CN102342245A

CN102342245A - 甘蓝型油菜抗裂角胞质不育系和保持系的选育方法

Info

Publication number: CN102342245A
Application number: CN2010102465861A
Authority: CN
Inventors: 文雁成; 张书芬; 王建平; 朱家成; 赵磊
Original assignee: Henan Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Henan Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2012-02-08

Abstract

本发明公开了一种甘蓝型油菜抗裂角胞质不育系和保持系的选育方法，属农作物新品种培育方法。该方法改进了油菜抗裂角检测方法、筛选出了抗裂角种质资源材料、利用筛选到的抗裂角品系H155与胞质不育系077A杂交和连续8次回交，育成了胞质不育系H155A。H155A的不育株率达到100％。H155A低温有微量花粉，高温彻底不育，农艺性状优良、抗寒、抗病毒病和耐菌核病。H155A的芥酸和硫甙含量与其保持系一致。为国内抗裂角胞质不育杂交种的选育奠定了基础。

Description

甘蓝型油菜抗裂角胞质不育系和保持系的选育方法

技术领域：

本发明涉及油菜抗裂角胞质雄性不育系和保持系选育技术，属农作物新品种培育新方法。

背景技术：

油菜是我国主要油料作物，其生产发展好坏直接关系到食用油的市场供应。近年来我国食用油供需矛盾十分突出，因此采取各种措施增加油菜产量、提高油菜生产效率是油菜研究的中心课题。其中影响油菜产量和机械收获的油菜裂角问题是目前制约油菜生产的主要因素之一。

裂角是油菜在长期进化过程中为了适应环境、繁衍后代而形成的一种生物学特性，它对于油菜本身来说是有利的，但对油菜生产却是不利的，主要表现在减少油菜产量、增加生产成本、不利于机械化收获等方面。角果炸裂可造成油菜产量损失8～12％，如果延迟收获，减产可达20％。目前生产上推广应用的油菜品种都是极易裂角和易裂角品种，缺乏抗裂角品种。近年来，我国城市化进程加快，大量农民进城务工，农村青壮年劳动力缺乏。因此，油菜的机械化生产尤其是机械收获是大势所趋。而油菜机械化收获的关键就是解决油菜易裂角问题，选育适应机械化生产需要的抗裂角品种。

油菜杂种优势明显，目前我国生产上大面积推广应用的是油菜杂交种，其中主要包括胞质不育油菜杂交种、核不育杂交种。这两个油菜杂种优势利用系统各有优缺点。核不育系统虽然不育株不育彻底，不受环境条件影响，但是其不育系中只有50％的单株为不育株，还存在50％可育株，不育系繁殖和杂交制种过程中需要人工拔除这些可育株，不仅费工费时，增加生产成本，而且如果没有及时拔除，会造成杂交种中出现不育株。胞质不育杂种系统实现三系配套，亲本繁殖和杂交制种田间操作简单，种子产量高，成本低，因此目前生产上推广的油菜杂交种主要是胞质不育杂交种。但是，目前生产上推广的胞质不育杂交种都是易裂角杂交种，不适合机械化收获。为了解决目前生产上油菜杂交种的易裂角问题，必须选育符合要求的抗裂角胞质雄性不育系、保持系，从而选育抗裂角的油菜杂交种。到目前为止，国内外尚无抗裂角的胞质不育系和保持系，更无抗裂角的杂交种。因此是一个亟待填补的空白。

发明内容

针对目前国内外尚无抗裂角的胞质不育系、保持系的局面，本发明目的在于提供一种甘蓝型油菜抗裂角胞质雄性不育系和保持系选育方法。

为实现本发明目的，本发明改进了油菜抗裂角检测方法、筛选出了抗裂角种质资源材料、选育了甘蓝型抗裂角胞质不育保持系和不育系，为进一步选配抗裂角胞质不育杂交种打下了良好基础。技术方案如下：

在Morgan随机碰撞测试原理的基础上，对测试方法进行了改进，采用多次碰撞和抗裂角指数替代原来的一次碰撞和一半角果破裂的时间，检测结果的稳定性和重现性更好。

抗裂角甘蓝型油菜胞质保持系和不育系的选育路径：通过改进后的随机碰撞法对甘蓝型油菜种质资源进行抗裂角性状筛选，获得抗裂角甘蓝型油菜品系，再通过抗裂角材料与胞质雄性不育系测交，从中筛选抗裂角胞质雄性不育保持系。通过芥酸和硫甙品质分析，从中筛选出双低抗裂角胞质不育系H155。再通过与077A杂交和连续8代回交，育成抗裂角胞质不育系H155A。

本发明有益效果在于：

(1)对Morgan等的随机碰撞检测抗裂角方法进行了改进，更易于操作，测定结果稳定性和重现性更好。(2)筛选到了3个抗裂角的甘蓝型油菜品系，为抗裂角品种的选育奠定了基础。(3)通过与胞质不育系的测交和多代连续回交，育成了双低抗裂角胞质不育系，为国内抗裂角胞质不育杂交种的选育奠定了基础。H155A和H155B的抗裂角指数分别为0.7260和0.7030，二者的芥酸含量分别为1.483％和1.675％，二者硫甙分别为29.412μmol/g和30.385μmol/g，H155A的不育株率为100％。H155A低温有微量花粉，高温彻底不育，农艺性状优良、抗寒、抗病毒病和耐菌核病。H155A的芥酸和硫甙含量与其保持系一致。

附图说明：

图1：盛有钢珠和角果的容器图片；

图2：抗裂角品系H155角果图片。

图3：甘蓝型油菜胞质不育系H155A花朵图片。

具体实施方式：

1、改进了随机碰撞法，以抗裂角指数鉴定油菜的抗裂角能力

在甘蓝型油菜黄熟期摘取10个典型单株主花序中部的50个角果，置于尼龙网袋中，悬挂晾干，测试前将角果放在20℃、50％相对湿度的环境中2周。然后将角果密封保存。采用随机碰撞法进行测试。随机碰撞仪为CSC-24摇床，放置角果的容器为内直径19cm、高14cm的聚乙烯塑料筒，容器内放置12个直径为13mm的不锈钢钢珠。摇床的震动幅度为24mm。每品种(系)取20个角果，摇床以400次min^-1摇动1min，记录破裂的角果数，10次重复。每品种(系)均重复测试两次，取平均值。采用抗裂角指数代替半数角果破裂所需要的时间作为衡量品种抗裂角性状的定量指标。

裂角指数

式中，Xi为在第i次摇动时破裂的角果数；抗裂角指数SSRI＝1-SI。本研究在原方法基础上，采用多次碰撞，并用抗裂角指数替代破裂角果百分数，方法稳定可靠、重复性好，能够将不同的品种(系)的抗裂角能力区分开。经过4年的使用发现，抗裂角指数品种(系)间差异极显著，年份间以及品种(系)与年份的互作极显著，而重复间品种(系)的抗裂角指数差异不显著，说明利用随机碰撞法鉴定角果抗裂性的结果重现性较好，操作简单，具有可行性。

2、筛选抗裂角油菜种质资源

通过上述方法，对229个甘蓝型油菜种质资源材料的抗裂角性状进行了鉴定，发现甘蓝型油菜的抗裂角性状在品种间存在很大差异，极易裂角(抗裂角指数为0.0000)和较易裂角(抗裂角指数在0.0000～0.1000)的品种占绝96％，这与国外有关学者的结论一致。通过该方法筛选出4份较抗裂角的品种(系)H155、98009和宁油10号，它们的抗裂角指数分别高达0.7750、0.6475和0.6430。筛选到的抗裂角种质资源为选育抗裂角品种奠定了物质基础。

3、选育抗裂角甘蓝型油菜胞质保持系和不育系，为选育抗裂角杂交种打下了基础

利用筛选到的抗裂角品系H155与胞质不育系077A杂交和连续8次回交，育成了胞质不育系H155A。H155A的不育株率达到100％，低温有微量花粉，高温彻底不育。它们的农艺性状优良、抗寒、抗病毒病和耐菌核病。它们的芥酸和硫甙含量与其保持系一致(见表1)。

表1抗裂角胞质不育系及其保持系的性状

因此，本发明育成了抗裂角甘蓝型胞质不育系H155A和保持系H155，为进一步配置胞质抗裂角杂交种奠定了坚实的基础。

Claims

1.甘蓝型油菜抗裂角胞质不育系和保持系的选育方法，其特征在于，通过如下步骤实现：

(1)改进随机碰撞测试方法

在油菜黄熟期摘取10个典型单株主花序中部的50个角果，置于尼龙网袋中，悬挂晾干，测试前将角果放在20℃、50％相对湿度的环境中2周，然后将角果密封保存；采用随机碰撞法进行测试：随机碰撞仪为CSC-24摇床，每品种(系)取20个角果放置在容器中，容器内放置不锈钢钢珠，摇床以400次min^-1摇动1min，摇床的震动幅度为24mm，记录破裂的角果数，10次重复；每品种(系)均重复测试两次，取平均值；采用抗裂角指数代替半数角果破裂所需要的时间作为衡量品种抗裂角性状的定量指标；

(2)筛选抗裂角油菜种质资源

通过步骤(1)方法筛选出3份最抗裂角的品种(系)H155、98009和宁油10号，它们的抗裂角指数分别为0.7750、0.6475和0.6430；

(3)选育抗裂角甘蓝型油菜胞质保持系和不育系

利用筛选到的抗裂角品系H155，与胞质不育系077A杂交和连续8次回交，育成胞质不育系H155A，H155A的抗裂角指数为0.7030，与其保持系基本一致。2、如权利要求所述的甘蓝型油菜抗裂角胞质不育系和保持系的选育方法，其特征在于，步骤(1)中放置角果的容器为内直径19cm、高14cm的聚乙烯塑料筒；容器内放置12个直径为13mm的不锈钢钢珠。