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孙德岭：花椰菜育种研究现状及进展探讨

来源：花匠小妙招时间：2025-05-18 10:36

　　一、我国花椰菜生产的现状

　　花椰菜为十字花科(Cruciferae)芸薹属甘蓝种的一个变种(Brassica oleracea L.var.botrytis L),食用器官为花球，由于其柔嫩多汁、味道鲜美深受广大消费者的喜爱。近年来栽培面积迅速扩大，以从传统的“细菜”发展成为我国的主要蔬菜作物之一。椐2001年FAO报告，全世界花椰菜种植面积81.6公顷，年总产量1442万吨，我国种植面积为22.4万公顷，年总产量达447万吨，占世界总面积的27.5%，产量占世界的30.9%。目前我国不仅是世界上花椰菜种植面积最大、产量最高，而且也是增长最快的国家之一，从1961年到2001年我国花椰菜种植面积增加了近5倍，而美国同期只增长0.6倍，欧盟增长了0.03倍，全世界在此期间平均增长了2.4倍(见图)。

　　花椰菜在我国栽培历史较短，十九世纪中叶传入我国南方，五十年代以前只是零星栽培，品种多以农家常规品种为主，品种单调、退化问题严重、产量低、品质较差。我国从七十年代开始引进了一些国外花椰菜品种，如耶尔福、法国菜花、荷兰雪球、瑞士雪球等花椰菜品种在一定程度上缓解了花椰菜品种短缺的问题。进入九十年代，随着我国蔬菜产业的发展，花椰菜种植面积也进入快速增长时期，此期生产上花椰菜品种需求量急剧增加，因而也促进了我国花椰菜育种工作的发展；同时国外许多种子公司也瞄准了我国的花椰菜种业市场，通过代理、经销等方式推广花椰菜良种，在一定程度上解决了部分地区花椰菜品种供不应求的矛盾。但从整体上我国花椰菜品种短缺问题仍然很严重，许多地区生产上仍以常规品种为主，优良品种的覆盖率较低。因此加快花椰菜新品种选育，提高育种技术是花椰菜育种工作的当务之急。

　　二、花椰菜育种研究中存在的问题

　　(1)花椰菜育种研究薄弱

　　国内有关花椰菜研究起步较晚，从事花椰菜育种研究的单位少，研究力量较为薄弱；研究水平与其它蔬菜育种相比尚有一定的距离。目前国内花椰菜品种选育仍以常规育种为主，其杂交品种也多采用手工杂交，制种成本高，推广面积受到制种量的限制。因此花椰菜育种工作应借鉴优势蔬菜学科育种技术和经验，优先开展自交不亲和系育种及雄性不育系育种工作；并有步骤的进行生物技术和分子标记辅助育种，不断提高花椰菜育种水平。

　　(2)我国花椰菜种质资源较为缺乏且遗传背景狭窄

　　我国南方如福建、浙江花椰菜栽培历史相对较长，其品种主要是当地农家品种。由于种植地比较集中，种质资源遗传背景狭窄；花椰菜品种单一、品种间遗传相似性高。因此在花椰菜育种工作中，一方面要加强国内种质资源的收集、整理、交流、鉴定工作并建立有效的资源评价系统，另一方面要加大引进、开发国外资源的力度，并采用小孢子培养、花粉花药培养等生物技术加以研究和利用。创造新的育种材料和新的类型，进而选育出适应不同栽培形式和市场需求的新品种。

　　(3)品种单调、品种结构不合理且良种覆盖率较低

　　目前我国花椰菜育种研究水平较低，因而导致生产上品种更新速度慢、种植品种单一，而且许多地区主栽品种为常规品种，品种纯度不高、稳定性差且多年自交退化问题较为严重。生产上花椰菜优良品种覆盖率还有待于进一步提高。

　　从品种的结构上看，我国花椰菜品种的结构也不够合理，绝大多数花椰菜品种为秋季品种，春季品种缺乏，造成生产上春季品种供需矛盾突出，花椰菜市场供应淡旺季明显。为此春花椰菜育种工作急待加强。

　　(4)品种适应性差、区域性强、播期严格

　　花椰菜是以花球为食用器官，而花器官对环境条件非常敏感，相对于其它蔬菜而言花椰菜对不良环境适应性差，以致在生产过程中，往

　　往容易出现先期现球、毛球、散球等异常现象。

　　我国花椰菜育种单位主要在京、津和浙江、福建等地，由于资源和育种生态条件的原因。南方选育出的品种在北方种植花球易出现先期现球现象；而北方选育出的品种在南方种植往往出现毛球现象失去商品价值。近年来由于品种适应性较差，加之气候异常，生产上每年都有较大面积的花椰菜出现生长异常现象，轻者减产，重者绝收。因此加强品种的适应性育种已成为花椰菜的主要育种目标。

　　三、花椰菜育种的展望

　　(1) 生物技术与常规育种技术整合提高花椰菜育种水平

　　游离小孢子培养技术已成为当前植物生物技术领域中最活跃的研究课题之一，不仅因为它的实验体系对于认识细胞全能性、发育遗传机制等重大基础理论问题具有重要价值，而且在农作物遗传育种研究方面，显示出十分诱人的应用前景。它可以大大缩短杂交后代的选择和纯化的过程、提高育种效率、缩短育种周期。目前该项技术已陆续在芸薹属的大白菜、不结球白菜、结球甘蓝、芥蓝、孢子甘蓝、羽衣甘蓝、大头菜、叶芥和芜菁甘蓝等蔬菜育种上获得成功。但在花椰菜上，小孢子培养技术研究还较为薄弱，今后应加强花椰菜小孢子培养体系的研究，使之有效的用于花椰菜育种。

　　此外还应加强花椰菜花粉花药培养技术、分子标记辅助育种技术、育种专家系统研究工作，同时对上述生物技术与常规育种技术进行整合研究，使之在育种中达到实用化程度。

　　(2)加强花椰菜种质资源的收集、评价和创新

　　在国内外广泛引种的基础上，利用花粉花药培养、小孢子培养、细胞融合、远缘杂交等技术，创新和丰富育种材料，建立遗传多样性的优良种质资源库，为开展专用型品种选育和满足不同市场需求的花椰菜品种选育奠定基础。在育种目标上应注重花椰菜新类型、新花色的选育，为“菜篮子工程”提供新品种。

　　(3)花椰菜品质育种、保护地专用品种的选育将得到加强

　　目前花椰菜育种目标多偏重于丰产性、抗病性及外观形状的选育，而对风味、营养品质、耐储运、适应性等重视不够。随着人们生活水平的提高，特别是我国加入WTO后，对蔬菜品质将越来越受到重视，同时为了适应农业种植结构调整和提高我国蔬菜在国际市场的竞争力，应加强优质、出口型花椰菜品种选育工作。

　　近年来我国保护地发展迅速，这为保护地花椰菜生产提供了发展的空间；但目前国内花椰菜品种几乎全部为露地品种，还没有保护地专用品种；有些地区采用露地品种进行保护地栽培，生产中出现营养体徒长、晚熟延长、效益差，低温高湿条件下黑腐病、软腐病发病较重等问题。因此应加强保护地花椰菜专用品种的选育工作，以便为我国保护地花椰菜生产提供优良的专用品种。

　　(4)花椰菜雄性不(5)育系新品种将应用于生产

　　目前花椰菜杂交育种，主要是通过选育自交不亲和系来实现，但繁殖亲本费工、成本较高且自交多代后退化问题严重，而且杂交种的纯

　　度很难达到100%。采用雄性不育系的方法配制杂种一代，能很好的解决上述问题，该方法已在大白菜、萝卜、甘蓝、油菜等十字花科蔬菜成功的应用。但在花椰菜上雄性不育系育种研究尚处起步阶段，今后随着研究的深入，花椰菜雄性不育新品种也将应用于生产。

　　四、花椰菜育种工作的新进展

　　(1)花椰菜小孢子育种获得成功

　　我所从1997年起承担了天津市重大攻关项目“游离小孢子培养技术在蔬菜育种中的应用”研究，几年来我们建立了花椰菜、青花菜游离小孢子培养技术体系，采用这项技术已获得了许多优良的花椰菜、青花菜种质资源，并试配了杂交组合。该项技术在花椰菜育种中的应用将大大提高了育种效率。目前该项目已通过天津市科委的结题验收。

　　(2)花椰菜雄性不(3)育系育种取得进展

　　1995年我们利用国外引进的改良萝卜胞质型不育系，对优良的亲本和资源进行大量的转育，在转育过程中严格淘汰生长弱、苗期黄化、

　　花器畸形、无蜜腺的植株和株系。经过六代转育获得了30多份生长正常、花器发育良好且蜜腺正常的不育系及配套的保持系。并配制了杂交组合，以同株系的自交不亲和品种为对照进行品比试验，其结果有2个组合产量及其他形状超过了对照。2001年在繁种基地进行了雄性不育系制种技术研究，制种量已接近自交不亲和杂一代的制种量。

　　(3)筛选出一批优良的种质资源、培育出一些花椰菜新品种

　　近年来，采用自交不亲和方法，选育花椰菜新品种10个，其中已有9个品种通过品种审定，并在生产上较大面积推广应用。此外1994年以来引进国内外花椰菜资源100多份，从中筛选出一批抗病、株型好、经济形状优良的种质资源。并配制了组合，通过组合观察初步选育出有希望的新组合，为进一步选育打下了良好的基础。

　　(4)花椰菜新类型育种

　　为了丰富花椰菜种类，我们尝试了花椰菜新类型育种工作，并取得了可喜的进展。

　　(5)花椰菜抗黑腐病分子标

　　(6)记育种研究

　　1999年我所花椰菜研究室与南开大学生命科学院，共同承担了天津市重点自然基金项目“花椰菜抗黑腐病的分子标记筛选”课题。采用AFLP分子标记技术，在花椰菜抗病材料中，筛选出了抗黑腐病特异片段，并对特异片段进行测序；通过GenBank对核苷酸序列进行了分析。今后我们准备利用筛选到的特异片段，建立花椰菜抗黑腐病的分子标记辅助选择技术体系，以提高抗黑腐病资源的鉴定效率。

　　(7)花椰菜育种专家系统研制的初步尝试

　　为了进行亲本和杂种优势预测，减少育种工作的盲目性、提高育种效率，我们与南开大学数学学院，共同承担天津市重点自然基金项目“花椰菜育种专家系统的研制”课题。从2000年开始对应调查了2000个组合的父本、母本、杂一代的50个性状，获得了30万个数据，在此基础上建立了亲本与杂种一代性状相关关系的数学模型，研制开发出了人工智能杂种一代优势预测专家系统。并利用该系统进行了杂种一代优势预测，取得了较好的效果目前试验仍在进行中。