技术、保持系（N）msms的更新技术、褐药型（Brown Anther Type）温敏雄性不育系临界温度测定、瓣化型（Petaloid Type）雄性不育系花冠颜色分离稳定性分析、C系快速提纯技术、分子辅助育种技术和保护地制种技术，建立和掌握胡萝卜三系育种的核心技术和基础材料，培育出具有市场竞争力的胡萝卜F1新品种。

在突破胡萝卜CGMS雄性不育三系杂交育种的前提下，建立高效的胡萝卜杂交种保护地产业化制种技术规程，以优良国产化杂交种来替代进口种子、降低生产成本、保障优良种源供应，奠定胡萝卜产业发展的种源根基，解决胡萝卜杂交种市场国产化瓶颈。

项目预期达到总体目标

以实现主要蔬菜作物杂交种种业国产化为发展目标，开展胡萝卜雄性不育三系F1育种及制种产业化开发攻关技术研究。

从基础上建立雄性不育三系育种材料体系，以提高创新能力及核心竞争力。

提出A、B对2组，F1杂交种新品种2个，登记2个；种植胡萝卜母根100亩，建采种大棚30栋，生产1.5吨胡萝卜杂交种子。

拟分解的

课题名称

1、胡萝卜雄性不育三系更新换代技术及遗传稳定性研究

2、抗抽苔、低温着色型胡萝卜雄性不育三系F1新品种选育研究

3、提高（A×C）F1制种质量的保护地采种技术研究

4、胡萝卜细胞质雄性不育基因N、S生物技术标记分子辅助育种的研究

创新点、主要技术难点和瓶颈问题

1、创新点：

三系材料的核心是保持系，本项目通过技术创新用（S）MS_材料代换（N）msms的核基因，创造新的CGMS（S）msms、（N）msms材料；Brown Anther Type温度敏感型雄性不育系临界温度测定，探索胡萝卜F1育种新途径。

2、技术难点：

雄性不育保持系（N）msms的更新技术；淘汰抽苔、着色不良技术；Brown Anther Type雄性不育系育性的温度控制。

3、技术瓶颈：

配制出不低于进口胡萝卜杂交种，技术核心是选育出优良CGMS雄性不育三系材料，需要解决的瓶颈就是三系材料创新技术。

课题计划来源

计划级别

地方科技计划

计划名称

攻关

项目编号

GJ2010GG002179

项目名称

胡萝卜新品种选育及制种技术研究

预期主要

成果形式

新产品（含农业新品种、计算机软件）

项目开始时间

2010.3

项目截止时间

2013.2

二、申请人信息

申

请

人

基

本

情

况

***

性别

男

出生年月

***

学历

***

学位

***

职称

***

所学专业

蔬菜学

从事专业

蔬菜遗传育种与栽培

工作单位

***

手机

***

其他方式

传真

***

项目

负责

人曾

承担

各类

科技

计划

项目

情况

计划名称

项目名称

名次

政府资助金额

起止时间

完成情况

申请

人获奖、

取得

知识

产权

及转

化情况，

发表科普作品

、参与科普活动等情况

申请人1983年大学毕业以来，主持和参加了甜菜、番茄、胡萝卜、洋葱等作物种质资源引进、雄性不育三系遗传育种、新品种示推广工作。

从1995开始至今主要开展了胡萝卜雄性不育三系引进和遗传育种研究。

主要研究成果有：

育成甜菜新品种6个，累计推广面积1000万亩，洋葱新品种2个，累计推广面积15万亩；在日本研究期间参加日本文部省研究计划课题并参与登记胡萝卜新品种1个；申请胡萝卜雄性不育三系发明专利2项；曾主持和参加科研课题14项；获原轻工业部科技进步二等奖1项、三等奖2项，省科技进步三等奖2项，市科技进步二等奖1项；在《园艺学杂志》（日文）、《园艺学报》、《中国蔬菜》、《中国甜菜糖业》等核心刊物上发表论文40余篇。

项目

联系

人

传真

手机/bp

***

三、项目组、主要参加人员及协作单位情况

人员

总数

博士后

博士

硕士

学士

博研

硕研

大学

大专

正高

副高

中级

初级

6人

0人

4人

1人

0人

1人

2人

1人

2人

1人

主

要

参

加

人

员

性别

年龄

学历

学位

技术职称

所学专业

从事专业

工作单位

分工

工作时间

***

男

博士

研究员

蔬菜学

***

CGMS三系选育

50%

***

男

博士

副教授

蔬菜学

***

F1组配与生产力测定

40%

***

男

本科

学士

农艺师

园艺学

蔬菜学

***

C系快速提纯

50%

***

女

专科

农艺师

园艺学

蔬菜学

***

昆虫媒介授粉?

采种技术?

种子加工

85%

***

男

博士

研究员

蔬菜学

生物技术

***

DNA分析

40%

***

女

硕士

助研

生物工程

蔬菜学

***

田间试验?

调查?

田间管理

85%

协作

合作

单位

四、申请单位信息

单位简介：

（发展历程、从事行业、主要产品等）

公司***1983年大学毕业后始终从事植物雄性不育的研究工作。

在日的6年研究期间，参加了导师主持的日本文部省研究计划“胡萝卜Petaloid Type雄性不育系的遗传、选拔和育种应用”课题，参加审定的雄性不育A、B对1组，登记的F1新品种1个。

2000年回国，同时从日本系统引进了KURODA TYPE胡萝卜雄性不育三系材料。

目前引进和创新的胡萝卜种质资源材料近500份，包括雄性不育A、B对3组、C系自交分离提纯材料200余份。

为建立集胡萝卜科研、育种、产业开发、销售于一体的高科技民营企业，在已有研究成果和市场业务的基础上，2009年***组建***公司，注册资金100万元。

公司现有职工8人中6人为科技研发人员。

公司以蔬菜作物制种国产化为经营方向，目前主要业务为胡萝卜雄性不育三系F1新品种选育和产业化制种基地建设工作。

公司的突出特点是研发能力强，拥有胡萝卜育种的核心技术和CGMS雄性不育三系材料，为培育优良F1新品种打下了基础。

资本

100

时间

2009.11

职工

人数

银行信誉等级

开户行

***

时间

资产总额

固定资产

负债总额

资产负债率

销售收入

净利润

交纳税金

研发经费

申报前一个月

50%

2.31

五、项目经费预算

1、经费来源预算

单位：

万元

项目

2010年

2011年

2012年

总计

备注

申请市科技计划拨款

100

单位自筹

130

250

银行贷款

其它（风投、创投等）

合计

220

120

420

2、经费支出预算

单位：

万元

支出项目

支出明细

包括名称、型号、单位、数量等

总金额

其中市拨

人员费

1、课题负责人

6.0（每年2万，3年）

6.0

2、主要研究人员

22.5（每人每年1.5万，5人3年）

22.5

3、其它人员

36.0（公司职工4人，每人每年1.2万，3年14.4万；临时用工每年40元×6个月/×10人×3年＝21.6万）

36.0

仪器设备费

1、购置费

2、试制费

6.0（DNA片段回收试剂盒、测序及各种分子生物学实验试剂）

6.0

2.0

3、建筑工程费

150.0（30亩制种大棚30万，母根贮存库2000m280万，冬季采种温室200m210万）

120.0

30.0

4、种子脱毛机制造

2.0（钢板、角钢、电机购置费）

2.0

1.0

相关业务费

1、材料费

130.0（购入核心CGMSA、B对2组，需80万；微喷设施10公顷、米氏瓷盆1500个、网箱500个、25目纱网10000m2、棚膜、肥料、农药，50万）

130.0

40.0

2、燃烧及动力费

15.5（温室及实验室水电费、灌溉电费、机耕费）

15.5

5.0

3、测试及化验费

4.0（遗传分析、随机引物合成）

4.0

2.0

4、会议差旅费

20.0（学术会、种质引进、区域试验、国际合作交流）

20.0

5.0

5、出版物/文献/信息传播费

20.0（论文发表版面费、专利申报、田间鉴评、品种登记、课题鉴定验收、资料收集）

20.0

10.0

6、土地流转费

18.0（共150亩，每亩每年400元，3年）

18.0

2.0

课题管理费

5.0

协作费

5.0（DNA分析、LSSR、AFLP分子标记、RAPD扩增）

5.0

2.0

其它费用

10.0

预算支出合计

420.0

100.0

六、资金保证评价

项目总投资420万元，其中企业自筹320万元，申请政府投资100万元。

企业自筹资金保障：

流动资金100万元（已入公司账户），扩股吸纳社会资金150万元（将原公司股份做40％，吸收3方股份，各占20％，在开发成熟一部分时按股分红利，已达成协议），贷款70万元（固定资产评估140万元），合计320万元。

七、研究开发的目的、意义：

（1000字以）

胡萝卜（Daucus carota L．）为伞形科胡萝卜属二年生草本植物，是目前唯一比较容易大量获得维生素A源的蔬菜作物。

世界上发达国家普遍栽培和食用胡萝卜，胡萝卜汁饮料等需要大量加工用胡萝卜原料，另外在畜牧业上作为饲料业大量使用胡萝卜。

全世界胡萝卜年贸易流通量约在150万吨，贸易量在蔬菜作物中位居前列。

我国出口量和出口金额分别为39．0万吨和1．04亿美元，占世界洋葱出口量的26％。

据联合国粮食与农业组织（FAO）统计，2008年全世界胡萝卜栽培总面积为109．92万hm2，其中我国45．3万hm2，占全世界栽培面积的42．0％。

我国已成为世界胡萝卜第一生产国和主要出口国。

以往日本、国的进口胡萝卜以美国产品为主，但近年来随着F1胡萝卜的引进栽培开发成功，中国产胡萝卜占居了该市场的主要份额，出口量增长近10倍。

对俄远东市场的年出口量约在15万吨，口岸约在12万吨，占80％左右。

目前我国F1胡萝卜种子市场尚无国产主导品种，国F1胡萝卜种子市场被法国利马格兰（GROUPE LIMAGRAIN）、荷兰BEJO SEED、日本SAKADA、MARUTANE及TAKII等种苗公司所垄断。

每年以每公斤350～550美元单价进口约50吨高档F1种子及以每公斤50～80美元价格进口中档种子100吨。

我国目前胡萝卜种子的年需求量在1100吨，其中北方的XX产区、产区、产区、高原产区、、坝上地区、东北三省栽培区域的胡萝卜种子需求量就达年300吨，仅就有30吨的销售市场。

目前多数以常规种为主，品质差不适于出口。

　　我国目前出口的胡萝卜多从日本直接进口的F1品种而来。

日本进口商在日本种苗界的委托下常以种植日本品种作为进口的前提条件。

另一方面日本政府以保护日本农民为理由2003年重新修正《种苗修正案》，规定未经交纳种苗技术专利费、擅自利用日本植物种源生产或改良农产品的，个人侵权者被处以300万日元以下的罚金或三年以下有期徒刑，法人企业侵权时可最高处以1亿日元的罚金。

这一规定为限制我国输日胡萝卜埋下设置了障碍。

开展胡萝卜雄性不育三系F1新品种选育及制种技术研究，解决胡萝卜优良品种国产化是提高我国胡萝卜生产力水平的提前条件。

胡萝卜种植面积居世界第一位的国家，其产业的发展不能长期依赖进口种子，最终要走国产化的道路，实现这一目标的基础条件及核心技术就是育成能和国外品种抗衡的国产化品种和产业化制种技术。

八、国外相关行业现状、发展趋势及市场需求：

（1000字以）

胡萝卜为异花授粉作物，由于花器官很小，难以开展常规人工杂交育种。

因此，早期育种方法主要采用群体选择和系谱选择法，但这种方法育成的品种一致性和稳定性都比较差，主要原因在于常规品种本身的杂合性和群体自交造成严重的种性衰退。

进入20世纪，众多研究机构或种子公司尝试进行有性杂交育种。

在北美，通过常规品种间的杂交获得一些很成功的品种，如Imperator、Gold Pak等，其中Gold Pak是通过Long Imperator和Nantes杂交获得的。

亚洲主栽的桔红色品种黑田五寸（Kuroda）是由类型和西方类型杂交选育获得的。

20世纪40年代就有学者建议进行胡萝卜F1的选育。

随着胡萝卜细胞质雄性不育材料的发现，胡萝卜F1的选育成为现实。

20世纪60年代，美国率先育成了胡萝卜一代杂种。

目前，发达国家使用的胡萝卜品种多为F1，但不同国家使用的雄性不育源不同，如美国主要以Petaloid Type为主，欧洲多数种子公司使用Brown Anther Type，亚洲多使用Petaloid Type。

我国胡萝卜育种研究工作起步于20世纪60年代，吴光远等在Imperator品种中发现了胡萝卜褐药型雄性不育株，进行了雄性不育系的选育工作，后来该项研究中断。

XX市园艺研究所选育的天红品种，由于选种地自然气候条件如母根的低温感应问题，低温着色等性状上不能严格淘汰，在北方栽培时出现抽苔较重、根着色不良等问题，不能与进口种子抗衡，在国推广面积较小。

目前国尚没有替代进口品种的优良材料，这方面的研究滞后严重。

本课题组自1995年开始系统引进KURODA TYPE胡萝卜CGMS三系种质资源，包括A、B对2组，优良常规品种（系）30余份。

在此基础上通过保持系更新技术创新A、B对材料1组，自交分离C系材料200余份；系统地开展了胡萝卜雄性不育三系选育和杂交制种研究工作，在材料选育上对先期抽苔、着色不良等性状能够严格淘汰。

经过持续10余年的攻关研究，通过引进和创新保存胡萝卜种质资源近500份，其中核心材料有抗抽苔、着色优良的A、B对1组MS001A、MS001B，抗病、根形优良的C系核心材料5份。

目前正在进行F1组合配制和生产力测定工作。

胡萝卜F1杂交种在商品性和产量等指标均高于常规品种，无论销还是出口发展趋势是杂交种将最终取代常规种。

目前F1杂交种国产化率几乎是零，种植的主要为日本种苗公司的KURODA TYPE系，我国胡萝卜种子年需总量为1100吨，市场需求潜力巨大，未来10年国产胡萝卜杂交种都将处于供不应求的情况，不存在滞销的市场风险

九、用途和应用领域：

（500字以）

种源控制和品种开发是世界胡萝卜产业的核心。

省政府农业良种化工程实施方案强调：

种子产业发展水平直接决定农业产业的整体效益和产业健康发展。

按照充分发挥市场引导作用，加强政府扶持引导的原则，种子工程建设的调动地方、企业及社会各界投入为主，以政府补助投资为辅，加快种子工程建设。

省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要指出：

实施良种化工程，引进、选育、推广100个达到或接近国际品种标准、符合市场需求的农作物新品种。

胡萝卜杂交制种国尚属空白阶段，种植所用均属进口杂交品种，价格昂贵。

本项目杂交制种的研制成功首先填补了国无杂交品种的空白，代替进口杂交品种，降低了生产投入成本，胡萝卜雄性不育杂交一代的研制成功，可解决我国北纬40度以北区域的XX产区、产区、产区、高原产区、、坝上地区、东北三省胡萝卜产区的杂交种源问题。

相当于日本“新黑田五寸”生产力水平的杂交一代可出口至北朝鲜、国江原产区、独联体国家产区及欧美干旱种植区。

仅我国北方寒区的胡萝卜开发容量在200万亩，种子市场潜力在300吨/年。

十、项目研究容、总体目标、关键技术容、需解决的技术瓶颈、创新点和知识产权情况：

1、研究容：

（1）胡萝卜雄性不育保持系（N）msms的更新技术研究；

（2）Brown Anther Type雄性不育系温度敏感性（温敏型TGMS）研究；（3）Petaloid Type雄性不育花冠颜色遗传机制研究；（4）C系快速提纯技术研究；（5）提高（A×C）F1制种质量的栽培技术研究；（6）胡萝卜细胞质雄性不育基因N、S分子辅助育种的研究。

2、总体目标：

以实现主要蔬菜作物杂交种种业国产化为发展目标，开展胡萝卜雄性不育三系F1育种及制种产业化开发攻关技术研究。

从基础上建立CGMS雄性不育三系育种材料体系，以提高创新能力及核心竞争力，提出A、B对2组，F1杂交种新品种2个，登记2个；种植胡萝卜母根100亩，建采种大棚30栋，生产1.5吨胡萝卜杂交种子。

3、关键技术容：

雄性不育保持系（N）msms的更新技术；淘汰抽苔、着色不良技术；温度对Brown Anther Type雄性不育系育性控制。

4、需解决的技术瓶颈：

配制出不低于进口胡萝卜杂交种，技术核心是选育出优良CGMS雄性不育三系材料，需要解决的瓶颈就是三系材料创新技术。

5、创新点：

三系材料的核心是保持系，本项目通过技术创新用（S）MS_材料代换（N）msms核基因，创造新的CGMS（S）msms、（N）msms材料；测定Brown Anther Type温度敏感型雄性不育系临界温度，探索胡萝卜F1育种新途径。

6、知识产权情况：

引进日本KURODA TYPE雄性不育三系A、B对2组K156A、K156B和TK06A、TK06B，均为一次性购入产权，归本项目承担者所有。

创新A、B对1组MS001A、MS001B，具有100%自有知识产权。

自交分离提C系材料200余份，其中抗病、根形优良的核心材料5份。

申报2项育种技术发明专利。

十一、研究方法、技术路线（工艺、流程）、成果或知识产权应用、转化、转移的方案：

（1300字以）

1、研究方法与技术路线：

（1）胡萝卜雄性不育保持系（N）msms更新技术研究。

应用自主专利技术更新保持系：

优良F1多代自交获纯系（S）MS＿→（N）msms经典保持系×（S）MS_→（N）MSms、（N）msms（母50％、父50％）→（N）MSms或（N）msms×（S）MS＿→（N）MSMS、（N）MSms、（N）msms（母25％、父75％）→（N）MSMS或（N）MSms或（N）msms ×（S）MS＿→（N）MSMS、（N）MSms、（N）msms（母12.5％、父87.5％）→（N）MSMS或（N）MSms或（N）msms ×（S）MS＿→（N）MSMS、（N）MSms、（N）msms（母6.25％父93.75％）→（S）msms经典不育系×（N）MSMS或（N）MSms或（N）msm新保持系→（S）MSMS可育、（S）MSms 可育、（S）msms不育

（2）Brown Anther Type雄性不育系温度敏感性（温敏型TGMS）研究。

2007年在不育系中发现高温育性恢复敏感型株系TK06-31A，本研究测定其临界温度：

①在人工气候培养箱设置不同温度处理；②防雨采种棚新塑料遮盖、旧塑料遮盖、旧塑料加遮阴网三个处理。

（3）Petaloid Type雄性不育花冠颜色遗传机制研究。

选瓣化型雄性不育系与可育自交系杂交，然后测交或自交，调查花冠颜色分离情况，分析其遗传机制。

（4）C系快速提纯技术研究。

①一年一周期法：

冬季温室采种；②生物技术法：

花药培养→再生植株→加倍→纯系

（5）提高（A×C）F1制种质量的技术研究。

防雨棚和人工授粉技术；加工方法与种子浅休眠、芽势、芽率关系。

（6）胡萝卜细胞质雄性不育基因N、S生物技术标记分子辅助育种的研究。

目的：

通过生物技术基因标记方法，标记细胞质基因N型（可育）与S型（不育），标记细胞核msms型基因。

供于迅速判断（N）MS＿型、（N）msms型、（S）msms型。

方法、路线：

每群体株数均大于200株，随机选取30株进行检测。

线粒体和叶绿体DNA提取、分离→DNA纯化→DNA扩增→RAPD扩增、LSSR、AFLP分子标记。

2、成果或知识产权应用、转化、转移的方案：

本研究成果胡萝卜F1制种技术可申请发明专利，以保护知识产权。

公司掌握核心制种技术、有较强的市场开发能力，将自主开发胡萝卜F1国产化制种工作。

十二、与现有技术或工艺比较所具有的优势特点：

（500字以）

1、创新F1杂交种：

与目前国已育成登记的常规系统选育相比较有明显的杂交优势、整齐度高、商品性状好，育种目标有显著可操控性。

与进口杂交种比较本项目培育的F1品种抗抽苔、产量高、颜色佳。

目前美、荷的品种在我国北方栽培有时抽苔较重，日本的TAKII SEED的品种能够适应东北地区的生态环境，但价格上过高限制了使用。

利用国低成本的保护地采种方式与国外进口高档种子竞争市场。

日本种子商均在海外委托合同制种，三系杂交种的委托合同价在80～100美元/公斤左右，进口商须支付13％进口增值税，加之国1～2级批发代理，至少加价30％。

本项目保护地本土采种，生产成本在100元/公斤左右，订单生产价在300～500元/公斤，质量不低于进口的F1种子，国产化生产在采种成本上有明显的竞争优势。

2、采种方法：

与目前国外大公司的传统适区露天采种相比，人为可控性好。

千粒重、发芽率等种子商品性状上不低于或超过国外同类的杂交一代商品种子。

十三、关键技术突破后对所属领域产业的作用与影响：

（500字以）

种源控制和品种开发是世界胡萝卜产业的核心。

胡萝卜F1杂交种在商品性和产量等指标均高于常规品种，无论销还是出口发展趋势是杂交种将最终取代常规种。

目前我国胡萝卜种子年需总量为1100吨，市场需求巨大，但F1杂交种国产化率几乎是零。

开展胡萝卜雄性不育三系F1新品种选育及制种技术研究，解决胡萝卜优良品种国产化是提高我国胡萝卜生产力水平的提前条件，也是发展我国胡萝卜产业、缩短与先进国家的差距、提高国际市场竞争力的技术条件。

本项目完成后，可填补我国胡萝卜F1杂交种空白，向市场提供1.5吨F1种子，促进、的大多数主产区的对俄出口胡萝卜产业发展，种源将不再受外国种苗界的垄断性控制，在国产化种源根基上稳步发展。

十四、环境保护、资源综合利用、节能等相关措施：

（500字以）

1、培育抗病、虫品种，减少农药使用量，因而可降低对环境的污染。

2、全面推广测土配方施肥，建立科学的平衡施肥制度，增加有机肥用量，执行绿色食品化肥施用标准，合理、有限度施用化肥，减少耕地养分流

展开阅读全文