CN103461105A

CN103461105A - 一种选育羽衣甘蓝雄性不育系及保持系的方法

Info

Publication number: CN103461105A
Application number: CN2013104140482A
Authority: CN
Inventors: 姚悦梅; 戴忠良; 毛忠良; 潘跃平; 吴国平; 张振超; 秦文斌; 王建华; 肖燕; 刘小风; 潘永飞; 孙春青
Original assignee: Zhenjiang Ruifan Agricultural Gardening Co Ltd
Current assignee: Zhenjiang Ruifan Agricultural Gardening Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明公开了一种选育羽衣甘蓝雄性不育系及保持系的方法，主要选取羽衣甘蓝品种，自交第一代后确定选育目标，定向选择单株，进行第二代自交；在自交后代群体中定向选择单株继续自交，根据选育目标定向选择单株；同时选取胞质雄性不育系为母本，用已选定单株为父本，进行种间杂交，得杂种F1，从而将不育系的CMS基因转移到羽衣甘蓝上；自交后代继续自交提纯，同时在胞质雄性不育杂种植株群体中筛选和父本选育目标最接近的不育株，作为母本，自交后代中筛选的最接近选育目标的单株为父本继续成对杂交；自交后代的提纯和雄性不育的转育，每代都成对同时进行，自交若干代后可得保持系及雄性不育系。本发明方法能显著节工省本，缩短育种时间。

Description

一种选育羽衣甘蓝雄性不育系及保持系的方法

技术领域

本发明属于花卉育种技术领域，尤其涉及一种选育羽衣甘蓝雄性不育系及保持系的方法。

技术背景

观赏羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala f.tricolor H or t.)是十字花科芸薹属甘蓝种的一个变种,原产欧洲地中海至北海沿岸，两年生草本植物，观叶为主，其叶片形态美观多变，心叶色彩绚丽如花，耐寒性较强，是深秋、冬季和早春观赏的首选花卉，具有较高的观赏价值和经济效益。

羽衣甘蓝为典型的异花授粉作物，杂种优势明显，利用杂种优势是目前选育各种羽衣甘蓝新品种的快速有效途径之一,尤其是利用胞质雄性不育系来配制杂交种,可免除人工去雄，省时省力，杂交率可达100％，而且还可控制父本优良性状的基因不外流，羽衣甘蓝的杂种优势的利用具有重要的意义。目前利用胞质雄性不育配制杂交种在十字花科很多作物上都得到广泛应用。

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility，CMS)是广泛存在于高等植物中的一种自然现象，表现为母体遗传、花粉败育和雌蕊正常，用可育株的花粉给不育株雌蕊授粉，能正常结实。观赏羽衣甘蓝以观叶为目的，而非获得种子，所以在杂交制种时不需要恢复系，因此获得观赏羽衣甘蓝胞质雄性不育系及保持系是利用雄性不育配制杂交种的关键。

公开号为CN101878734A的中国专利文献公开了一种羽衣甘蓝细胞质雄性不育等基因系的构建方法，包括：选取羽衣甘蓝品种，自交至第9代，作为受体亲本；选取细胞质雄性不育结球白菜自交系作为CMS供体亲本；以供体亲本作为母本，以受体亲本作为父本，进行种间杂交获得种间杂种，将CMS基因向羽衣甘蓝成功转育；进行种间杂种的真实性鉴定；以种间杂交中获得的种间杂种为母本，以受体亲本羽衣甘蓝自交系作为轮回亲本，回交至第6代，育成羽衣甘蓝细胞质雄性不育系，此不育系与轮回父本构成一对近等基因系；分析回交第6代与轮回亲本间的近等性。

该专利通过商品观赏羽衣甘蓝9代自交，然后在利用胞质雄性不育结球白菜作为CMS亲本，中间杂交，再6代回交，获得羽衣甘蓝自交系和雄性不育系。该方法时间较长，获得雄性不育系及保持系需要15代以上的时间，费工费时，在实际操作中缺少可行性。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种选育羽衣甘蓝雄性不育系及保持系的方法，该方法能够显著加快育种，节工省本，大大缩短育种时间。

一种选育羽衣甘蓝雄性不育系及保持系的方法，其特征在于，包括：

（1）取羽衣甘蓝，自交获得F_a1代植株，确定选育目标，选择最接近目标性状的F_a1代植株进行自交，获得F_a2代植株；

（2）以胞质雄性不育的植物作为母本，选择最接近目标性状的F_a2代植株作为父本，进行杂交，获得F_a2b1代植株；同时最接近目标性状的F_a2代植株进行自交，获得F_a3代植株；

（3）选择最接近目标性状的F_a3代植株作为父本，选择具有与选育目标最接近性状的F_a2b1代植株作为母本，进行杂交，获得F_a3b2代植株；同时选择最接近目标性状的F_a3代植株进行自交，获得F_a4代植株；

（4）按照步骤（3）的方法进行传代育种，至少再传代3次，获得F_an代植株和F_a(n-1)b(n-2)代植株，n为所述羽衣甘蓝的自交次数；

（5）选择具有目标性状的F_an代植株作为父本，选择具有与选育目标最接近性状的F_a(n-1)b(n-2)代植株作为母本，进行杂交，获得F_anb(n-1)代植株，以F_an代植株作为羽衣甘蓝的保持系，以F_anb(n-1)代植株作为雄性不育系。

步骤（2）中，所述的母本含有和选育目标接近的性状。有助于快速获得具有目标性状的品种。

羽衣甘蓝自交发生性状分离后确定选育目标，确定选育目标时，观察的性状包括叶型、株型、外叶色、心叶色、外叶展开度、抗寒性、抗病性、配合力等。

步骤（2）中，所述的母本为芸薹属植物。羽衣甘蓝为芸薹属植物，而选择的母本（不育源）与其同属，可保证较好的亲和力。

羽衣甘蓝优良的自交系（即保持系）选育主要通过确定目标性状后，连续自交、分离、定向选择的方法，逐代选择优良单株连续自交分离、鉴定筛选，通常羽衣甘蓝的自交次数至少为6次，优选为6～7次，更优选为7次，经过上述次数的自交，可获得植物学性状稳定的自交系，同时也获得了转育的遗传性状稳定的雄性不育系。

选择作为不育源的胞质雄性不育系和转育后的观赏羽衣甘蓝胞质雄性不育系要具有以下特性：（1）不育株率达100％，不育株的不育度也为100％，而且其不育性遗传稳定，不受环境条件的影响。（2）花蕾发育正常，花冠及花瓣基本正常，花药退化成干瘪、纤瘦，雄蕊明显短于花柱。蜜腺大小、数量及蜜量发育健全。（3）雌蕊结构正常，能够正常结籽。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明中，根据商品羽衣甘蓝的自交后代性状分离情况确定目标性状，并且根据目标性状定向选育，能较快的获得纯和的自交系，缩短育种时间。

（2）本发明中，商品观赏羽衣甘蓝自交2代后，性状分离很明显，再根据定向选育的目标性状，尤其是叶型，抗寒性、抗病性、配合力等选择适宜的胞质雄性不育材料作为转育的不育源，能缩短不育系的转育时间1-2代，显著加快转育过程，回交获得不育系。

（3）本发明中，观赏羽衣甘蓝自交系的提纯和胞质雄性不育系的转育同时进行，大大缩短了选育时间，比其他方法减少了一半的时间，省工节本，提高了效率，且效果很好，在实际生产上可以得到实施。

附图说明

图1为本发明选育方法流程图；其中，CMS胞质雄性不育源为A，观赏羽衣甘蓝商品品种为B，AF₆为转育获得的羽衣甘蓝胞质雄性不育系，BF₇为自交提纯获得的羽衣甘蓝自交系，同时为不育系的保持系。

图2为实施例1的选育方法流程图。

图3为实施例2的选育方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐释。

实施例1

选取商品观赏羽衣甘蓝品种HG-11（HG-11是购自日本泷井（Takii）种苗株式会社的F₁つぐみ，（つぐみ译成汉语是“斑鸫”），HG-11为选育过程中的代码），圆叶，外叶绿色，心叶粉红色；选取甘蓝胞质雄性不育材料C-12（C-12，又名中甘22号，中国农业科学院蔬菜花卉研究所生产）作为不育源，参见图2进行说明。

1、观赏羽衣甘蓝品种HG-11（F₁つぐみ），自交第一代后观察后代BF₁性状分离及变化，选取卧式株型、圆叶、外叶绿色，心叶红色、观赏性好、耐寒，抽薹晚、抗病性强、花粉量多、亲和性好为选育目标，定向选择单株，BF₁定向优选单株进行第二代自交。

2、在自交后代群体BF₂中选择确定后的单株继续自交，提纯，根据目标性状定向选择单株。

3、同时根据选育目标，寻找和目标性状比较接近的同种属，耐寒、抗病甘蓝胞质雄性不育材料C-12作为母本，用已选定的BF₂定向优选单株作为父本，进行种间杂交，获得杂种AF₁，从而将不育系的细胞质雄性不育（CMS）基因转移到羽衣甘蓝上。

4、HG-11自交后代继续自交提纯，同时在胞质雄性不育杂种植株中筛选和选育目标最接近的不育株，作为母本，自交后代中筛选的最接近目标性状（选育目标）的单株作为父本继续成对杂交。

5、自交后代的提纯和雄性不育的转育，每代都成对同时进行，当自交提纯进行到5代后没有目标性状分离，再自交2代，可获得一个具有目标性状的圆叶红色心叶羽衣甘蓝纯和自交系（羽衣甘蓝自交系），同时也获得一个转育的圆叶红色心叶羽衣甘蓝胞质雄性不育系（羽衣甘蓝雄性不育系），自交系即是保持系。

转育后的圆叶观赏羽衣甘蓝胞质雄性不育系要具有以下特性：（1）不育株率达100％，不育株的不育度也为100％，而且其不育性遗传稳定，不受环境条件的影响。（2）花蕾发育正常，花冠及花瓣基本正常，花药退化成干瘪、纤瘦，雄蕊明显短于花柱。蜜腺大小、数量及蜜量发育健全。（3）雌蕊结构正常，能够正常结籽。

自交提纯获得的自交系，观赏性状优良，圆叶、外叶绿色，心叶红色、观赏性好、耐寒性强，抽薹晚，抗病性强，花粉量多、亲和性好。

转育的不育系、自交系的典型性状比较见表1。表1可见，本实施例的方法得到的自交系与雄性不育系在株型、叶型、外叶色、心叶色和外叶展开度这几个典型性状上均保持一致。

表1

实施例2

选取商品观赏羽衣甘蓝品种MH（MH又名“大阪白色”产地日本，购自浙江虹越花卉有限公司）波浪叶，外叶深绿，心叶白色，选取青花菜胞质雄性不育材料CMS034（来源：青花菜“优秀”，日本SAKATA(坂田)公司生产）作为不育源。参见图3进行说明。

1、观赏羽衣甘蓝品种MH，自交第一代后观察后代BF₁性状分离及变化，选取卧式株型、皱叶、外叶绿色，心叶玉白色、观赏性好、耐寒，抗病性强，花粉量多、亲和性好为选育目标，定向选择单株，BF1定向优选单株进行第2代自交。

2、在自交后代群体BF₂中选择确定后的单株继续自交，提纯，根据目标性状在BF₃群体中定向选择单株。

3、同时根据选育目标，寻找和目标性状比较接近的同种属，耐寒、抗病青花菜胞质雄性不育材料CMS034作为母本，用已选定的BF₂定向优选单株作为父本，进行种间杂交，获得杂种AF₁，从而将不育系的CMS基因转移到羽衣甘蓝上。

4、MH自交后代继续自交提纯，同时在胞质雄性不育杂种植株中筛选和选育目标最接近的不育株，作为母本，自交后代中筛选的最接近目标性状的单株作为父本继续成对杂交。

5、自交后代的提纯和雄性不育的转育，每代都成对同时进行，当自交提纯进行到5代后没有性状分离，再自交到2代，可获得一个具有目标性状的皱叶玉白色心叶羽衣甘蓝纯和自交系，同时也获得一个转育的皱叶玉白色心叶羽衣甘蓝胞质雄性不育系，自交系即是保持系。

转育后获得的皱叶观赏羽衣甘蓝胞质雄性不育系要具有以下特性：（1）不育株率达100％，不育株的不育度也为100％，而且其不育性遗传稳定，不受环境条件的影响。（2）花蕾发育正常，花冠及花瓣基本正常，花药退化成干瘪、纤瘦，雄蕊明显短于花柱。蜜腺大小、数量及蜜量发育健全。（3）雌蕊结构正常，能够正常结籽。

自交提纯获得的自交系，观赏性状优良，皱叶、外叶绿色，心叶玉白色、观赏性好、耐寒性强，抽薹晚，抗病性强，花粉量多、亲和性好。

实施例2转育的不育系、自交系的典型性状比较见表2。

表2

表2可见，本实施例的方法得到的自交系与不育系在株型、叶型、外叶色、心叶色和外叶展开度这几个典型性状上均保持一致。

上述实施例中，性状数值指标是测量计算结果，关于不育性的判断，由于选择的胞质雄性不育源就决定了杂交后代的育性特点，因此可以通过主观观察杂交后代是否100％不育（表现为母性遗传、花粉败育，但雌蕊正常），也可以通过显微镜或者电镜观察雄蕊和雌蕊的发育，以及花粉的有无，花粉的活力都可以通过试验得出结论。自交亲和性可以通过自交结实率来判断。

Claims

1.一种选育羽衣甘蓝雄性不育系及保持系的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定选育目标时，观察的性状包括叶型、株型、外叶色、心叶色、外叶展开度、抗寒性、抗病性和配合力。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的母本含有和选育目标接近的性状。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的母本为芸薹属植物。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述羽衣甘蓝的自交次数n为6～7次。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述羽衣甘蓝的自交次数n为7次。