CN102696474A - 一种甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的选育及应用 - Google Patents
一种甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的选育及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的方法及应用,选用保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628,经6年连续自交定向选择,育成优良高油稳定自交系;以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系为母本,以育成的优良稳定自交系为父本杂交,从大量的杂交后代中筛选出具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系;以具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系为母本,以我国审定的优良双低冬油菜品种中双2号、华双3号、沪油17、遵油1号和浙油758为轮回父本杂交,经过6年连续自交定向选择,选育出双低高含油量甘蓝型冬油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。用该恢复系已测配杂交种。填补了我国应用双低萝卜细胞质雄性不育恢复系生产杂交种的空白,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及三系法杂交油菜的恢复系的选育,特别涉及一种甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的选育及其应用。
背景技术
目前世界上最具实际应用价值的油菜不育系是波里马不育系和陕2A不育系,利用波里马不育系和陕2A不育系已成功选育出系列油菜杂交种,但这两种不育系均存在温度敏感问题,也就是说,这两个不育系在低温情况下,育性不稳定,都产生一定量的可育花粉,不育系易自交结实,所产生的杂交种子约有10%以上的不育株,制种纯度受到一定影响,杂交种产量不能够完全代表其自身。
细胞核雄性不育系,其特点是雄性不育稳定性好,花粉败育彻底,隐性核不育恢复系虽然易找,而保持系却难以找到,制种时必须在田间及不育系行中拔除50%的可育株。另外核不育类型种类较多,遗传较复杂,杂交种选育较困难,目前国内生产上已利用的有三种类型:双显性核不育、双隐性核不育、三隐性核不育,其中双显性核不育和三隐性核不育均可利用临保系获得核全不育系,实现三系法制种,从而克服了双隐性核不育在“两系法”制种中需要拔除50%的可育株的麻烦,但双显性核不育恢复源很少,获得优良的杂交组合难度较大,投入多;三隐性核不育恢复源广泛,而临保系来源狭窄,只有在测交后代中才能分离得到。
甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系,首先是由法国学者Bannerot将欧洲甘蓝型油菜细胞核导入日本萝卜不育胞质中,经过连续回交转育成甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系。1983年,法国的Pelletier等通过原生质体 融合改良Ogucms,取得了很大进展,找到了恢复系,但是仍存在着恢复能力不够理想,部分雌性不育,较高硫甙与恢复基因连锁等问题。日本的Sakai2T等人通过从萝卜恢复系中进行X光照、原生质体融合等技术,在油菜的Ogucms中导入育性恢复基因,并采用平衡育种方案,通过回交从萝卜雄性可育株中获得的恢复基因被转移到芜菁油菜中,再通过与油菜的Ogucms植株杂交,在回交二代中获得异质可育植株。1994年日本Sakai等成功地运用不对称原生质融合技术,将一个恢复基因从萝卜恢复系渐渗进油菜雄性不育胞质杂种中,通过对雄性不育杂种进行连续回交得到一个具有38条染色体的BC3代,并含有一个单显性恢复基因,而产量并未降低。Delourme等(1995)用萝卜标识Pgi22,对恢复植株进行标记,以及减数分裂行为和通过雌雄配子对恢复等位基因的转移,成功地提高了恢复植株的雌雄可育性。四川联合大学的李旭峰等利用染色体工程,将萝卜变种蓝花子中Ogucms的恢复基因导入油菜中,蓝花子基因组中存在有Ogucms的育性恢复基因,用蓝花子作为桥梁植物,将萝卜属植物的Ogucms育性得到了很好的恢复,这是发现的第一个来源于亚洲萝卜基因组的Ogucms恢复源,但至今未见应用于生产。甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系的优点是:花药退化,花粉全无,对环境反应不敏感,不育性十分稳定,几乎所有的甘蓝型油菜品种都能作它的保持系,且容易转育成不同熟性、不同品质的不育系,被公认为目前世界上不育性最稳定的油菜不育材料。因此,寻找恢复源,筛选恢复系,研究利用甘蓝型油菜萝卜细胞质不育系,成为国际油菜界亟待解决的难题,各国的油菜育种工作者仍在不断努力寻找该不育材料恢复系。甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系杂种至今未能成功的应用于生产,国内未见双低萝卜细胞质雄性不育恢复系的应用报道,同时也未见相关的同类申请。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的 选育方法及其应用,为甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系尽快用于生产提供了可能,同时对杂交油菜育种的发展具有推动作用,应用前景广阔。
为了实现上述任务,本发明通过以下技术方案实现:
一种油菜种籽,其特征在于,该油菜种籽命名为油菜种籽S1628,在中国典型培养物保藏中心的保藏编号为CCTCC NO:P201203。
上述油菜种籽用于甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的选育方法,其特征在于,该方法将保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628,经6年连续自交定向选择,育成优良稳定自交系;以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系为母本,以育成的优良稳定自交系为父本杂交,从大量的杂交后代中筛选出具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系;以具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系为母本,以我国审定的优良双低冬油菜品种(中双2号、华双3号、沪油17、遵油1号和浙油758)为轮回父本杂交,经过6年连续自交定向选择,成功选育出具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的双低高含油量甘蓝型冬油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。
具体选育步骤如下:
(1)将保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628,经6年连续自交定向选择,育成优良高油稳定自交系;
(2)以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系为母本,以步骤(1)育成的优良稳定自交系为父本杂交,从大量的杂交后代中筛选出具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系;
(3)以具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系为母本,以我国审定的优良双低冬油菜品种(中双2号、华双3号、沪油17、遵油1号和浙油758)为轮回父本杂交;
(4)将步骤(3)中收获的种子,分株种植,冬季和春季调查抗寒性,花期选择经济性状优良的抗冻单株自交,待油菜成熟时收获种子;
(5)将步骤(4)中收获的种子,进行品质分析测定,选择含油量大于43%、芥酸低于1%、硫苷低于30μmol/g单株种子;
(6)将步骤(5)中当选的种子继续分株种植,花期选择经济性状优良的单株自交,待油菜成熟时收获种子;
(7)不断重复(4)、(5)、(6)三个步骤,并从第二个轮回开始在群体中选择可育株自交,从自交后代中选育符合育种目标的双低高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。
经验证,采用本发明育成的双低高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系,能够用于生产杂交种。
本发明的积极效果在于:
1、育种程序简单,省钱省力;
2、首次成功培育了优良的双低甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系,从而解决了多年以来,甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系难找的问题,为不育性稳定的萝卜细胞质雄性不育系尽快用于生产提供了可能,同时将对杂交油菜育种具有革命性的影响,应用前景广阔;
3、填补了我国应用双低萝卜细胞质雄性不育恢复系生产杂交种的空白。
具体实施方式
申请人在长期的研究过程中,育成了一种油菜种籽,该油菜种籽命名为油菜种籽S1628,为了保护该种质,申请人除了在学校保存外,还按照《中华人民共和国种子法》以及《专利法》,于2012年3月14日保藏于中国典型培养物保藏中心(China Center for Type Culture Collection简称CCTCC),其保藏编号为CCTCC NO:P201203,保藏单位地址为:中国.武汉.武汉大学。
采用该油菜种籽用于选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的方法,其特征在于,该方法将保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628,经6年连续自交后与甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系杂交发现,其中有使 其育性恢复的基因,再以具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系为母本,以我国审定的优良双低冬油菜品种(中双2号、华双3号、沪油17、遵油1号或浙油758)为轮回父本杂交,经过6年连续自交定向选择,成功选育出具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的双低高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。证明已经将保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜品系萝卜细胞质恢复基因成功导入我国双低冬油菜品系中。
需要说明的是,保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628有使甘蓝型油菜萝卜质不育系育性恢复的基因。在以下的实施例中,均以保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628为例。
实施例1:保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628于10月2日播种,播种密度8000株/亩,次年4月花期选择经济性状优良的单株自交,经过6年连续自交定向选择,育成优良稳定自交系(S118);将该自交系S118与甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系杂交,F1全部可育,从而表明S118具有甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系恢复基因。
实施例2:甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的选育
(1)以具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的自交系S118为母本,以我国审定的优良双低冬油菜品种(中双2号、华双3号、沪油17、遵油1号或浙油758)为轮回父本杂交;
(2)将步骤(1)中收获的种子,分株种植,冬季和春季调查抗寒性,花期选择经济性状优良的抗冻单株自交,待油菜成熟时收获种子;
(3)将步骤(2)中收获的种子,进行品质分析测定,选择含油量大于63%、芥酸低于1%、硫苷低于30μmol/g单株种子;
(4)将步骤(3)中当选的种子继续分株种植,花期选择经济性状优良的单株自交,待油菜成熟时收获种子;
(5)不断重复(2)、(3)、(4)三个步骤,并从第二个轮回开始在 群体中选择可育株自交,从自交后代中选育符合育种目标的双低高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。
申请人将其命名为双低高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系S339(以下简称S339,其品质性状见表1,经济性状见表2)。
经与萝卜细胞质不育系测交发现,其中S339经济性状良好,可以使其育性完全恢复,从而证明已经将保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628萝卜细胞质恢复基因成功导入经济性状优良、双低冬油菜品系中,育成了经济性状优良的冬性双低甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。
实施例3:应用甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系生产杂交种
在本实施例中,所使用的萝卜细胞质雄性不育系2006-1A、2006-2A、2006-3A、2006-4A、2006-5A、2006-6A,所使用的保持系中双2号、C-9、中双6号、中双7号、渝黄1号、油研7号均系本领域公知的材料(其中中双2号、中双6号、中双7号均为中国农科院油料作物研究所选育、C-9为贵州省油料所选育、渝黄1号为西南农业大学农学系油菜研究室采用化学杀雄配制的甘蓝型黄籽杂交油菜新品种、油研7号系贵州省油料科学研究所“八五”攻关中首批育成的双低杂交油菜)。
(1)用以不同熟期的品质优良的甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系2006-1A(保持系为中双2号)、2006-2A(保持系为C-9)、2006-3A(保持系为中双6号)、2006-6A(保持系为中双7号)、2006-6A(保持系为渝黄1号)、2006-6A(保持系为油研7号)为母本,以实施例2选育的双低高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系S339为父本杂交;
(2)将步骤(1)中所得杂交种子设三次重复种植,行长3米,宽0.6米,每小区6行;
(3)经苗期、蕾苔期、花期、成熟期观察,各组合长势良好,成熟后收获计算产量,有4个组合比对照增产,有2个组合减产(详细数据见表3)。
由此可以证明,实施例2选育的双低高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系S339是一个优良恢复系,可以用于生产杂交种。
表1恢复系S339的品质性状
年度 | 芥酸(%) | 硫苷(μmol/g) | 含油量(%) |
2006 | 0.60 | 21.3 | 44.6 |
2007 | 0.66 | 20.6 | 43.8 |
2008 | 0.67 | 18.8 | 43.6 |
2009 | 0.61 | 21.6 | 45.6 |
2010 | 0.59 | 19.7 | 45.9 |
平均Mean | 0.63 | 20.4 | 44.6 |
表2S339的主要经济性状(2006-2010年)
年度 | 株高(cm) | 一次分枝数/个 | 单株角果数/角 | 角粒数(粒/角) | 千粒重/g | 单株产量/g |
2006 | 168.6 | 9 | 386.2 | 19.2 | 3.02 | 19.6 |
2007 | 170.2 | 10 | 395.3 | 18.3 | 3.16 | 18.8 |
2008 | 167.1 | 8 | 379.6 | 18.2 | 2.88 | 17.6. |
2009 | 171.3 | 11 | 385.1 | 17.6 | 3.01 | 17.6 |
2010 | 172.2 | 10 | 380.5 | 18.6 | 3.02 | 18.6 |
平均 | 169.9 | 9.6 | 385.3 | 1.84 | 3.02 | 18.4 |
表3不同组合产量表亩产量(Kg)
组合 | 重复Ⅰ | 重复Ⅱ | 重复Ⅲ | 平均产量 | ±CK(%) |
秦油7号(CK) | 186.5 | 190.3 | 195.5 | 190.8 | - |
2006-1A×S339 | 188.3 | 196.4 | 194.0 | 192.9 | 1.1 |
2006-2A×S339 | 195.2 | 200.3 | 199.8 | 198.4 | 4.0 |
2006-3A×S339 | 185.6 | 190.2 | 188.5 | 188.1 | —1.4 |
2006-4A×S339 | 201.8 | 203.5 | 199.6 | 201.6 | 5.7 |
2006-5A×S339 | 198.5 | 193.2 | 192.4 | 194.7 | 2.0 |
2006-6A×S339 | 180.2 | 183.2 | 179.5 | 181.0 | —5.1 |
Claims (4)
1.一种油菜种籽,其特征在于,该油菜种籽命名为油菜种籽S1628,在中国典型培养物保藏中心的保藏编号为CCTCC NO:P201203。
2.权利要求1所述的油菜种籽用于选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系的方法,其特征在于,将保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628,经6年连续自交定向选择,育成优良高油稳定自交系;以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系为母本,以育成的优良稳定自交系为父本杂交,从大量的杂交后代中筛选出具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系;以具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系为母本,以我国审定的优良双低冬油菜品种中双2号、华双3号、沪油17、遵油1号和浙油758为轮回父本杂交,经过6年连续自交定向选择,选育出双低高含油量甘蓝型冬油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,具体选育步骤如下:
(1)将保藏号为CCTCC NO:P201203的油菜种籽S1628,经6年连续自交定向选择,育成优良稳定自交系;
(2)以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系为母本,以育成的优良稳定自交系为父本杂交,从大量的杂交后代中筛选出具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系;
(3)以具有萝卜细胞质雄性不育恢复基因的株系为母本,以我国审定的优良双低冬油菜品种中双2号、华双3号、沪油17、遵油1号和浙油758为轮回父本杂交;
(4)将步骤(3)中收获的种子,分株种植,冬季和春季调查抗寒性,花期选择经济性状优良的抗冻单株自交,待油菜成熟时收获种子;
(5)将步骤(4)中收获的种子,进行品质分析测定,选择含油量大于43%、芥酸低于1%、硫苷低于30μmol/g单株种子;
(6)将步骤(5)中当选的种子继续分株种植,花期选择经济性状优良的单株自交,待油菜成熟时收获种子;
(7)不断重复(4)、(5)、(6)三个步骤,并从第二个轮回开始在群体中选择可育株自交,从自交后代中选育符合育种目标的双低高含油量甘蓝型冬油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系。
4.权利要求2或3所述方法得到的双低较高含油量甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复系用于生产杂交种的应用。
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