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多倍嵌合体型高产、优质菜用豌豆新品种 宝峰6号选育及产品开发

成果介绍

一、简要技术说明

1. 任务来源

"多倍嵌合体型高产、优质菜用豌豆新品种宝峰6号选育及产品开发"研究课题为自选项目,河北科技师范学院承担,起止年限1996~2011年。

2. 应用领域和技术原理

应用领域:蔬菜学、良种繁育学和食品工程。

技术原理:根据冀中北地理位置,气候条件、豌豆栽培水平及市场对菜豌豆品种的需求制定育种目标。利用多倍嵌合体具有强大的生长优势的特点,在大量鉴定豌豆种质资源的基础上,采用秋水仙素处理优异种质资源诱导多倍嵌合体,再用多倍嵌合体和二倍体杂交,采用春季、夏季、冬季一年三代异季加代育种法,对杂种后代进行培育。通过品系比较、品种比较和生产试验,鉴定其丰产性、适应性、抗倒伏性、抗逆性,最终选育出具有强大生长优势的多倍嵌合体型菜豌豆新品种宝峰6号。同时以育成品种宝峰6号为原料,研发系列豌豆加工食品及其加工工艺。

3. 性能指标

(1)由国内外引进种质资源138份,经鉴定筛选出适宜当地的优异种质资源32份,具有抗寒、抗病、抗倒伏等多种优点,其中大菜豌、90-PE-10的一般配合力最为突出,是最优异的亲本材料。

(2)阐明了豌豆多倍嵌合体具有强大的生长优势,并能够通过有性繁殖稳定遗传,创新了多倍嵌合体型菜豌豆杂交育种技术;阐明了菜豌豆革质膜、甜度性状的遗传规律,菜豌豆革质膜受两对相对基因控制,属于基因互作的积加作用。糖度为数量性状遗传,F2单株间呈连续变异,符合正态分布。

(3)通径分析阐明了各农艺性状对鲜荚产量起到了不同程度的正向直接作用,其相对重要性排序为:单株粒数>鲜百粒重>单株荚数>分枝数>株高>糖度>双荚率,为菜豌豆高产育种提供了理论依据。

(4)探索出春季、夏季、冬季一年三代育种方法及异季选择指标,在三个季节均表现良好的品系才可入选,选育出具有耐热、抗病、抗寒、适应性广泛的菜豌豆新品种宝峰6号,提高了品种适应性的选择效果,加快了育种步伐。


(5)选育出的宝峰6号豌豆新品种,解决了生产中菜豌豆低产问题,使菜豌豆产量大幅度提高。宝峰6号菜豌豆鲜荚产量比食荚型对照品种大菜豌鲜荚增产50.9%,干籽粒增产19.8%;宝峰6号菜豌豆鲜荚产量比食粒型对照品种中豌6号鲜荚增产105.4%,干籽粒增产35.5%。

目前,自然发生和人工诱变的植物嵌合体存在着有性繁殖消失、无性繁殖分离的问题。从组织发生学的观点来看,嵌合突变如果不发生在LⅡ层(即形成孢原组织),突变将不能通过有性繁殖遗传下去。

(6)宝峰6号新品种品质优良,粗蛋白、钙、硒含量分别为26.1%、0.148%、0.086ppm,分别比对照中豌6号增加16.2%、70.1%、22.9%。嫩荚含糖量达8%左右,无豆腥味,适口性好,品质优良。

(7)研制出豌豆酸奶、豌豆苗枸杞叶复合饮料、豌豆即食营养全粉和豌豆挂面及其加工工艺。

4. 与国内外同类技术比较

李天菲和蔡得田研究的鸡冠花嵌合体,其嵌合特性能够通过种子繁殖传递到下一代,而来源于同一花序不同部位的种子的遗传效应不同,红花的种子,后代不产生嵌合体;黄花的种子,后代出现较高频率的嵌合体,初次证明鸡冠花嵌合体可以通过有性繁殖遗传。

豌豆嵌合体遗传规律的研究国内外未见报道。

本研究用0.05%秋水仙素(C22H25O6N )和2%二甲基亚砜(DMSO)混合水溶液对二倍体宝峰1号豌豆种子进行诱导处理,成功诱变出多倍嵌合体宝峰4号(熟期偏晚),用该品种与早熟品种中豌6号杂交,系谱法一年三代加代培育,选育出染色体倍性生长优势强大、有性繁殖稳定遗传的多倍嵌合体型菜豌豆新品种宝峰6号。该品种鲜荚产量比食荚型对照品种食荚大菜豌1号增产50.9%,干籽粒增产19.8%;比食粒型对照品种中豌6号鲜荚增产105.4%,干籽粒增产35.5%,实现了豌豆染色体倍性优势利用的创新。

探索出春季、夏季、冬季一年三代加代育种新方法及异季选择指标;研发的豌豆苗枸杞叶复合饮料、豌豆酸奶、即食营养豌豆全粉和豌豆挂面的加工工艺;与国内外现有技术比较,具有新颖性。

5. 成果的创造性、先进性

(1)发现了宝峰4号豌豆多倍嵌合体具有强大的生长优势,并可以通过有性途径稳定遗传,为豌豆多倍嵌合体生长优势固定和利用奠定了基础;同时证实了菜豌豆革质膜、甜度性状的遗传规律,菜豌豆革质膜受两对独立遗传基因控制,PPVV控制大块革质膜,ppvv控制无革质膜,PPvv或ppVV控制小块革质膜,属于基因互作的积加作用;菜豌豆糖度为数量性状遗传。



(2)进行了菜豌豆7个农艺性状的通径分析,明确了各农艺性状对鲜荚产量起到正向直接作用,其相对重要性排序为:单株粒数>鲜百粒重>单株荚数>分枝数>株高>糖度>双荚率,为菜豌豆高产育种提供了理论依据。

(3)探索出春季、夏季、冬季一年三代加代育种技术,明确了三季播种的最佳时期和异季选择指标,提高了品种的适应性和育种效率。

(4)利用豌豆多倍嵌合体的生长优势,选育出具有耐热、抗病、抗寒、适应性广泛的宝峰6号,实现了高产、优质性状的结合。宝峰6号粗


蛋白、钙、硒含量分别为26.13%、0.148%、0.086ppm,嫩荚含糖量达8%左右,甘甜可口,品质优良;鲜荚产量比食荚对照品种大菜豌增产50.9%,干籽粒比对照品种中豌6号增产35.5%。

(5)利用选育出的宝峰6号研制出豌豆苗枸杞叶复合饮料、豌豆酸奶、豌豆即食营养全粉、豌豆挂面等产品及其加工工艺。

6. 作用意义

该研究为豌豆多倍嵌合体生长优势固定和利用奠定了基础;春、夏、冬一年三代加代育种技术提高了豌豆育种效率;选育出的菜豌豆新品种宝峰6号,高产、优质、抗逆性强,植株矮壮,解决了当前菜豌豆生产搭架栽培高成本、低产、抗病性差等问题;研制出的豌豆加工产品及其加工工艺;对促进豌豆产业化发展具有重要意义。

7. 推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见

宝峰6号目前在冀东地区种植,表现出强大的生长优势,具有良好的高产、优质特性,深受菜农的喜爱。为加大新品种推广力度,该品种已向四川、山东、山西、天津、北京、辽宁等省市引种试种,进一步扩大新品中推广区域。

今后将进一步加强宝峰6号良种基地建设和豌豆食品研发力度。

二、应用前景

1. 多倍嵌合体型高产、优质菜豌豆新品种宝峰6号及研发的豌豆新食品具有广阔的推广前景,主要依据如下:

(1)我国豌豆生产发展迅速

目前,我国平均干豌豆收获面积95.57万hm2,总产127.07万t,分别占世界总量的15.02%和12.17%;我国青豌豆收获面积大幅度增长,面积已达90余万hm2,总产8500余万t,中国已是名副其实的世界第一大豌豆主产国。

(2)有利于农业种植结构调整及土壤改良

豌豆具有良好的生物固氮功能,种植豌豆可以提高土壤肥力,解决农业生产上用地多、养地少的恶性循环局面。


(3)有利于创汇农业的发展

菜豌豆富含蛋白质和锌、硒、铁、钙等矿质元素,嫩茎梢炒食爽脆清香,颜色碧绿,是一种受人欢迎的优质蔬菜;罐装青豌豆可出口创汇。用宝峰6号为原料研制出豌豆苗枸杞叶复合饮料、豌豆酸奶、豌豆即食营养全粉和豌豆挂面,随着豌豆产品的不断开发和市场化,豌豆产业化道路越走越宽。

2. 推广主要措施如下:

(1)以大中城市郊区蔬菜基地为重点,结合菜篮子工程,在全国范围内普及良种。(2)以加工企业为主体,进行鲜荚冷冻及深加工,努力打造出口创汇产品。(3)以食品加工企业为主,生产豌豆苗枸杞叶复合饮料、豌豆酸奶、豌豆即食营养全粉和豌豆挂面。(4)加强宝峰6号良种繁育基地建设,确保良种供应。


应用前景 1. 多倍嵌合体型高产、优质菜豌豆新品种宝峰6号及研发的豌豆新食品具有广阔的推广前景,主要依据如下:

(1)我国豌豆生产发展迅速

目前,我国平均干豌豆收获面积95.57万hm2,总产127.07万t,分别占世界总量的15.02%和12.17%;我国青豌豆收获面积大幅度增长,面积已达90余万hm2,总产8500余万t,中国已是名副其实的世界第一大豌豆主产国。

(2)有利于农业种植结构调整及土壤改良

豌豆具有良好的生物固氮功能,种植豌豆可以提高土壤肥力,解决农业生产上用地多、养地少的恶性循环局面。

(3)有利于创汇农业的发展

菜豌豆富含蛋白质和锌、硒、铁、钙等矿质元素,嫩茎梢炒食爽脆清香,颜色碧绿,是一种受人欢迎的优质蔬菜;罐装青豌豆可出口创汇。用宝峰6号为原料研制出豌豆苗枸杞叶复合饮料、豌豆酸奶、豌豆即食营养全粉和豌豆挂面,随着豌豆产品的不断开发和市场化,豌豆产业化道路越走越宽。

2. 推广主要措施如下:

(1)以大中城市郊区蔬菜基地为重点,结合菜篮子工程,在全国范围内普及良种。

(2)以加工企业为主体,进行鲜荚冷冻及深加工,努力打造出口创汇产品。

(3)以食品加工企业为主,生产豌豆苗枸杞叶复合饮料、豌豆酸奶、豌豆即食营养全粉和豌豆挂面。

(3)加强宝峰6号良种繁育基地建设,确保良种供应。

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