CN105052728A - 一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法及抗热萝卜品种培育方法 - Google Patents
一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法及抗热萝卜品种培育方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法，步骤包括：(1)从萝卜品种石庄白中选取不育株，授粉留种，得到不育株种子；(2)种植步骤(1)所得不育株种子，开花后从中选取不育株和可育株，进行单株成对测交，得到测交组合种子；(3)种植步骤(2)所得测交组合种子，开花后从中选取符合条件的测交组合后代作为细胞核雄性不育系的来源；(4)将测交组合后代中的不育株和可育株成对杂交，从不育株上收获的种子即为萝卜隐性细胞核雄性不育系，该不育系抗病性强、杂交制种产量高、程序简单。进一步采用该细胞核雄性不育系进行抗热萝卜品种的育种，选择配合力高的短叶13萝卜自交系为父本，得到抗热性强的杂交品种，产量明显提升。
Description
技术领域
本发明属于杂交育种技术领域，特别是涉及一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法及抗热萝卜品种培育方法。
背景技术
植物细胞核不育遗传是自然界普遍存在的一种雄蕊退化现象，我国在油菜、芝麻、辣椒、白菜等作物中均发现了细胞核雄性不育株，并利用其雄性不育特性和遗传模式，选育出核不育两用系大量应用于生产实践。贵州省农科院油料所利用油菜核不育两用系，选育出双低油菜新品种“油研七号”，并获得了2002年度国家科技进步二等奖；安徽省农科院作物所利用油菜隐性上位互作核不育遗传现象，选育出油菜雄性不育杂交新品种，并获得了2007年国家发明二等奖。在蔬菜育种方面，沈阳农业大学冯辉等学者利用大白菜核不育复等位基因假说，通过临保系的选育，成功地获得了100％不育的核不育材料。而十字花科蔬菜萝卜杂种优势的利用国内主要采取细胞质雄性不育“三系”(不育系、保持系和父本系)配套技术，利用萝卜细胞质雄性不育系进行杂交优势育种存在以下缺点：1、细胞质单一，可能造成潜在风险，目前国内应用的萝卜细胞质雄性不育材料大都来源于日本的Ogura材料，细胞质较单一，易发生如美国玉米T小种小斑病的大发生现象，导致利用细胞质雄性不育系选育的萝卜品种出现减产。2、不育系母本植株抗性差、花蕾退化严重而导致制种产量低、成本高，其广泛推广受到限制。3、杂交种子生产程序多，利用细胞质雄性不育系生产萝卜杂交种需经过三系五圃制，即不育系和保持系成对选择圃、不育系原种生产圃、保持系原种生产圃、不育系繁育圃和父本系原种圃。
目前，国内生产上夏季种植的抗热萝卜主要以“短叶13”常规萝卜品种为主，存在着抗热性不强，产量低，易糠心，抗病性不强等缺点，尚未见萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育的报道及利用萝卜隐性细胞核雄性不育系进行杂种优势育种的报道。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法及抗热萝卜品种培育的方法，该方法得到的萝卜隐性细胞核雄性不育系抗病性强、杂交制种产量高、程序简单。
本发明第一方面提供了一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法，其步骤包括：
(1)从萝卜品种石庄白中选取正常开花且花瓣白色、雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，授粉留种，得到不育株种子；
(2)种植步骤(1)所得不育株种子，开花后从中选取正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，和正常开花且花瓣白色，雄蕊有粉、雌蕊正常的可育株，进行单株成对测交，得到测交组合种子；
(3)种植步骤(2)所得测交组合种子，开花后从中选取生殖生长期“正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常，且营养生长期叶片为板叶、绿色，肉质白皮白肉、长圆筒形、根长18-22cm、根粗4-6cm、不糠心，田间表现抗病的测交组合后代作为细胞核雄性不育系的来源；
(4)将步骤(3)所得测交组合后代中的不育株和可育株成对杂交，从不育株上收获的种子即为萝卜隐性细胞核雄性不育系。
本发明第二方面提供了抗热萝卜品种培育的方法，其步骤包括：采用上述萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法得到的萝卜隐性细胞核雄性不育系作为母本，短叶13萝卜自交系作为父本，将母本、父本播种育苗，开花后取父本的花粉授给母本中的不育株上，从母本不育株上收获的种子即为抗热萝卜品种。
本发明的有益效果是：1、采用萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法得到的不育株生活力强，抗病、抗寒能力强；2、采用萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法得到的不育株配合力高，配制出的杂交组合优势强；3、不育系花器正常，无花蕾黄化现象，有效提高产量、降低成本；4、杂种一代制种产量高，每667平方米最高产量可达100公斤以上；5、方法步骤简单，易于实施推广。
具体实施方式
本发明第一方面提供了一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法，其步骤包括：
(1)从萝卜品种石庄白中选取正常开花且花瓣白色、雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，授粉留种，得到不育株种子；
(2)种植步骤(1)所得不育株种子，开花后从中选取正常开花且花瓣白色、雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，以及正常开花且花瓣白色、雄蕊有粉、雌蕊正常的可育株，进行单株成对测交，得到测交组合种子；
(3)种植步骤(2)所得测交组合种子，开花后从中选取生殖生长期“正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常，且营养生长期叶片为板叶、绿色，肉质白皮白肉、长圆筒形、根长18-22cm、根粗4-6cm、不糠心，田间表现抗病的测交组合后代作为细胞核雄性不育系的来源；
(4)将步骤(3)所得测交组合后代中的不育株和可育株成对杂交，从不育株上收获的种子即为萝卜隐性细胞核雄性不育系。
也可通过萝卜自交不亲和系的选育来进行，但萝卜自交不亲和系在田间很难发现，且选育周期长，费工费时，选育出的自交不亲和系获得种子要靠人工剥蕾，种子数量极少，不利于进行萝卜大面积制种需求。通过按标准严格选取符合条件的不育株，在田间容易发现，并进一步通过多次测交、杂交的方式进行纯化，选育出了性状稳定、配合力高的萝卜隐性细胞核雄性不育系，选育方法简单，易于实施。
优选的，步骤(2)所述种植步骤(1)所得不育株种子后，按“叶片为板叶、绿色，萝卜白皮白肉、圆筒形、根长18-22cm、根粗4-6cm、不糠心，田间表现抗病”的标准选取植株，再从植株中选取正常开花且花瓣白色、雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，以及正常开花且花瓣白色、雄蕊有粉、雌蕊正常的可育株，进行单株成对测交，得到测交组合种子。按要求选取优良株进行后步骤，有利于最终得到更加稳定的萝卜隐性细胞核雄性不育系。
本发明第二方面提供了一种采用所述萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法进行抗热萝卜品种培育的方法，其步骤包括：采用所述萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法得到的萝卜隐性细胞核雄性不育系作为母本，短叶13萝卜自交系作为父本，将母本、父本播种育苗，开花后取父本的花粉授给母本中的不育株上，从母本不育株上收获的种子即为抗热萝卜品种。
优选的，所述父本的花粉授给母本中的不育株前，拔除母本中的有粉株。
优选的，所述短叶13萝卜自交系的选育步骤包括：将短叶13萝卜播种后，选取早熟，生育期40天，板叶、叶面光滑，萝卜圆柱形、白皮白肉，根长18-22cm、根粗3-5cm，田间表现抗病的萝卜，开花时单株挂牌、套代自交、留种，如此重复进行，得到短叶13萝卜自交系。在重复进行的过程中不断淘汰田间表现差、不整齐的株系，按标准选择优良的株系，直至选育出性状稳定、田间表现整齐一致、抗性强、品质优的短叶13萝卜自交系。
更加优选的，所述短叶13萝卜自交系的选育步骤包括：将短叶13萝卜播种后，选取早熟，生育期40天，板叶、叶面光滑，萝卜圆柱形、白皮白肉，根长18-22cm、根粗3-5cm，田间表现抗病的萝卜，开花时单株挂牌、套代自交、留种，如此重复进行至第五代，得到短叶13萝卜自交系。进行到第五代时，短叶13萝卜自交系已表现出性状稳定、田间表现整齐一致、抗性强、品质优的特征，已满足作为杂交父本的要求。
下面将结合实施例对本发明提供的一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法及抗热萝卜品种培育方法予以进一步说明。
实施例1
一、萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育
本实施例从地方萝卜品种石庄白选种圃中选取了若干不育株，通过系内成对测交，发现后代植株开花时出现50％左右不育株，继续进行系内测交，选择后代花期不育率稳定在50％、植株群体性状整齐一致且优良的单株，在人工隔离条件下进行杂交，从不育株上收获种子，即得细胞核雄性不育系，具体步骤包括：
从引进的地方品种石庄白萝卜留种网室内，在开花时发现若干不育株，经人工辨认和镜检，选取10株植株健壮、长势优的不育株作上标记，选择标准为“正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常”，放入经过隔离的蜜蜂，让其混合授粉留种，种子成熟后将作过标记的不育株集中混收、脱粒保存，种子编号为Szb-AB。
当年秋季将混收的不育株种子种植，待萝卜长成后，从株形紧凑、长势强的植株中选择50株，选择标准为“叶片为板叶、绿色，肉质白皮白肉、圆筒形、根长18-22cm、根粗4-6cm左右、不糠心，田间表现抗病”，定植到网室内，按常规萝卜留种管理。
第二年春季萝卜开花时，从中选择取植株健壮、长势优的不育株做标记，选择标准为“正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常”，达到该标准的有10株不育株，分别编号为(Szb-AB)A-1至(Szb-AB)A-10。同时选取植株健壮、长势优的可育株做标记，选择标准为“正常开花且花瓣白色，雄蕊有粉、雌蕊正常”，达到该标准的有3株可育株，分别编号为(Szb-AB)B-1至(Szb-AB)B-3。进行单株成对测交，分别挂牌编号，共配制测交组合23对，萝卜Szb-AB测交后代育性分离统计表见表1，种子成熟后单独收获脱粒保存。
表1萝卜Szb-AB测交后代育性分离统计表
| 序 | 组合名称 | 总 | 不 | 不育株比 |
| 1 | (Szb-AB)A-1×(Szb-AB) | 2 | 10 | 0.45 |
| 2 | (Szb-AB)A-2×(Szb-AB) | 2 | 12 | 0.46 |
| 3 | (Szb-AB)A-3×(Szb-AB) | 2 | 9 | 0.45 |
| 4 | (Szb-AB)A-4×(Szb-AB) | 2 | 11 | 0.52 |
| 5 | (Szb-AB)A-5×(Szb-AB) | 2 | 14 | 0.52 |
| 6 | (Szb-AB)A-6×(Szb-AB) | 2 | 15 | 0.53 |
| 7 | (Szb-AB)A-7×(Szb-AB) | 2 | 10 | 0.50 |
| 8 | (Szb-AB)A-8×(Szb-AB) | 2 | 10 | 0.45 |
| 9 | (Szb-AB)A-1×(Szb-AB) | 2 | 11 | 0.50 |
| 10 | (Szb-AB)A-2×(Szb-AB) | 2 | 11 | 0.46 |
| 11 | (Szb-AB)A-3×(Szb-AB) | 2 | 12 | 0.46 |
| 12 | (Szb-AB)A-4×(Szb-AB) | 2 | 14 | 0.48 |
| 13 | (Szb-AB)A-5×(Szb-AB) | 2 | 13 | 0.52 |
| 14 | (Szb-AB)A-7×(Szb-AB) | 2 | 12 | 0.52 |
| 15 | (Szb-AB)A-8×(Szb-AB) | 2 | 10 | 0.50 |
| 16 | (Szb-AB)A-9×(Szb-AB) | 2 | 8 | 0.40 |
| 17 | (Szb-AB)A-4×(Szb-AB) | 2 | 11 | 0.55 |
| 18 | (Szb-AB)A-5×(Szb-AB) | 2 | 15 | 0.54 |
| 19 | (Szb-AB)A-6×(Szb-AB) | 2 | 13 | 0.50 |
| 20 | (Szb-AB)A-7×(Szb-AB) | 2 | 13 | 0.52 |
| 21 | (Szb-AB)A-8×(Szb-AB) | 2 | 11 | 0.48 |
| 22 | (Szb-AB)A-9×(Szb-AB) | 2 | 12 | 0.44 |
| 23 | (Szb-AB)A-10× | 3 | 13 | 0.43 |
当年秋季继续种植测交组合，每个组合种植数量20-30株，萝卜长成后，定植到隔离网室，按常规萝卜留种技术管理。翌年春季开花时调查不育株比例，营养生长期株形紧凑、长势强的植株，按照“叶片为板叶、绿色，肉质白皮白肉、长圆筒形、根长20cm左右、根粗5cm左右、不糠心，田间表现抗病”的标准进行筛选，还需选择生殖生长期种株健壮、长势优的植株，按照“正常开花且花瓣白色，雄蕊有粉、雌蕊正常”标准进行筛选，选取满足两个标准的测交组合后代(Szb-AB)A-5作为细胞核雄性不育系的来源，并在测交组合后代(Szb-AB)A-5中，分别选取2-3株理想的不育单株和可育株进行成对杂交，从不育株上收获的种子混合后即为稳定的萝卜隐性细胞核雄性不育系，编号为(Szb-AB)A-5-1。
所得萝卜隐性细胞核雄性不育系(Szb-AB)A-5-1的主要特征特性为：早中熟，生育期60天，板叶，叶绿色，无毛，株形较紧凑，株高30cm，开展度43cm，肉质根圆筒形，白皮白肉，根长20cm，根粗5cm，田间表现抗病性强，植株长势强，肉质根不糠心，品质优。
二、抗热萝卜品种培育方法
利用上述已育成的萝卜隐性细胞核雄性不育系，与萝卜自交系进行人工套袋杂交，从不育系植株上收获的种子单独脱粒、保存，在合适种植季节播种，按常规栽培技术管理，与对照品种进行比较，选择产量高、商品性好的组合进行示范种植推广，具体步骤包括：
选育父本自交系：以引进的耐热萝卜常规品种“短叶13”为原始材料，秋季种植，萝卜长成后，按照“早熟、抗病、生育期40天，植株开展度小、株形紧凑，板叶、叶面光滑、似汤匙形，肉质细长圆柱形、白皮白肉、根长20cm左右、根粗4cm左右，田间表现抗病性强、植株长势旺”的标准进行选择，将符合标准的萝卜定植到隔离网室中，开花时单株挂牌、套代自交，种子单收、保存。
第二年秋季将收获的单株种子播种、观察，淘汰田间表现差、不整齐的株系，按照“早熟、抗病、生育期40天，植株开展度小、株形紧凑，板叶、叶面光滑、似汤匙形，肉质细长圆柱形、白皮白肉、根长20cm左右、根粗4cm左右，田间表现抗病性强、植株长势旺”的标准选择优良的株系，定植到网室，春季开花分别在入选株系中选择若干个表现好的单株继续进行挂牌、套代自交、留种，如此重复进行，待进行到第五代后，即选育出性状稳定、田间表现整齐一致、抗性强、品质优的“短叶13”萝卜自交系DY13-4-3-2-4-1。
所述“短叶13”萝卜自交系DY13-4-3-2-4-1的特征特性为：早熟，生育期40天，板叶，叶绿色，叶面光滑无毛，似汤匙形，株形紧凑，株高28cm，开展度30cm，肉质根细长，圆柱形，白皮白肉，根长25cm左右，根粗4cm，不糠心，水分足，口感好，田间表现抗病性强，长势旺。
配制杂交组合：秋季分别将母本(Szb-AB)A-5-1和父本DY13-4-3-2-4-1播种育苗，按常规萝卜种植技术进行管理，待萝卜长成后，严格按照本品种特征特性进行选择，父本DY13-4-3-2-4-1选择标准为“植株开展度小、株形紧凑，板叶、叶面光滑、似汤匙形，肉质细长圆柱形、白皮白肉、根长20cm左右、根粗4cm左右，田间表现抗病性强、植株长势旺”，母本(Szb-AB)A-5-1选择标准为“叶片为板叶、绿色，肉质白皮白肉、长圆筒形、根长20cm左右、根粗5cm左右、不糠心，田间表现抗病”，将选好的萝卜定植到网室内，父母本分别单独成行，即母本种一行，父本种一行。翌年春季萝卜开花时，拔除母本行中有粉株，取父本的花粉授给母本行中不育株上，种子成熟后，从母本不育株上收获的种子即为配制的杂交一代萝卜新组合，命名为“热抗40”。
得到的抗热萝卜品种“热抗40”的特征特性为：早熟，生育期40-45天，板叶，叶绿色无毛，株形半直立，较紧凑，株高28cm，开展度40cm，肉质根直筒形，白皮白肉，根长25cm左右，根粗5cm左右，露土部分6cm，无青肩，单根重650-750g，皮光滑，纯白，肉质脆嫩，水分多，口感好，商品性佳，每667m2产量可达2500-3000kg。
三、为了评价抗热萝卜品种“热抗40”的品种特性，进行了田间品种比较试验
从市场上购买广东白沙牌种子短叶十三萝卜作为对照品，与抗热萝卜品种“热抗40”进行田间品种比较试验，2个品种均于夏季7月10日播种，田间按夏萝卜种植技术进行管理，8月20日采收，田间调查、测产，测试结果如表2所示，表中小区的面积为4m2。
表2田间品种产量比较试验结果
从表2可以看出，抗热萝卜品种“热抗40”比对照品种短叶13号萝卜增产41％，且商品性、品质均比短叶13号萝卜强。通过选育的细胞核雄性不育系，选择配合力高的萝卜自交系，配制出杂交一代组合，改变了夏季抗热萝卜抗热性不强，产量低，易糠心，抗病性不强等品种差的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法，其步骤包括：
(1)从萝卜品种石庄白中选取正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，授粉留种，得到不育株种子；
(2)种植步骤(1)所得不育株种子，开花后从中选取正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，和正常开花且花瓣白色，雄蕊有粉、雌蕊正常的可育株，进行单株成对测交，得到测交组合种子；
(3)种植步骤(2)所得测交组合种子，开花后从中选取生殖生长期“正常开花且花瓣白色，雄蕊退化彻底、雌蕊正常，且营养生长期叶片为板叶、绿色，肉质白皮白肉、长圆筒形、根长18-22cm、根粗4-6cm、不糠心，田间表现抗病的测交组合后代作为细胞核雄性不育系的来源；
(4)将步骤(3)所得测交组合后代中的不育株和可育株成对杂交，从不育株上收获的种子即为萝卜隐性细胞核雄性不育系。
2.如权利要求1所述的萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法，其特征在于：步骤(2)所述种植步骤(1)所得不育株种子后，按“叶片为板叶、绿色，萝卜白皮白肉、圆筒形、根长18-22cm、根粗4-6cm、不糠心，田间表现抗病”的标准选取植株，再从植株中选取正常开花且花瓣白色、雄蕊退化彻底、雌蕊正常的不育株，以及正常开花且花瓣白色、雄蕊有粉、雌蕊正常的可育株，进行单株成对测交，得到测交组合种子。
3.一种应用了权利要求1所述萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法的抗热萝卜品种培育方法，其步骤包括：采用权利要求1所述萝卜隐性细胞核雄性不育系的选育方法得到的萝卜隐性细胞核雄性不育系作为母本，短叶13萝卜自交系作为父本，将母本、父本播种育苗，开花后取父本的花粉授给母本中的不育株上，从母本不育株上收获的种子即为抗热萝卜品种。
4.如权利要求3所述的抗热萝卜品种培育方法，其特征在于：所述短叶13萝卜自交系的选育步骤包括：将短叶13萝卜播种后，选取早熟，生育期40天，板叶、叶面光滑，萝卜细长圆柱形、白皮白肉，根长18-22cm、根粗3-5cm，田间表现抗病的萝卜，开花时单株挂牌、套代自交、留种，如此重复进行，得到短叶13萝卜自交系。
5.如权利要求4所述的所述的抗热萝卜品种培育方法，其特征在于：所述短叶13萝卜自交系的选育步骤包括：将短叶13萝卜播种后，选取早熟，生育期40天，板叶、叶面光滑，萝卜细长圆柱形、白皮白肉，根长18-22cm、根粗3-5cm，田间表现抗病的萝卜，开花时单株挂牌、套代自交、留种，如此重复进行至第五代，得到短叶13萝卜自交系。
6.如权利要求3所述的抗热萝卜品种培育方法，其特征在于：所述父本的花粉授给母本中的不育株前，拔除母本中的有粉株。
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