CN102524044A - 甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系的选育方法，属于农作物育种领域。以芥菜型油菜细胞质雄性不育系WJS1A或甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A为母本，以白菜上海青或北京大白菜为父本进行种间杂交，在F2中选具有甘蓝型油菜特征的可育株自交，并以其作父本与不育系WNJ01A测交，收获父本自交种子和测交种子并播种所述的种子，花期鉴定测交1代育性，淘汰不育组合及父本，在强优势组合的可育父本行中选符合育种目标的甘蓝型油菜植株自交，并与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系测交。重复测交3-4代，直至育成甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系。本发明对油菜及其它十字花科作物细胞质雄性不育恢复系选育及其杂种优势利用具有极其重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系的选育方法，属于农作物育种技术领域，专用于甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系选育及其强优势杂交油菜的杂交种子生产。
背景技术
应用细胞质雄性不育系、保持系和恢复系三系配套生产杂交种是目前国内外油菜杂种优势利用的主要途径。油菜细胞质雄性不育系可以分为两大类，一类是同源胞质雄性不育，其雄性不育的细胞质主要来源于自然突变和品种间杂交，如甘蓝型油菜Pol CMS、Shan 2A CMS和Nap CMS等，它们的恢复系主要通过与品种间测交筛选获得，从而实现三系配套。这类细胞质雄性不育系在低温或高温下容易出现微量花粉，雄性败育不彻底，从而降低了杂交种纯度，容易造成大面积杂交油菜产量损失。第二类是异源细胞质雄性不育，它们是由远缘杂交或远缘原生质体融合等方法创建的，如Ogu CMS、Kos CMS和Tour CMS等。这类细胞质雄性不育系的雄性败育彻底，无可育花粉，对温度反应不敏感，但很难选择到恢复系，仅在其原始物种中存在恢复基因。例如，甘蓝型油菜Ogu CMS的不育细胞质来源于日本萝卜，至今在油菜中没有发现恢复基因。1999年，欧洲学者在欧洲萝卜中发现Ogu CMS的恢复基因Rfo，并转移到甘蓝型油菜，育成甘蓝型油菜Ogu CMS的恢复系。
Pol CMS不育系是我国傅廷栋院士于1972年在国外引进的甘蓝型油菜品种波里马中发现的，湖南省农业科学院崔德诉研究员1979年育成恢复系，并实现三系配套。Pol CMS至今是我国甘蓝型油菜及十字花科蔬菜使用的主要细胞质雄性不育系。鉴于我国油菜细胞质雄性不育系存在胞质单一以及在高温或低温下易产生微量可育花粉等问题，影响我国油菜的杂种优势利用。本发明的方法是申请者在创制甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A(已申请国家专利)的基础上，提出以芥菜型油菜细胞质雄性不育系或甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系为母本，以基因组为AA的白菜或大白菜为父本进行杂交，在后代中选择具有甘蓝型油菜特征的可育株自交并与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系测交，育成甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢01等，实现了三系配套生产杂交种。本发明的育种程序简单，育种周期短，选育效率高，为油菜及十字花科作物细胞质雄性不育恢复系选育开拓了新途径。
发明内容
本发明提出以芥菜型油菜细胞质雄性不育系(AABB)或甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系(AACC)与基因组为AA的上海青或北京大白菜杂交，选育甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A的恢复系的方法，育成甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系。
实现发明的具体方案如下：
一种甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系的选育方法，其步骤包括：
(1)以芥菜型油菜细胞质雄性不育系WJS1A(2n＝36，AABB，该生物材料于2010年11月26日送交湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心保藏，其保藏号为CCTCC NO：P201018)或甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A(2n＝38，AACC，该生物材料于2010年11月30日送交湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心保藏，其保藏号为CCTCC NO：P201019)为母本，基因组为AA的白菜品种上海青或北京大白菜为父本进行种间杂交，得到F1杂种(2n＝28，AAB和2n＝29，AAC)；
(2)播种步骤(1)获得的F1杂种，收获F1植株上自由授粉结实的F2种子；
(3)将步骤(2)收获的F2种子种植田间，在F2群体中选择具有甘蓝型油菜特征的可育株自交，并以其作测交父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获测交父本自交种子和测交F1种子；
(4)将步骤(3)中获得的测交父本自交种子和测交F1种子分别种植，于花期鉴定测交F1植株的育性，淘汰不育组合及其父本，在可育组合的父本行中选择花器发育正常、花粉量大，结实正常的甘蓝型油菜套袋自交，并以其为父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获父本自交种子和测交种子；
(5)依步骤(4)重复进行3-4次，从父本自交后代中选择花器发育正常，花粉量大，生长势强，性状稳定遗传的甘蓝型油菜，即为甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系(申请人将该恢复系命名为恢01和恢02)。
本发明的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系可用于与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系配制杂交种。
繁殖本发明的恢复系的步骤是：
在人为隔离或天然隔离的条件下，播种和收获甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系自交的种子，得到甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明获得的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系属于典型的异源质核恢复类型，在湖北省武汉市(冬季短日照)和甘肃省和政县以及湖北长阳县火烧坪镇(夏季长日照)3个生态区的光照和温度条件下，3年6个季度均表现出雄性完全可育，对甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A的恢复率达到99.8％。
(2)以本发明方法育成的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系，可以与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A配制强优势组合，为利用甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系配制杂交种奠定了基础，同时本发明的方法也可供细胞质雄性不育植物恢复系选育借鉴利用。
附图说明
图1：为本发明其中一个实施例的技术流程图(甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢01的育种系谱)。
图2：为本发明另一个实施例的技术流程图(为甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢02的育种系谱)。
具体实施方式
实施例1：甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系(恢01)的选育和繁殖
(1)以芥菜型油菜细胞质雄性不育系WJS1A(2n＝36，AABB，该生物材料于2010年11月30日送交湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心保藏，其保藏号为CCTCC NO：P201018)为母本，基因组为AA的白菜品种上海青或北京大白菜为父本进行种间杂交，得到F1杂种(2n＝28，AAB)；
(2)播种步骤(1)获得的F1杂种，收获F1植株上自由授粉结实的F2种子；
(3)将步骤(2)收获的F2种子种植田间，在F2群体中选择具有甘蓝型油菜特征的可育株自交，并以其作测交父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获测交父本自交种子和测交F1种子；
(4)将步骤(3)中获得的测交父本自交种子和测交F1种子分别种植，于花期鉴定测交F1植株的育性，淘汰不育组合及其父本，在可育组合的父本行中选择花器发育正常、花粉量大，结实正常(上述育种指标：花器发育、花粉量和结实情况判断属于本领域的公知常识)的甘蓝型油菜套袋自交，并以其为父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获父本自交种子和测交种子；
(5)依步骤(4)重复进行3-4次，从父本自交后代中选择的花器发育正常，花粉量大，生长势强，性状稳定遗传的甘蓝型油菜，得到甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系，将其命名为恢01。
繁殖本发明的恢复系恢01的步骤是：
在人为隔离或天然隔离的条件下，种植甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢01，收获种子即为甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢01。
本发明的应用方法，是将本发明的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢01作为父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系(例如甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A)为母本配组生产杂交种子。
实施例2：甘蓝型油菜细胞质雄性不育恢复系恢02的选育和繁殖
(1)以甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A(2n＝38，AACC，该生物材料于2010年11月30日送交湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心保藏，其保藏号为CCTCCNO：P201019)为母本，基因组为AA的白菜品种上海青或北京大白菜为父本进行种间杂交，得到F1杂种(2n＝29，AAC)；
(2)播种步骤(1)获得的F1杂种，收获F1植株上自由授粉结实的F2种子；
(3)将步骤(2)收获的F2种子种植田间，在F2群体中选择具有甘蓝型油菜特征的可育株自交，并以其作测交父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获测交父本自交种子和测交F1种子；
(4)将步骤(3)中获得的测交父本自交种子和测交F1种子分别种植，于花期鉴定测交F1植株的育性，淘汰不育组合及其父本，在可育组合的父本行中选择花器发育正常、花粉量大，结实正常的甘蓝型油菜套袋自交，并以其为父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获父本自交种子和测交种子；
(5)依步骤(4)重复进行3-4次，从父本自交后代中选择的花器发育正常，花粉量大，生长势强，性状稳定遗传的甘蓝型油菜，得到甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系，将其命名为恢02。
繁殖本发明的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢02的步骤是：
在秋播和夏播人为隔离或天然隔离的条件下种植甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢02，收获种子即为甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢02。
本发明的应用方法，是将本发明的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢02作为父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A为母本配组生产杂交种子。
实施例3：本发明的恢复系对各种不同细胞质不育类型的恢保关系比较
在甘蓝型油菜的开花期选取恢01、恢02、恢复系7-5、91-恢5900、25CC1、00N269c以及3个甘蓝型油菜品种华双4号、中双9号和华双5号分别与WNJ01A CMS、Pol CMS、OguCMS、Kos CMS进行测交，收获F1杂种。将F1杂种种植于田间于花期进行育性鉴定。恢复系和保持系关系测定结果如表1，表明甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系恢01和恢02对甘蓝型油菜芥菜不育细胞质具有专一的恢复性。
表1 4种细胞质不育系恢保关系的测定结果
注：(1)表中S表示不育，F表示可育。
(2)表1所列测交材料是检验本发明材料的恢复程度和保持程度的对比材料，不是依赖该测交材料完成的发明创造(中国现有的育种资源只要具备上述材料的遗传特征均可作为本发明表1的测交材料，本实施例不限于此)。
表1测交材料的来源：
恢01和恢02为本发明选育的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A的恢复系；
25CC1、00N269c为Ogu CMS和Kos CMS的恢复系，是从国外引进的Ogu CMS和Kos CMS商品种中通过常规方法获得，由华中农业大学油菜研究室提供。
恢复系7-5、91-恢5900为中国国内大面积推广应用的甘蓝型油菜杂交品种华杂9号和华杂5号的父本，即Pol CMS的恢复系，由华中农业大学油菜研究室提供(国内目前没有审定恢复系作为品种的，这些恢复系只是作为中间材料加以利用，该中间材料通常也是公开的，可以相互交流的，上述恢复系都是华中农业大学选育的，见：www.crop.com.cn作物网上都可以检索到)；华双4号、华双5号和中双9号为中国农业部发布，国家级审定的在中国大面积推广应用的甘蓝型油菜品种。
Ogu CMS和Kos CMS是从引进的Ogu CMS和Kos CMS商品种中通过常规方法获得，由华中农业大学油菜研究室提供。
Pol CMS(波里马细胞质雄性不育)由华中农业大学油菜研究室提供。是华中农业大学中国工程院院士傅廷栋教授从甘蓝型油菜品种波里马中发现的天然雄性不育株转育而成的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系，已经公开发表。
Claims (2)
1.一种甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系的选育方法，其步骤包括：
(1)以芥菜型油菜细胞质雄性不育系WJS1A或甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A为母本，以白菜品种上海青或北京大白菜为父本进行种间杂交，得到F1杂种；
(2)播种步骤(1)获得的F1杂种，收获F1植株上自由授粉结实的F2种子；
(3)将步骤(2)收获的F2种子种植田间，在F2群体中选择具有甘蓝型油菜特征的可育株自交，并以其作测交父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获测交父本自交种子和测交F1种子；
(4)将步骤(3)中获得的测交父本自交种子和测交F1种子分别种植，于花期鉴定测交F1植株的育性，淘汰不育组合及其父本，在可育组合的父本行中选择花器发育正常、花粉量大，结实正常的甘蓝型油菜套袋自交，并以其为父本与甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A测交，分别收获父本自交种子和测交种子；
(5)重复步骤(4)3-4次，从父本自交后代中选择花器发育正常，花粉量大，生长势强，性状稳定遗传的甘蓝型油菜，即为甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系。
2.权利要求1所述方法的应用，其特征在于，所述的应用包括利用所述的甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系配制杂交组合。
Priority Applications (1)
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| CN2010105925744A CN102524044A (zh) | 2010-12-11 | 2010-12-11 | 甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育恢复系的选育方法 |
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