CN104642096A - 一种油用向日葵新葵19号不育系1193a的选育方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法。通过在杂种二代和杂种三代两次进行姊妹交作为技术核心为保证，建立起油用向日葵不育系的选育方法，改变了保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法。通过在选育过程中先是第一代自交，第二、第三两代进行两次姊妹交，然后第四代再自交，进行自交系的选育。通过多次姊妹交，提高保持系基因重组的机率，加大选育出优良不育系的机会，有效地提高了效果和缩短选育时间，避免盲目转育会造成人力、物力的浪费，从而改变了现有技术常见采用的保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法，具有广泛的实用性。

Description

一种油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法

技术领域

本发明涉及植物遗传育种技术领域，具体说，本发明具体涉及一种油用向日葵不育系的选育方法领域。

背景技术

向日葵(Helianthus annuus L.)是世界五大经济作物之一，具有耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄的特性，也是我国北方地区的主要油料作物，其作为油料或蛋白质资源日益受到人们的重视。我国有相当一部分干旱瘠薄低产田及盐碱地，因而向日葵在农业生产上占有重要地位。世界各国在向日葵杂优利用研究方面普遍开展不育系、保持系、恢复系的三系研究，我国从20世纪70年代开展向日葵杂优利用研究，并在农业生产中开始利用杂交种。

油葵新葵19号，原名康地1064，是由申请人新疆康地种业科技股份有限公司选育的产量高、综合经济性状好、抗逆性强的中晚熟油葵杂交种，2010年5月通过新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定。油葵新葵19号属于中晚熟杂交种，生育期109d左右，植株茎杆粗壮，幼苗长势强，植株生长整齐，抗旱，籽粒容重高，高抗向日葵锈病，耐菌核病，抗褐斑病，抗霜霉病，抗逆性好。而油葵新葵19号不育系1193A是经多年转育而成，不育率达100％。不育系1193A的特征特性：生育期108天左右，植株矮壮，株高120—140厘米，无分枝，叶片数33—36片，叶片绿色，舌状花冠黄色，管状花的雄蕊退化，无花粉，雌蕊发育正常；果盘呈微凸状，果盘直径15—17厘米，花盘倾斜度3级；籽实黑色，边缘暗灰色，千粒重50克；该不育系茎杆粗壮，抗倒伏，感向日葵褐斑病、霜霉病。保持系1193B的特征特性：其各性状同不育系1193A，唯其管状花的雄蕊发育正常，花粉量较多。

但是，利用现有的保持系从F1代连续进行4-5代自交、选择，当遗传性状基本稳定一致时，便育成了新的自交系的方法，使得保持系基因重组的机率太小，同时连续多代的自交，使得向日葵这种异花授粉作物生活力和结实率大大降低，虽然可以选育出性状稳定的不育系，但是很难选育出理想的不育系。存在诸多不足和技术缺陷，亟需解决和克服。

发明内容

针对现有技术中向日葵不育系选育过程中的基因重组的机率太小，很难选育出理想的不育系的现状，本发明旨在提供一种油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法，通过在选育过程中改变了保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法，利用多次姊妹交，提高了保持系基因重组的机率，加大了选育出优良不育系的机会，获得良好的技术效果。

本发明采用的技术方案：

通过在杂种二代和杂种三代两次进行姊妹交作为技术核心为保证，建立起油用向日葵不育系的选育方法，改变了保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法。通过在选育过程中先是第一代自交，第二、第三两代进行两次姊妹交，然后第四代再自交，进行自交系的选育。通过多次姊妹交，提高保持系基因重组的机率，加大选育出优良不育系的机会，获得显著的技术效果。

本发明具体提供一种油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法，具体选育方法步骤如下：

（1）杂交：选用保持系18B和23B进行杂交，开花前选择健壮植株分别套袋10株，开花时取粉互相进行杂交，选取抗病，抗逆性好的植株进行收获，获得杂交种F1。

（2）自交：将获得的杂交种F1播在同一试验小区内，5行，120株；开花前选择选择健壮植株套袋10株，开花时进行自交，因为抗病性是显性基因控制，第一代表现抗病的组合，以后各代容易筛选到抗病材料，因此选取抗病，抗逆性好的植株进行收获，获得F2。

（3）姊妹交：将F2混合播种，开花前选择选择健壮植株套袋20株，开花时混合授粉进行姊妹交，向日葵因为子实含油率、皮壳率、花盘、直径、株高等性状遗传力较强，变异系数较小，适合早代选择，因此选取抗病，抗逆性好，生物学特性好的植株进行收获，获得F3；将同一组合的F3各单盘种子混合播种；每个组合播种两区，每区2行，行长6米，每行24株；开花时选15单盘以上套袋隔离，混合授粉；收获时单收单贮；在F3代继续F2代各种性状的选择，选择优良单株收获，获得F4，单盘编号存放。

（4）自交：将获得的F4的种子，单盘单行播种，每行24株；开花前选取长势健壮，生物学特性相对一致的植株进行套袋，每行5株，开花时进行自交，同时进行一般配合力鉴定和测交鉴定，选择优良单株收获，获得F5，单盘编号存放。

（5）自交+测交：以不育系38A为母本，以F5为父本，开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的植株套袋，开花时将套袋的父本单株花粉与母本不育株成对授粉，进行测交；父本自交；选择优良单株收获，将测交种子和自交的父本种子，成对编号存放。

（6）回交：将述获得的测交种子和自交的父本种子，结合一般配合力鉴定和测交鉴定结果淘汰性状不好的品系，将剩余品系单行成对播在同一试验小区里，24株；开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的测交株及父本株分别各套袋10株；在开花时选择花粉量大的父本套袋株与长势旺、优势强的全不育株成对回交，父本自交；收获时选择3对优良植株分别单收，单盘脱粒，成对编号保存。

（7）连续回交选择：将上年选留的第一代回交种子及父本自交种子成对播在同一试验小区里，24株；开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的测交株及父本株分别各套袋10株；在开花时选择花粉量大的父本套袋株与长势旺、优势强的全不育株成对回交，父本自交；收获时选择3对优良植株分别单收，单盘脱粒，成对编号，按上述方法进行连续回交选择6代，遗传性状稳定后为不育系1193A。

以上新葵19号不育系1193A的选育方法的各个技术步骤是一个有机整体，不能肢解和取舍任何技术步骤，采用上述提供的油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法整体，这样才能够提高了保持系基因重组的机率，加大了育出优良不育系的机会，有效地提高了效果和缩短选育时间，避免盲目转育会造成人力、物力的浪费，从而改变了现有技术常见采用的保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法，获得本发明的良好技术效果，解决现有向日葵不育系选育方法的不足和存在的技术问题。

选用油葵新葵19号不育系1193A是由本申请人新疆康地种业科技股份有限公司前期的技术结果，选育的茎秆粗壮，抗倒伏，抗病性好的不育系。

18B为保持系，是由本申请人新疆康地种业科技股份有限公司前期的技术结果，该保持系感向日葵褐斑病、霜霉病的保持系。其特征特性：生育期103天左右，株高150—160厘米，无分枝，叶片数35—36片，叶片绿色，舌状花冠黄色，管状花的雄雌蕊发育正常，花粉量较多；果盘呈微凸状，果盘直径14—16厘米，花盘倾斜度3级；籽实黑色，边缘暗灰色，千粒重47克。

23B为保持系，是由本申请人新疆康地种业科技股份有限公司前期的技术结果，该保持系抗向日葵锈病、抗倒伏的保持系。其特征特性：生育期105天左右，株高130—140厘米，无分枝，叶片数33—34片，叶片绿色，舌状花冠黄色，管状花的雄雌蕊发育正常，花粉量较多；果盘呈微凸状，果盘直径16—17厘米，花盘倾斜度3级；籽实黑色，边缘暗灰色，千粒重51克。

不育系38A，是由本申请人新疆康地种业科技股份有限公司前期的技术结果，该不育系茎杆粗壮，抗倒伏，抗向日葵锈病，感向日葵褐斑病、霜霉病，其特征特性：生育期105天左右。植株矮壮，株高115～135厘米，无分枝，叶片数29～31片，叶片绿色，舌状花冠黄色，管状花的雄蕊退化，无花粉，雌蕊发育正常。果盘呈微凸状，果盘直径15～17厘米，花盘倾斜度3级。籽实黑色病，边缘暗灰色，千粒重48克。

本发明中，涉及到的行业术语：

不育系：将选择到的雄性不育单株与可育的个体杂交再经连续回交培育而成的具有雄性不育特征且整齐一致的品质，雌蕊正常而雄蕊花粉败育，不能自交结实，育性受遗传基因控制，通常用A表示。

保持系：当作为父本与不育系杂交时，能使F1保持雄性不育性的植物品系，雌雄蕊发育正常，能自交结实，给不育系授粉后能够结实，但其后代仍然具有雄性不育特性，通常用B表示。

杂交：通过不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。

自交：来自同一个体的雌雄配子的结合。

姊妹交：由同一原始亲本经过不同方法选择和培育出的性状相似的一系列自交系相互杂交的过程。

测交：测定显性个体的基因型而进行的未知基因型显性个体与有关隐性纯合个体之间的交配。杂交产生的子一代个体再与其隐性（或双隐性）亲本的交配方式，用以测验子代个体基因型的一种回交。

一般配合力：某一亲本品种和其他若干品种杂交后，杂交后代在某个数量性状上表现的平均值。

回交：子一代和两个亲本的任一个进行杂交的方法叫做回交。

实际上这些行业术语本领域技术人员熟知。

通过实施本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：

（1）本发明采用的通过在杂种二代和杂种三代两次进行姊妹交作为技术核心为保证，建立起油用向日葵不育系的选育方法，通过多次姊妹交，提高了保持系基因重组的机率，加大了育出优良不育系的机会。

（2）本发明提供的油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法中，在F4代进行一般配合力鉴定和测交鉴定，有效地提高了效果和缩短选育时间，因为，配合力的高低，从表现型难以预测，只有经过鉴定才能了解。不然，盲目转育会造成人力、物力的浪费。测交鉴定及回交转育工作，应该在一般配合力鉴定以后马上进行，不必等到自交系遗传性状稳定了再开始。

具体实施方式

下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。

本发明选用油葵新葵19号不育系1193A是由本申请人前期的技术结果，是以不育系38A与含有保持基因的1193B配对，选育的茎秆粗壮，抗倒伏，抗病性好的不育系1193A。

本发明选用18B为保持系，是由本申请人新疆康地种业科技股份有限公司前期的技术结果，该保持系感向日葵褐斑病、霜霉病的保持系。

本发明选用23B为保持系，是由本申请人新疆康地种业科技股份有限公司前期的技术结果，该保持系抗向日葵锈病、抗倒伏的保持系。

本发明选用不育系38A，是由本申请人新疆康地种业科技股份有限公司前期的技术结果，该不育系茎杆粗壮，抗倒伏，抗向日葵锈病，感向日葵褐斑病、霜霉病。

本发明中选用的所有原辅材料、试剂和仪器、设备都为本领域熟知选用的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。

实施例一：油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育

油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育具体方法步骤如下：

（1）杂交：选用保持系18B和23B进行杂交，开花前选择健壮植株分别套袋10株，开花时取粉互相进行杂交，选取抗病，抗逆性好的植株进行收获，获得杂交种F1。

（2）自交：将获得的杂交种F1播在同一试验小区内，5行，120株；开花前选择选择健壮植株套袋10株，开花时进行自交，因为抗病性是显性基因控制，第一代表现抗病的组合，以后各代容易筛选到抗病材料，因此选取抗病，抗逆性好的植株进行收获，获得F2。

（3）姊妹交：将F2混合播种，开花前选择选择健壮植株套袋20株，开花时混合授粉进行姊妹交，向日葵因为子实含油率、皮壳率、花盘、直径、株高等性状遗传力较强，变异系数较小，适合早代选择，因此选取抗病，抗逆性好，生物学特性好的植株进行收获，获得F3；将同一组合的F3各单盘种子混合播种；每个组合播种两区，每区2行，行长6米，每行24株；开花时选15单盘以上套袋隔离，混合授粉；收获时单收单贮；在F3代继续F2代各种性状的选择，选择优良单株收获，获得F4，单盘编号存放。

（4）自交：将获得的F4的种子，单盘单行播种，每行24株；开花前选取长势健壮，生物学特性相对一致的植株进行套袋，每行5株，开花时进行自交，同时进行一般配合力鉴定和测交鉴定，选择优良单株收获，获得F5，单盘编号存放。

（5）自交+测交：以不育系38A为母本，以F5为父本，开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的植株套袋，开花时将套袋的父本单株花粉与母本不育株成对授粉，进行测交；父本自交；选择优良单株收获，将测交种子和自交的父本种子，成对编号存放。

（6）回交：将述获得的测交种子和自交的父本种子，结合一般配合力鉴定和测交鉴定结果淘汰性状不好的品系，将剩余品系单行成对播在同一试验小区里，24株；开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的测交株及父本株分别各套袋10株；在开花时选择花粉量大的父本套袋株与长势旺、优势强的全不育株成对回交，父本自交；收获时选择3对优良植株分别单收，单盘脱粒，成对编号保存。

（7）连续回交选择：将上年选留的第一代回交种子及父本自交种子成对播在同一试验小区里，24株；开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的测交株及父本株分别各套袋10株；在开花时选择花粉量大的父本套袋株与长势旺、优势强的全不育株成对回交，父本自交；收获时选择3对优良植株分别单收，单盘脱粒，成对编号，按上述方法进行连续回交选择6代，遗传性状稳定后为不育系1193A。

本发明选用不育系1193A是以不育系38A与含有保持基因的1193B配对，选育的茎秆粗壮，抗倒伏，抗病性好的不育系1193A。

本发明选用的18B为保持系，其特征特性：生育期103天左右，株高150—160厘米，无分枝，叶片数35—36片，叶片绿色，舌状花冠黄色，管状花的雄蕊发育正常，花粉量较多，雌蕊发育正常；果盘呈微凸状，果盘直径14—16厘米，花盘倾斜度3级；籽实黑色，边缘暗灰色，千粒重47克；该不育系感向日葵褐斑病、霜霉病。

本发明选用的23B为保持系，其特征特性：生育期105天左右，株高130—140厘米，无分枝，叶片数33—34片，叶片绿色，舌状花冠黄色，管状花的雄蕊发育正常，花粉量较多，雌蕊发育正常；果盘呈微凸状，果盘直径16—17厘米，花盘倾斜度3级；籽实黑色，边缘暗灰色，千粒重51克；该保持系抗倒伏。

本发明选用的不育系38A特征特性：生育期105天左右。植株矮壮，株高115～135厘米，无分枝，叶片数29～31片，叶片绿色，舌状花冠黄色，管状花的雄蕊退化，无花粉，雌蕊发育正常。果盘呈微凸状，果盘直径15～17厘米，花盘倾斜度3级。籽实黑色病，边缘暗灰色，千粒重48克。该不育系茎杆粗壮，抗倒伏，抗向日葵锈病，感向日葵褐斑病、霜霉病。

通过上述提供的新葵19号不育系1193A选育方法，各个技术步骤是一个有机整体，上下步骤不能随意组合或删节，也不能肢解和取舍任何技术步骤，只有采用上述提供的油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法整体，这样才能够提高了保持系基因重组的机率，加大了育出优良不育系的机会，有效地提高了效果和缩短选育时间，避免盲目转育会造成人力、物力的浪费，从而改变了现有技术常见采用的保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法，获得本发明的良好技术效果，解决现有向日葵不育系选育方法的不足和存在的技术问题。

实施例二：油用向日葵新葵19号不育系1193A选育的验证

多年通过在新疆第十二师等地利用本发明选育出的1193A，复配了优良杂交组合1193A×654R，并于2007-2009年参加了新疆维吾尔自治区春播油葵杂交种区域试验，试验采用随机区组设计，重复3次，小区长6米，宽3.6米，面积21.6平方米，6行区，行距0.6米，每亩保苗4400株，四周设保护行，KWS303为对照品种。计产面积14.4平方米。2007年预试中折合亩产271.75公斤，较对照增产3.54%；2008年区试中折合折合亩产300.83公斤，较对照增产3.95%；2009年生试中平均亩产为252.56公斤，较对照增产9.16%；同时经鉴定该杂交组合有一下优点：

（1）苗期生长势强，植株生长整齐。

（2）花盘籽粒辐射状紧密排列，结实率高，单盘粒重重。

（3）花盘大，且大小均匀，出仁率高。

（4）高抗向日葵锈病，抗菌核病，抗褐斑病，抗霜霉病。

（5）抗倒伏能力强，抗逆性好。

（6）含油率46.4%。

（7）丰产潜力大，在良种良法配套下，亩产可达300公斤以上。并于2010年5月通过了新疆维吾尔自治区农作物品种委员会审定，品种名称为新葵19号。

实施例三：油用向日葵新葵19号不育系1193A选育的验证

多年通过在新疆第十二师等地利用本发明选育出的1193A，复配了优良杂交组合1193A×5009R，2011-2013年，连续3年在新疆第十二师，新疆石河子，新疆阿勒泰，新疆伊犁，新疆第十师，内蒙古包头试验点进行鉴定试验，试验按随机区组排列，三次重复，小区长6m，宽3.6m，6行区，行距60cm，株距25cm，小区面积21.6平方米，每小区实收测产面积21.6平方米，设对照为KWS303。生育期间调查记载出苗期，现显蕾期，开花期，成熟期等生育期，收获货时测量株高，叶片数，盘径，单盘籽粒重，百粒重，籽仁率等植株性状，同时调查抗逆性和对黄萎病、菌核病和霜霉病等病害的抗性。2011年多点鉴定试验中折合亩产267.48公斤，较对照增产7.53%；2012年多点鉴定试验中折合折合亩产276.34公斤，较对照增产6.29%；2013年多点鉴定试验中折合亩产为271.92公斤，较对照增产8.16%；同时在多点多年鉴定试验中该组合在产量、抗病性和抗逆性等方面表现突出。

实施例四：油用向日葵新葵19号不育系1193A选育的验证

通过反复实施实施例一、二、三提供的油用向日葵新葵19号不育系的选育方法，并且结合申请人在多年生产实践获悉，通过实施本申请提供的油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法获得以下科学实践结果：

（1）本发明所选用的遗传材料1193A为市场上推广的主流油葵新品质，资源容易收集，可根据自己的需求选择适当的品种作为遗传资源。

（2）现有技术中向日葵不育系选育过程中的基因重组的机率太小，很难选育出理想的不育系的现状，本方法在通过在选育过程中改变了保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法，利用多次姊妹交，提高了保持系基因重组的机率，加大了选育出优良不育系的机会，获得良好的技术效果。

结论：本发明提供的油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法中，采用上述实施例，在F4代进行一般配合力鉴定和测交鉴定，有效地提高了效果和缩短选育时间，因为，配合力的高低，从表现型难以预测，只有经过鉴定才能了解。不然，盲目转育会造成人力、物力的浪费。测交鉴定及回交转育工作，应该在一般配合力鉴定以后马上进行，不必等到自交系遗传性状稳定了再开始。

通过上述各实施例的披露和记载，采用本发明提供的油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法，通过在杂种二代和杂种三代两次进行姊妹交作为技术核心为保证，建立起油用向日葵不育系的选育方法，通过多次姊妹交，提高了保持系基因重组的机率，加大了育出优良不育系的机会；在F4代进行一般配合力鉴定和测交鉴定，有效地提高了效果和缩短选育时间，避免盲目转育会造成人力、物力的浪费。通过实现油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育，改变了现有技术常见采用的保持系从杂种一代F1以后连续自交的作法，具有现实的意义和价值。

如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种油用向日葵新葵19号不育系1193A的选育方法，其特征在于，具体选育方法步骤如下：

（1）杂交：选用保持系18B和23B进行杂交，开花前选择健壮植株分别套袋10株，开花时取粉互相进行杂交，选取抗病，抗逆性好的植株进行收获，获得杂交种F1；

（2）自交：将获得的杂交种F1播在同一试验小区内，5行，120株；开花前选择选择健壮植株套袋10株，开花时进行自交，因为抗病性是显性基因控制，第一代表现抗病的组合，以后各代容易筛选到抗病材料，因此选取抗病，抗逆性好的植株进行收获，获得F2；

（3）姊妹交：将F2混合播种，开花前选择选择健壮植株套袋20株，开花时混合授粉进行姊妹交，向日葵因为子实含油率、皮壳率、花盘、直径、株高等性状遗传力较强，变异系数较小，适合早代选择，因此选取抗病，抗逆性好，生物学特性好的植株进行收获，获得F3；将同一组合的F3各单盘种子混合播种；每个组合播种两区，每区2行，行长6米，每行24株；开花时选15盘以上套袋隔离，混合授粉；收获时单收单贮；在F3代继续F2代各种性状的选择，选择优良单株收获，获得F4，单盘编号存放；

（4）自交：将获得的F4的种子，单盘单行播种，每行24株；开花前选取长势健壮，生物学特性相对一致的植株进行套袋，每行5株，开花时进行自交，同时进行一般配合力鉴定和测交鉴定，选择优良单株收获，获得F5，单盘编号存放；

（5）自交+测交：以不育系38A为母本，以F5为父本，开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的植株套袋，开花时将套袋的父本单株花粉与母本不育株成对授粉，进行测交；父本自交；选择优良单株收获，将测交种子和自交的父本种子，成对编号存放；

（6）回交：将述获得的测交种子和自交的父本种子，结合一般配合力鉴定和测交鉴定结果淘汰性状不好的品系，将剩余品系单行成对播在同一试验小区里，24株；开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的测交株及父本株分别各套袋10株；在开花时选择花粉量大的父本套袋株与长势旺、优势强的全不育株成对回交，父本自交；收获时选择3对优良植株分别单收，单盘脱粒，成对编号保存；

（7）连续回交选择：将上年选留的第一代回交种子及父本自交种子成对播在同一试验小区里，24株；开花前选择长势健壮，生物学特性相对一致的测交株及父本株分别各套袋10株；在开花时选择花粉量大的父本套袋株与长势旺、优势强的全不育株成对回交，父本自交；收获时选择3对优良植株分别单收，单盘脱粒，成对编号，按上述方法进行连续回交选择6代，遗传性状稳定后为不育系1193A。