CN101926280A

CN101926280A - 甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培育方法

Info

Publication number: CN101926280A
Application number: CN2009100533607A
Authority: CN
Inventors: 周熙荣; 庄静; 孙超才; 张智奇; 杨立勇; 周音; 王伟荣; 李延莉; 蒋美艳; 顾龙弟; 钱小芳
Original assignee: Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2010-12-29

Abstract

一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，用基因型为MsMsrfrf的纯合型不育株为母本，以基因型为msmsrfrf的临保系为父本进行授粉。待成熟后，从母本植株收获全不育系种子。与原有方法相比，因母本行只有显性核不育纯合型不育株，不育株的密度保持在正常水平，省去了拔除可育株的步骤，使全不育系种子纯度达到100％，同时又提高了全不育系的种子产量。

Description

甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培育方法

技术领域

本发明涉及一种植物不育系的培育方法，尤其涉及一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法。

背景技术

甘蓝型油菜显性核不育性受2对显性基因控制，Ms为显性核不育基因，Rf为显性上位基因，能抑制Ms核不育基因的表达，使不育性恢复可育。甘蓝型油菜不育株有2种基因型，MsMsrfrf为纯合型核不育株，Msmsrfrf为杂合型核不育株。可育株则有7种基因型，其中基因型为MsMsRfrf的可育株自交育性分离比例为3∶1，MsmsRfrf则为13∶3，其余5种基因型的可育株自交没有育性分离。以基因型为msmsrfrf的临保系作为父本，与纯合型不育株杂交，后代不育株率达到100％。基因型为RfRf的可育株可作为恢复系，与不育株杂交，后代可育株率达到100％(表1)。

表1甘蓝型油菜显性核不育性的遗传性

根据其遗传特性，两型系内不育株与可育株杂交，世代间的基因型相同，而且2种基因型各占50％，因而能稳定遗传。纯合两型系能稳定保持纯合型不育株，杂合两型系能稳定保持杂合型不育株(见图1)。

纯合两型系的繁殖是将甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系种植到隔离大棚中。在油菜花期通过育性观察，对纯合两型系中不育株采用挂牌方式进行标记。在人工隔离的条件下，纯合两型系中可育株是唯一的花粉源，对不育株进行充分授粉，成熟后，将挂牌的不育株单独收割、脱粒，其种子就是纯合两型系(见图2)。

全不育系培育是以甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系为母本，基因型为msmsrfrf的临保系为父本，在油菜初花期将纯合两型系中占50％的可育株拔除，由临保系对母本行中剩余不育株授粉，成熟后，从母本行收获的种子就是全不育系种子(见图3)。

利用现有技术生产全不育系时，作为母本的纯合两型系内不育株率仅50％，其余50％为可育株。在油菜初花期，必须人工将可育株拔除。但因上述可育株迟拔或漏拔，导致全不育系内存在一定比例的可育株，影响后续商品杂交种子的生产。另外，利用现有技术将母本行中50％的可育株拔除后，母本行植株密度过低，严重影响全不育系的种子产量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，结合离体培养无性扩繁技术，使纯合两型系中的不育株获得大量繁殖，从而简化全不育系的生产步骤，提高全不育系的种子纯度。

一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，对基因型为MsMsrfrf的纯合型不育株为母本，以基因型为msmsrfrf的临保系为父本进行授粉。待成熟后，从母本植株获得全不育系种子。

另一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，对基因型为MsMsrfrf的纯合型不育株先经过离体培养后，取萌生的幼苗进行1代以上的无性扩繁得到基因型均为MsMsrfrf的幼苗，然后用由幼苗生长成的植株为母本，以基因型为msmsrfrf的临保系为父本进行授粉。待成熟后，从母本植株获得全不育系种子。

另一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，对基因型为MsMsrfrf的纯合两型系不育株先经过离体培养后，取长出的幼苗进行1代以上的无性扩繁得到基因型均为MsMsrfrf的幼苗，然后用由幼苗生长成的植株为母本，以基因型为msmsrfrf的临保系为父本，在人工隔离环境中由蜜蜂进行辅助授粉。待成熟后，从母本植株获得全不育系种子。

上述各种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，选择幼嫩侧枝、主茎或种子发芽后的幼苗为离体培养的材料。其基因型为MsMsrfrf母本植株与基因型为msmsrfrf的父本植株的行数比为3∶1-6∶1，优先选择4∶1。

离体培养采用植物组织培养通用的方法，本领域技术人员可以通过教科书或实验手册上的指导进行培养，如：取样(如：侧枝、主茎和种子发芽后的幼苗)，用70％乙醇表面消毒30秒，再将其浸泡于0.1％的HgCl2中8-10分钟，无菌水清洗3次后植入MS培养基中。本发明所述培养方法仅是为了实现本发明技术方案的充分公开之必要而非限定，本领域技术人员能够通过其它方式(如：更换培养基，在培养基中增加或减少生长激素等)实现离体培养的技术效果。

无性扩繁采用植物组织培养通用的方法，本领域技术人员可以通过教科书或实验手册上的指导进行培养，如：将上述离体培养所得的幼芽分别取下后再次植入MS培养基中培养。本发明所述培养方法仅是为了实现本发明技术方案的充分公开之必要而非限定，本领域技术人员能够通过其它方式(如：更换培养基)实现离体培养的技术效果。

本发明技术方案实现的有益效果：

本项发明利用甘蓝型油菜的离体培养技术，根据实际需求对纯合型不育株进行无性繁殖，然后以此为母本生产全不育系。由于母本行中所有单株均为不育株，免去人工拔除可育株这一步骤，在人工隔离条件下临保系成了唯一的花粉源，由此获得的全不育系种子纯度达100％。同时，由于母本行不再拔株，植株的密度保持在正常水平，全不育系生产时，单位面积的种子产量得到大幅度提高。

本发明所述甘蓝型油菜植物的来源如下：

本发明当中涉及的甘蓝型油菜的原始来源和直接来源均来自于上海市农业科学院。

附图说明

图1为甘蓝型油菜显性核不育两型系的遗传；

图2为甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系的繁殖；

图3为甘蓝型油菜显性核不育全不育系的生产；

图4为甘蓝型油菜显性核不育纯合型不育株无性扩繁及全不育系培育方法。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

实施例1

根据育性观察结果，从田间编号为4368的甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系4315AB中选择三株不育株，分别编号为4368A1、4368A2和4368A3，摘取其幼嫩的侧枝，经消毒后，以固体MS培养基对外植体进行离体培养。

为了进一步验证不育株的基因型，以临保系LB03为父本，对上述不育株进行测交。测交结果表明，三个测交组合的群体在75-98株之间，所有单株均表现为雄性不育(见表2)。测交结果证实这三株不育株的基因型均为MsMsrfrf。通过油菜离体培养技术，分别获得了不育株4368A1、4368A2和4368A3的无菌试管苗。

表2测交组合的育性表现

在使用通过无菌试管苗的扩繁技术，将不育株4368A1、4368A2和4368A3分别扩繁获得723株、634株和690株。然后将这些不育株作为母本，分别移栽到三个隔离大棚中，并在隔离大棚中种植临保系LB03，父、母本行数比为1∶4。在油菜开花前对隔离大棚加盖隔离网，在人工隔离环境中由蜜蜂进行辅助授粉。在终花后除去隔离网，成熟后从母本行收获的种子就是全不育系种子。

为了鉴定由此获得的全不育系种子纯度，对3份全不育系种子作随机取样，每份样本不少于200粒种子。种子播种在人工气候箱中培养，出苗后在4℃的条件下进行春化处理。然后将温度调整到20℃-25℃之间，经春化处理的植株陆续开花。通过育性调查，三份不育系分别为182、190和187株，所有植株均表现为雄性不育，不育株率都达到100％。

为了进一步鉴定全不育系种子的纯度，对这三份全不育系作随机取样，每个样本约2.5克，于当日播种。在后一年油菜花期对这三份全不育系进行育性调查，这三个群体分别有352株、315株和298株，所有植株表现为雄性不育，不育株率都达到100％，与实验室鉴定的结果相符。

实施例2

1原有方法：甘蓝型油菜显性核不育全不育系生产技术

1.1纯合两型系的繁殖

纯合两型系内50％的植株表现为不育，另外50％表现为可育，其中的可育株对不育株授粉，其后代的育性分离符合1∶1，而相应可育株自交后代的育性分离比例为3∶1(见图2)。

1.2全不育系的生产

以甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系为母本，临保系为父本进行隔离制种。在临近开花前，将纯合两型系内的可育株完全拔除，由临保系对母本行内剩余的不育株授粉，其后代的不育株率就能达到100％(见图3)。

但在临近开花前，纯合两型系内的不育株与可育株没有形态差异，二者随机交融成一个整体。只能在开花后，通过观察其雄蕊退化与否才能将二者进行区分。因此在实践中不可能将纯合两型系内的可育株及时、彻底地拔除，迟拔或漏拔的可育株不仅会对不育株授粉，而且漏拔的可育株会自花授粉，使后代中出现不同数量可育株，其结果是全不育系的不育株率下降到96％甚至更低，导致全不育系的纯度难以达到制种要求。

2本发明

本发明是首先从甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系中选择不育株，摘取其幼嫩的侧枝进行离体培养。经过多次无性扩繁后获得大量基因型为MsMsrfrf的试管苗。然后用该无性繁殖试管苗作为母本，以临保系为父本进行全不育系生产。由于所采用的母本是经无性繁殖的不育系，所有单株均表现为不育，省去了拔除母本行中可育株的步骤，在人工隔离环境中由蜜蜂进行辅助授粉。成熟后从母本行收获的种子即为全不育系种子，其纯度达100％(见图4)。

Claims

1.一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，用基因型为MsMsrfrf的纯合型不育株为母本，以基因型为msmsrfrf的临保系为父本进行授粉，待成熟后，从母本植株获得全不育系种子。

2.一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，对基因型为MsMsrfrf的纯合型不育株的外植体进行离体培养，取萌生的幼苗进行1代以上的无性扩繁，得到基因型均为MsMsrfrf的幼苗，然后用由幼苗生长成的植株为母本，以基因型为msmsrfrf的临保系为父本进行授粉，待成熟后，从母本植株获得全不育系种子。

3.一种甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，对基因型为MsMsrfrf的纯合型不育株的外植体进行离体培养，取萌生的幼苗进行1代以上的无性扩繁，得到基因型均为MsMsrfrf的幼苗，然后用由幼苗生长成的植株为母本，以基因型为msmsrfrf的临保系为父本，在人工隔离环境中由蜜蜂进行辅助授粉，待成熟后，从母本植株获得全不育系种子。

4.根据权利要求1-3之一所述的甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，其特征在于所述其基因型为MsMsrfrf母本植株与基因型为msmsrfrf的父本植株的行数比为3∶1-6∶1。

5.根据权利要求1-3之一所述的甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，其特征在于所述其基因型为MsMsrfrf母本植株与基因型为msmsrfrf的父本植株的行数比为4∶1。

6.根据权利要求2或3所述的甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，其特征在于选择幼嫩侧枝为离体培养的材料。

7.根据权利要求2或3所述的甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，其特征在于选择主茎为离体培养的材料。

8.根据权利要求2或3所述的甘蓝型油菜显性核不育全不育系的培养方法，其特征在于选择种子发芽后的幼苗为离体培养的材料。