心里美萝卜雄性不育系XA选育
2022-01-12郎丰庆王施慧刘淑梅苏晓梅吕宏君侯丽霞
郎丰庆，王施慧，刘淑梅，苏晓梅，吕宏君，侯丽霞
（山东省农业科学院蔬菜花卉研究所，国家蔬菜改良中心山东分中心，山东省设施蔬菜生物学重点实验室，农业部黄淮地区蔬菜科学观测实验站（山东），济南，250100）
心里美萝卜，是秋冬类型萝卜的一种，满堂红为其代表品种之一。绿皮红肉，作为水果萝卜多以鲜食为主。据研究，心里美萝卜是由绿皮萝卜与红皮萝卜杂交而来。萝卜的雄性不育系研究开展较早，早在20世纪60-70年代，日本和我国的学者就开展了研究和利用，并在白皮白肉萝卜、绿皮绿肉萝卜、红皮白肉萝卜中，育成了不育系及相应的保持系，并利用不育系育成了杂交一代，应用于生产，取得了显著的增产效果。到目前为止，未见心里美萝卜雄性不育系研究和利用雄性不育系配制杂交种的报道，而心里美萝卜种子，多以提纯复壮的地方品种或自交系（自交不亲和系）配成的杂交种为主，种子纯度不高，因此本项研究具有重要意义。
1 选育经过
利用已经育成的绿皮绿肉（GA）、红皮白肉（RA）萝卜雄性不育系材料作母本，用曲阜心里美萝卜自交系等材料作父本，配制杂种一代，杂种一代表现雄性不育的组合，用父本回交，经多代回交，结合肉质根性状选择，选育出心里美萝卜不育系和保持系。
1.1 以满堂红为转育父本
2015年春季，用RA（红皮白肉不育系、裂叶）作母本，与满堂红（心里美、板叶）杂交，配制11个组合；用GA（绿皮绿肉不育系、裂叶）作母本，与满堂红杂交，配制11个组合，满堂红自交留种。秋季种植所有组合。发现，用RA所配的组合肉质根皮为红色，肉质为红色，半裂叶；用GA所配的组合皮色多为紫色和绿色、肉质绿色，或皮绿色、肉质红色，裂叶或半裂叶，杂种一代即有分离。将收获的萝卜种子于2016年开花后进行鉴定，所有组合都表现为可育，没有出现不育株，全部淘汰，说明满堂红没有保持不育性的能力。
1.2 以曲阜心里美为父本
2016年春，用GA和RA作母本，用曲阜心里美作父本，配制杂交组合64个，8月上旬将以上组合所采种子于4℃环境下进行春化处理，开花后经鉴定，有11个组合出现不育株，其中GA×曲9、GA×曲10表现良好，RA与曲阜心里美的组合也出现不育株，继续用曲9、曲10回交，12月收获种子。于2017年春季调查，有12个组合出现不育株，其中（GA8×曲9）×曲9、（GA8×曲10）×曲10、（GA8×曲10）×曲9、（RA8×曲9）×曲94个组合全不育，共有82株，其中有的组合部分单株肉质绿色，拔掉，仅保留肉质紫红色的单株，所有不育的组合都与GA8、曲9、曲10、RA8有关，GA8为潍县青类型的绿萝卜不育株，曲9、曲10是曲阜心里美的2个单株，RA8是红皮萝卜的不育株，如表1。
2017年5月，根据出现全不育组合的情况，用曲9、曲10为回交父本，将全不育组合全部回交，配制45个组合，2017年7月将所配组合种子用在4℃条件下处理30d，8月种植，开花检查育性分离情况，发现GA8×曲10、GA8×曲9表现最好，100%不育，继续回交转育。其余组合不育株率在50%～90%，不再回交转育。2018年春季，根据发芽种子根毛的表现，选留胚根为红色的种子（心里美），淘汰绿皮绿肉的种子。秋季田间种植，选留肉质根性状整齐、优良的株系留种，至此，经过2a4代回交选择，育成了不育性稳定遗传的心里美萝卜不育系和保持系，将GA8×曲10选育成的不育系定名为XA，相应保持系为XB。
表1 利用曲阜心里美转育不育系育性分离结果
2 选育结果
2.1 配合力测定及不育系验证
①配合力测定 2018年春季以XA为母本，分别以华苏紫到心（红皮红肉）、紫樱（水果萝卜，绿皮绿肉）、潍县青、胶州青、青园脆、满堂红（绿皮红肉）、曲阜心里美、柿饼心里美、31（鲁萝卜6号的后代自交系，绿皮红肉）9个自交系为父本，配制杂种一代，秋季种植，所有组合F1的肉质根产量都超过亲本，XA与绿萝卜的组合，F1肉质根一般为绿皮、紫黑皮，XA×紫樱的组合，F1肉质根全部为紫黑皮，XA与心里美萝卜的组合，F1全部表现为心里美萝卜，XA与红皮红肉萝卜的组合，F1肉质根表现为紫红皮、紫红肉，有少量白肉植株。通过配合力测定，XA在与心里美萝卜配制杂交组合时，F1表现稳定，在肉质根性状、产量、肉质色等方面具有较强的配合力。
②不育系验证 2019年春季种植F1植株，植株开花育性出现分离，不育与可育株数，基本符合3∶1的比例，由此判定心里美萝卜不育系XA是由2对核基因控制的不育系。
2.2 配制杂种一代
通过配合力测定，XA×31（鲁萝卜6号后代自交系）组合，花叶，肉质根表现整齐一致，长圆柱形，皮绿色、肉质深紫红色，单株根质量750g左右，比对照鲁萝卜6号增产35.2%，较抗病毒病、霜霉病等，667m2产量可达8000kg。适于秋季种植。可作水果萝卜生食。
3 特征特性
XA植株叶片为花叶，不育系花器官正常开放，唯雄蕊完全退化，不育株率和不育度均为100%，雌蕊发育正常，蜜腺发达，繁育不育系或配制杂交种，种子产量高，千粒质量可达10g；肉质根长圆柱形，皮绿色，肉质深紫红色，肉质色均匀，外皮光滑、侧根少，单株根质量500g以上。XB植株叶片为花叶，花器官正常可育，肉质根性状与XA完全一致。
4 讨论
XA与不同父本杂交，皮色、肉色表现丰富多样，由此可见，杂种一代肉质根皮色、肉色的遗传较复杂，皮色和肉色相互影响；种子的颜色，也并不仅是母本的颜色，还表现出了部分父本种子的颜色；并且同一类型的父本与之杂交，后代表现不同，今后将进一步研究心里美萝卜皮色、肉色及种子颜色的遗传规律。
