CN102742496B - 快速转育改良油菜隐性纯和不育系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速转育改良油菜隐性纯和不育系的方法，以甘蓝型油菜隐性核不育三系中的纯合不育系为母本与转育父本杂交，F1代自交，种植F2代180～220株，在F2代分离群体中选择不育株，在同一不育株上同时与已经稳定的临保系和另一个具有优良经济性状的纯和不育系杂交，共杂交5～10株，成熟后收种备用；为改良已有油菜纯合不育系的一些不良性状，增强其优良品质及丰产性能，并在较短时间内快速转育改良其不良特性的一种油菜纯合不育系快速转育改良的选育技术。

Description

快速转育改良油菜隐性纯和不育系的方法

技术领域

本发明涉及油菜的选育方法，特别是涉及一种油菜隐性核不育纯合不育系的快速选育方法。

背景技术

油菜是我国主要的油料作物，杂交油菜品种的推广应用又在油菜生产中占有主导地位。因此，育成更多更好的油菜杂交品种对油菜的生产具有极重要意义。

油菜杂种优势育种中，主要通过创建和选育油菜雄性不育系来实现在大面积生产上的应用。目前较大面积应用的不育系主要有细胞质雄性不育和细胞核雄性不育。目前在细胞核雄性不育应用中，隐性细胞核雄性不育是育成品种最多的基本材料。

隐性细胞核雄性不育材料的优点是恢复源广，且其不育性彻底、稳定，不受环境影响。此类材料又分隐性细胞核雄性不育两系和隐性细胞核雄性不育三系，前者不育系中包含有50%的可育株，在制种中必须在开花前拔除，而后者可实现100%的不育。因此后者既比胞质雄性不育材料不育性稳定（目前主要应用的胞质不育材料对低温敏感表现有微量花粉）、不育性彻底且恢复源广，又克服了隐性核不育两系材料在制种中要拔除50%的可育株的弱点，是目前油菜杂优育种较理想材料。

油菜隐性核不育三系与双隐性不育两系一样，其不育性也是受两对隐性基因（ms₁ms₁ms₂ms₂）控制，但不同的是前者它是由一对上位基因（RfRf）控制，当上位基因同为隐性rfrf时，能抑制不育基因ms₁ms₁ms₂ms₂对育性的表达，使其变为可育。此种基因型为rfrfms₁ms₁ms₂ms₂，称其为临保系，当它与不育基因RfRfms₁ms₁ms₂ms₂杂交时，只生成一种不育基因型Rfrfms₁ms₁ms₂ms₂，因此表现为全不育，前基因型RfRf ms₁ms₁ms₂ms₂称为纯合不育系，后基因型Rfrfms₁ms₁ms₂ms₂称为杂合不育系。因此在隐性核不育三系育种中转育新纯合不育系进而配制全不育系，从而育成新的杂交种就成为育种的主要任务。

新纯合不育系转育的目的就是用优良的经济性状（包括丰产性、抗逆性、优良品质等综合优良经济性状）来进一步改良原有的纯合不育系。本项发明就是利用具有优良性状的常规品种和另一新纯合不育系来快速改良原有性状较差的纯合不育系的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种快速转育改良油菜隐性纯和不育系的方法，为改良已有油菜纯合不育系的一些不良性状，增强其优良品质及丰产性能，并在较短时间内快速转育改良其不良特性的一种油菜纯合不育系快速转育改良的选育技术。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：快速转育改良油菜隐性纯和不育系的方法，其特征在于：

（1）以甘蓝型油菜隐性核不育三系中的纯合不育系为母本与转育父本杂交，F1代自交，种植F₂代180～220株，在F₂代分离群体中选择不育株，在同一不育株上同时与已经稳定的临保系和另一个具有优良经济性状的纯和不育系杂交，共杂交5～10株，成熟后收种备用；

（2）分株系种植（1）中与临保系杂交种，并与甘蓝型油菜隐性核不育三系中的恢复系相间种植制种，开花期调查育性表现，并拔去有可育株的全部株行，保留具有100%不育株的母本株行，使其与甘蓝型油菜隐性核不育三系中的恢复系杂交制种，并收杂交种备用；

（3）分株系种植（1）中与另一个纯和不育系杂交所收种子，花期结合（2）的育性鉴定结果，选择与100%不育株材料相对应的株行，进行不育株育可育株的成对测交5～6个成对测交组合，成熟后收种备用；

（4）种植（2）与恢复系杂交制种所得杂交种，生育期内观察其经济性状并收获记产；

（5）种植（3）不育株育可育株的成对测交种子，整过生育期内进行改良目标性状即常规转育父本和另一纯和不育系优良性状的观察与选择，并结合（4）相应杂交种的配合力表现，选择综合经济性状好的株行继续进行不育株育可育株的成对测交；

（6）将步骤（5）所得新的纯合不育系种子再分离测交1～2代即可育成稳定的纯合不育系。

快速转育改良油菜隐性纯和不育系过程中原理分析

1、本项发明中提供所需改良的纯合不育系其基因型为RfRfms₁ms₁ms₂ms₂。改良的第一步就是用具有优良经济性状常规品种作转育父本进行杂交，因其父本育性稳定没有育性分离，其控制不育的基因两对或至少有一对同为显性，转育父本相对的上位基因不一定是显性，现以转育父本的基因型为rfrfMs₁Ms₁Ms₂Ms₂来进行分析。用此转育的杂交材料种植F1代套袋自交后种植的F2代，会发生育性分离，其不育与可育株的比例为61：3，在分离出的三株不育株中，有2株为杂合性不育系，其基因型为Rfrfms₁ms₁ms₂ms₂,有1株为纯合型不育系，其基因型为RfRfMs₁ms₁ms₂ms₂，其不育株在F2代群体中好识别，不育株是何种基因型则不能从其表现型中区别出来。本项发明的第二特点就是利用其分离出来的不育株，快速转育出稳定的纯合不育系。

2、首先用已经稳定的临保系同时与三株进行测交并将杂交种子种植进行育性鉴定，纯合型不育株与临保系测交其后代100%不育，杂合型不育株与临保系测交其后代50%不育，这就将三株中的纯合型不育株分别出来；

3在与稳定的临保系同时，在同一不育株上与另一种具有优良性状的纯合不育系中可育株测交，此种可育株的基因型为RfRfMs₁ms₁ms₂ms₂或RfRfms₁ms₁Ms₂ms₂，它能与不育基因型为RfRfMs₁ms₁ms₂ms₂的杂交后，仍能稳定保持不育株率为1/2并仍是纯合不育系，同时又能将另一纯合不育系的优良性状同时转育在上述F2代分离的可育株中去，从而成为同时具有两个经济、品质性状较好的纯合不育系选择材料。此项技术是能快速转育成功并稳定的关键。

4、通过此同一不育株进行两种成对测交，在与临保系测交的种子进行育性鉴定的基础上，选取鉴定中不育株率表现100%的相对应在同一不育株上另一种具有优良性状的纯合不育系中可育株测交的种子，即是纯和不育材料，通过1～2代在本行内成对测交即可选出新的纯和不育系。

本项发明技术与与其他纯合不育系选育方法对比的有益效果：

本项发明相对于原有的F₂代直接分离测交（常规转育方法）或F₂代可育株自交并与其临保杂交先选纯合基因型单株分离的方法，表现出的优点是：1、选择过程代数少，只有3～4代相应的生长季节，而其它方法需要6～7代相应的生长季节或更多；2、选择过程测交工作量小，成对测交组合25-30个，其它方式多达400个左右，少的也在60个以上；3、种植的群体最少，株行25～30行左右，F₂代200株，其它方式多达140～400个左右株行，F₂代多的达1800株；4、同时转育了一个常规品种和另一个纯合不育系的优良性状；其它方式只转育进一个常规品种（表1）。

表1本项发明技术与与其他纯合不育系选育方法对比

具体实施方式

快速转育改良油菜隐性纯和不育系的方法：

（1）以甘蓝型油菜隐性核不育三系中的纯合不育系为母本与具有优良经济性状的转育父本杂交，F1代自交，种植F₂代200株，在F₂代分离群体中选择不育株，在同一不育株上同时与已经稳定的临保系和另一个具有优良经济性状的纯和不育系杂交，共杂交6株左右，成熟后收种备用。

（2）分株系种植（1）中与临保系杂交种，并与甘蓝型油菜隐性核不育三系中的恢复系相间种植制种，开花期调查育性表现，并拔去有可育株的全部株行，保留具有100%不育株的母本株行，使其与甘蓝型油菜隐性核不育三系中的恢复系杂交制种，并收杂交种备用；

（3）分株系种植（1）中与另一个纯和不育系杂交所收种子，花期结合（2）的育性鉴定结果，选择与100%不育株材料相对应株行（同一不育株上杂交的种子），进行不育株育可育株的成对测交5-6个成对测交组合，成熟后收中备用。

（4）种植（2）与恢复系杂交制种得杂交种，生育期内观察其经济性状并收获记产。

（5）种植（3）不育株育可育株的成对测交种子，整过生育期内进行改良目标性状即常规转育父本性状和另一纯和不育系优良性状的观察与选择，并结合（4）相应杂交种的配合力表现，选择综合经济性状好的株行继续进行不育株育可育株的成对测交。

（6）将步骤（5）所得新的纯合不育系种子再分离测交1～2代即可育成稳定的纯合不育系。

本发明的实施例1：按照上述方法进行C38A的选育

2009年春用纯和不育系1914A与F96杂交，其中1914A是纯和不育材料105A与827R杂交转育选择而成，但材料的结实差，角果小，品质较差；F96是中双11号的优良选系。2009年夏在贵州威宁种植F1代，单株自交收种后在贵阳种植F2群体，2010年春开花期在在株行分离的同一不育株上同时与纯合不育系2049A和临保系L01B杂交，共分别测交7个组合。2010年夏与临保测交组合在威宁进行育性鉴定结合制种，与纯纯合不育测交组合种植株行，花期根据育性鉴定结果对100%不育相对应的2个株行成对测交4-5个组合，基本育成纯合备用材料，2010秋继续种植株行并根据选育的目标结合育性鉴定所制杂种的配合力表现选择优良株行继续成对测交，育成稳定的纯合不育系C38A（表2）。

本发明的实施例2：按照上述方法进行C39A的选育

2009年春用纯和不育系1910A与F17杂交，其中1910A是纯和不育材料105A与827R杂交转育选择而成的另一个纯和不育材料，但材料的丰产性、品质及经济性状较差；F17为育成国审品种农华油101的父本，丰产性好，角粗角长，特别千粒重高，综合性状好。2009年夏在贵州威宁种植F1代，单株自交收种后在贵阳种植F2群体，2010年春开花期在在株行分离的同一不育株上同时与纯合不育系2049A和临保系L01B杂交，共分别测交6个组合。2010年夏与临保测交组合在威宁进行育性鉴定结合制种，与纯纯合不育测交组合种植株行，花期根据育性鉴定结果对100%不育相对应的2个株行成对测交4-5个组合，基本育成纯合备用材料，2010秋继续种植株行并根据选育的目标结合育性鉴定所制杂种的配合力表现选择优良株行继续成对测交，育成稳定的纯合不育系C39A（表2）。

表2选育过程

Claims (1)

1.一种快速转育改良油菜隐性纯和不育系的方法，其特征在于：

（1）以甘蓝型油菜隐性核不育三系中的纯合不育系为母本与转育父本杂交，所述的纯合不育系的基因型为RfRfms1ms1ms2ms2，F1代自交，种植F2代180～220株，在F2代分离群体中选择不育株，在同一不育株上同时与已经稳定的临保系和另一个具有优良经济性状的纯和不育系中的可育株杂交，此种可育株的基因型为RfRfMs1ms1ms2ms2或RfRfms1ms1Ms2ms2，共杂交5～10株，成熟后收种备用；

（2）分株系种植（1）中不育株与临保系杂交种，并与甘蓝型油菜隐性核不育三系中的恢复系相间种植制种，开花期调查育性表现，并拔去有可育株的全部株行，保留具有100%不育株的母本株行，使其与甘蓝型油菜隐性核不育三系中的恢复系杂交制种，并收杂交种备用；

（3）分株系种植（1）中不育株与另一个具有优良经济性状的纯和不育系中的可育株杂交所收种子，此种可育株的基因型为RfRfMs1ms1ms2ms2或RfRfms1ms1Ms2ms2，花期结合（2）的育性鉴定结果，选择与100%不育株材料相对应的株行，进行不育株与可育株的成对测交，设置5～6个成对测交，成熟后收种备用；

（4）种植（2）中不育株与恢复系杂交制种得到的杂交种，生育期内观察其经济性状并收获记产；

（5）种植（3）中不育株与可育株的成对测交种子，整个生育期内进行改良目标性状即常规转育父本和另一个具有优良经济性状的纯和不育系中的可育株优良性状的观察与选择，此种可育株的基因型为RfRfMs1ms1ms2ms2或RfRfms1ms1Ms2ms2，并结合（4）相应杂交种的配合力表现，选择综合经济性状好的株行继续进行不育株与可育株的成对测交；

（6）将步骤（5）所得新的纯合不育系种子再分离测交1～2代即可育成稳定的纯合不育系。