CN101461324A - 番茄长柱头型高温敏型雄性不育系选育及杂交制种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种番茄长柱头型高温敏型雄性不育系选育及杂交制种方法。通过定向选育，选育出稳定的对温度敏感的长柱头型番茄雄性不育系，该不育系开花期在高温条件下柱头伸出药筒，不能自交结实，在低温条件下柱头缩短，结实率增高。利用该品系育性对温度敏感的特性，以该不育系作母本，开花期在日均温高于育性转换温度的条件下进行杂交制种，低于育性转换温度的条件下进行自交保存。采用本发明的方法选育的温敏型番茄长柱头型雄性不育系，不育系和保持系为同一材料，一系两用，简化制种程序、降低杂交种子生产成本。
Description
(一)技术领域
本发明涉及的是一种农作物的选育及杂交制种方法，具体说是一种利用番茄长柱头型高温敏型雄性不育系杂交种子的方法。
(二)背景技术
番茄不但可以鲜食，还可以加工制成番茄酱、番茄汁等番茄制品，在人们的饮食结构中占有非常重要的地位。番茄已成为世界全年供应最重要的蔬菜之一，目前番茄栽培面积不断扩大。
番茄是严格的自花授粉作物，杂种优势十分明显。当前番茄生产上绝大部分使用杂交种子，但目前国内外大多仍然利用人工去雄授粉进行番茄杂交制种，不但费时、费力制种成本高，而且影响杂交种纯度。目前许多蔬菜都利用雄性不育系进行杂交制种，但已报道的番茄雄性不育类型都是隐性核不育，这样的雄性不育类型找不到保持系，而且普遍存在育性不稳定、保存难等问题。利用基因工程创造的番茄雄性不育系都未能在生产上应用。
因此，目前迫切需要一种新型雄性不育材料来突破利用雄性不育系进行番茄杂交制种的世界性难题。
近年来由于光温敏雄性不育材料的开发，“两系法”在杂种优势利用中崭露头角，这种方法是指利用作物雄性不育性对温度或光照敏感的特性，控制不同生产目的需求下的适宜环境条件，在作物表现雄性不育时，生产杂交种子；表现雄性可育时繁殖亲本，即不育系和保持系为同一材料，一系两用，简化制种程序、降低杂交种子生产成本。当前袁隆平已经率先利用“两系法”进行水稻杂交种子生产，这也使其它作物对于雄性不育系的开发及利用又掀起了新的高潮。
在番茄上早就有关于育性受环境条件的影响而不稳定的报道，但大多都是对育种材料的否定评价。目前还没有见到利用环敏型番茄雄性不育系进行“两系法”杂交制种方面的报道。
东北农业大学番茄研究所从事番茄遗传育种研究40余年，拥有优质、多抗自交系种质资源1000余份，研究所自80年代就开始番茄雄性不育系方面的研究，拥有各种番茄雄性不育系材料28份，为优良番茄雄性不育系选育及应用方面的突破奠定了坚实的基础。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种可以使番茄杂交制种成本降低60％以上，而且生产的杂交种子纯度高，从而降低了生产成本，提高了工作效率的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系选育及杂交制种方法。
本发明的目的是这样实现的：它包括番茄长柱头型高温敏型雄性不育系的选育方法、利用番茄长柱头型高温敏型雄性不育系进行杂交制种的方法和番茄长柱头型高温敏型雄性不育系的繁殖保存方法，以定向选育出的开花期在日均温大于24℃以上条件时柱头伸出药筒而不能自交结实的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系作母本，以常规番茄自交系作父本，在日均温大于24℃以上条件时生产番茄杂交种子；该不育系在日均温小于19℃条件下柱头缩短结实率增高，对开花期日均温低于19℃时柱头不伸出药筒、结实率增加的高温敏型番茄长柱头型雄性不育系在开花期日均温低于19℃条件下进行自交保存。
本发明是一种利用自行选育出的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系作母本，以常规无限生长类型、果实粉红色、果实高圆型的番茄自交系作父本生产番茄杂交种子的方法。本发明涉及的是一种番茄长柱头型高温敏型雄性不育系的杂交制种方法。技术要点为：通过定向选育，选育出稳定的对温度敏感的长柱头型番茄雄性不育系，该不育系开花期在高温条件下柱头伸出药筒，不能自交结实，在低温条件下柱头缩短，结实率增高。利用该品系育性对温度敏感的特性，以该不育系作母本，开花期在日均温高于育性转换温度的条件下进行杂交制种，低于育性转换温度的条件下进行自交保存。采用本发明的方法选育的温敏型番茄长柱头型雄性不育系，不育系和保持系为同一材料，一系两用，简化制种程序、降低杂交种子生产成本。使用这种方法选育出番茄长柱头型高温敏型雄性不育系并利用该雄性不育系进行番茄杂交种子生产可以使番茄杂交制种成本降低60％以上，而且生产的杂交种子纯度高，从而降低了生产成本，提高了工作效率，使番茄杂交制种成为一种简单的工作，解决了应用人工去雄授粉方法生产番茄杂交制种费时、费力，制种纯度低的难题。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：
(1)番茄长柱头型高温敏型雄性不育系选育
国外早就有番茄长柱头型番茄雄性不育系对环境敏感的报道，本实施例中以韩国秀光番茄品种中发现的时间自然长柱头(Lst)型番茄雄性不育突变体材料经6代自交分离选育及定向选择鉴定，选育出在日均温在24℃以上条件下柱头伸出药筒而不能自交授粉，在日均温小于19℃条件下柱头缩短结实率增高的新品系。
(2)番茄长柱头型高温敏型雄性不育系杂交制种方法
“两系法”杂交制种，是指利用作物雄性不育性对温度或光照敏感的特性，控制不同生产目的需求下的适宜环境条件，在作物表现雄性不育时，生产杂交种子；表现雄性可育时繁殖亲本，即不育系和保持系为同一材料，一系两用，简化制种程序、降低杂交种子生产成本。
利用番茄长柱头型高温敏型雄性不育系在开花期日均温大于24℃高温条件下柱头伸出药筒而不能自交授粉的特点，制种地选择在昼夜温差小，日均温度高或在温度较低的地区采取延后播种的方法，使开花期日平均气温高于24℃。
杂交制种具体方法为：以番茄长柱头型高温敏型雄性不育系材料为母本，按照亲本选择选配原则，选取与母本杂交特殊配合力高，与母本性状互补，抗病、抗逆、品质、产量各性状优良的自交系作父本，采用露地播种，以父母本比例为1：4进行播种，当苗龄7～8片真叶时定植，父母本分别定植，空间隔离50～100m，定植株行距60～65×28～30cm，每亩施5000kg农家肥，K2SO450kg，二胺40kg，田间管理按常规方法进行。在开花期取当天开放的父本花进行花粉采集，于次日上午8～10时用橡皮头蘸取少量花粉不用去雄直接授于花药黄绿色番茄长柱头型高温敏型雄性不育系材料花朵伸出的柱头上，并去掉2片萼片作为标记，果实成熟后及时采收杂交果实，采种按番茄常规采种方法进行，在杂交制种过程中要注意以下几点：
A.在管理过程中一定要注意观察，及时拔除亲本中混有的杂株。
B.通常第1、2花絮时温度较低，容易出现自交果，因此要选取番茄长柱头型高温敏型雄性不育系材料第3、4两穗花进行授粉，及时去除第1、2花序并及时掐尖。
C.授粉时选取番茄长柱头型高温敏型雄性不育系材料花朵时，要选取花药黄绿色，柱头伸出药筒的花，及时去除柱头未伸出药筒就完全开放的花朵。
D.种果成熟后一定按照固定的杂交标记进行采收，标记不清和落地上的果实一律不收，严防差错。
实施例1：
结合图1，本发明人选育出的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系TL431，其特征是：该不育系在开花期日均温大于24℃高温条件下柱头伸出药筒而不能自交授粉、日均温低于19℃条件下结实率增高、植株无限生长类型、生长势强、果实粉红色、大型果、果实扁圆型、抗黄萎病和根结线虫病2种病害。利用TL431作母本，根据亲本选择选配原则，选取植株无限生长类型、果实粉红色、大型果、果实高圆型、抗ToMV和叶霉病2种病害、与TL431特殊配合力高的番茄自交系01H521作父本，进行杂交配组，具体方法为：
以TL431为母本，01H521作父本，在海南于12月份采用露地播种，以父母本比例为1：4进行播种，当苗龄7～8片真叶时定植，父母本分别定植，空间隔离50m，定植株行距60×30cm，每亩施5000kg农家肥，K2SO450kg，二胺40kg，田间管理按常规方法进行。在开花期取当天开放的父本花进行花粉采集，于次日上午8～10时用橡皮头蘸取少量花粉不用去雄直接授于花药黄绿色TL431不育系材料花朵伸出的柱头上，并去掉2片萼片作为标记，果实成熟后及时采收杂交果实，采种按番茄常规采种方法进行。
(3)番茄长柱头型高温敏型雄性不育系繁殖保存方法
对所应用的雄性不育系进行繁殖保存是利用雄性不育系进行杂交制种的关键步骤。番茄长柱头型高温敏型雄性不育系在开花期日均温低于19℃条件下结实率增高的特点，制种地选择在开花坐果期昼夜温差大，开花期日均温低于19℃的地区或在温度较高的地区采取提前播种的方法种植该雄性不育系使其自交结实保存。
具体方法为：在番茄开花期日均温低于19℃的地区，对番茄长柱头型高温敏型雄性不育系采用温床或温室播种，当苗龄7～8片真叶时定植，定植株行距60～65×28～30cm，每亩施5000kg农家肥，K2SO450kg，二胺40kg，田间管理按常规方法进行，在果实成熟期采摘完全成熟的果实，采种按番茄常规采种方法进行。
实施例2：
结合图1，本发明人选育出的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系TL431，其在开花期日均温低于19℃条件下结实率增高，可达30～40％。在哈尔滨地区3月20日采用温床播种，5月20日左右，当苗龄8片真叶时定值，定植株行距60×30cm，每亩施5000kg农家肥，K2SO450kg，二胺40kg，田间管理按常规方法进行，在果实成熟期采摘完全成熟的自交果实，采种按番茄常规采种方法进行。
Claims (3)
1、一种番茄长柱头型高温敏型雄性不育系选育方法，其特征在于方法步骤包括：以定向选育出的开花期在日均温大于24℃以上条件时柱头伸出药筒而不能自交结实的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系作母本，以常规番茄自交系作父本，在日均温大于24℃以上条件时生产番茄杂交种子。
2、一种根据权利要求1所述的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系杂交制种方法，其特征在于所述的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系在日均温小于19℃条件下柱头缩短结实率增高，对开花期日均温低于19℃时柱头不伸出药筒、结实率增加的高温敏型番茄长柱头型雄性不育系在开花期日均温低于19℃条件下进行自交保存。
3、一种根据权利要求1所述的番茄长柱头型高温敏型雄性不育系杂交制种方法，其特征在于以番茄长柱头型高温敏型雄性不育系材料为母本，按照亲本选择选配原则，选取与母木杂交特殊配合力高，与母本性状互补，抗病、抗逆、品质、产量各性状优良的自交系作父本，采用露地播种，以父母本比例为1：4进行播种，当苗龄7～8片真叶时定植，父母本分别定植，空间隔离50～100m，定植株行距60～65×28～30cm，每亩施5000kg农家肥，K2SO450kg，二胺40kg，田间管理按常规方法进行，在开花期取当天开放的父本花进行花粉采集，于次日上午8～10时用橡皮头蘸取少量花粉不用去雄直接授于花药黄绿色番茄长柱头型高温敏型雄性不育系材料花朵伸出的柱头上，并去掉2片萼片作为标记，果实成熟后及时采收杂交果实，采种按番茄常规采种方法进行。
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| CN103299897A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-09-18 | 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 | 一种山茶科植物控制授粉方法 |
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| CN109730070A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-10 | 浙江大学 | 一种提高番茄雄性不育系柱头外露率的复合生长调节剂及其使用方法 |
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2009
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