CN105075855B - 一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法 - Google Patents
一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，属于植物育种技术领域，具体将芽黄辣椒胞质雄性不育系与自交系辣椒父本花粉进行混合授粉，将收获的杂交种子播种，经多次筛选可育株系及可育株，并严格自交，最终获得恢复率为100%的芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系；与已有辣椒雄性不育恢复系选育技术比较，本发明具有育种程序简便，育种目标性状及程序可控，育种效率大幅度提高，选育的恢复系类型和数量大大增加，为辣椒杂种优势利用、叶色标记不育恢复系选育等开拓了新途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种辣椒的选育方法，尤其涉及一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，属于植物育种技术领域。
背景技术
研究表明，辣椒品种间杂种存在着明显的杂种优势。传统的利用辣椒杂种优势的途径有人工去雄种间杂交、双交种、三交种以及雄性不育系制种、化学去雄剂制种等。利用辣椒雄性不育两用系、细胞质雄性不育系选育新品种成为辣椒育种的重点。由于辣椒细胞质雄性不育系能产100%的不育株，可极大的提高杂交一代种子的纯度，更使其具有很高的生产意义。但由于恢复系材料在不同类型的辣椒中分布不同，且主要通过大量的成对侧交进行鉴定，工作量大且效率不高，同时研究表明，恢复基因主要分布在辣味强的干椒、羊角椒和线椒等小果型辣椒中，更使得筛选大果型恢复系材料变的困难，尤其是采用大量的成对侧交进行鉴定筛选，不但耗费大量的人力、物力和财力，效率也很低。
发明内容
解决的技术问题：针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，优化育种程序，提高选育效率。
技术方案：本发明提供的一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，包括以下步骤：
步骤一、父本花粉采集：以自交系辣椒为父本，父本花粉的采集，以当日盛开的父本花朵上直接取粉，每个父本采集2朵花花粉，单次采集50-100个父本的花粉为一组，将每组采集的父本花粉分别采用振荡器混合均匀编号；
步骤二、母本授粉：以芽黄辣椒胞质雄性不育系为母本，以步骤一所得父本花粉对母本不育系进行授粉，授粉采用蕾期或当日盛开的花直接不去雄授粉，每株10朵花授同一组花粉，每株授粉1-5组，每组保证结果5-8果，杂交果实控制在小于40果/株，果实成熟后分组收取种子混合、编号，得到F1种子；
步骤三、筛选具有恢复基因的可育株：播种F1，至盛花期，在晴天中午12:00后采用遮阳网遮阳2-4小时，揭去遮阳网30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰无花粉的不育株，保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的单株，进行严格的自交；待果实成熟变红后，淘汰农艺性状高度一致的重复单株，每株收取2个自交果种子并进行混合、编号，得到自交种F2；
步骤四、筛选具有纯合恢复基因株系：播种F2，至盛花期，在晴天中午12:00后采用遮阳网遮阳2-4小时，揭去遮阳网30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰所有育性和叶色发生分离的株系；保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的株系，株系内单株进行严格的自交，待果实成熟变红后，淘汰农艺性状高度一致的重复单株，每株收取2个自交果种子并进行混合编号，得到自交种F3；
步骤五、筛选符合性状的恢复系材料：播种F3，至盛花期，进行严格的自交，待果实成熟变红后，淘汰农艺性状相近或一致的重复单株，得到F4种子；
步骤六、自交纯化恢复系材料：重复步骤五的过程两次，得到恢复率为100%的芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系（其中芽黄标记恢复材料和正常叶色恢复材料各占50%）。
所述自交系辣椒即父本为绿苗辣椒，包括Capsicum annuum L.、Capsicum frutescens L.、Capsicum baccatum L.和Capsicum chacoense Hunz。
所述芽黄辣椒胞质雄性不育系即母本为140-6A、140-2A、140-8A中的一种；所述遮阳网的规格为大于60目。
有益效果：与已有辣椒雄性不育恢复系选育技术比较，本发明具有育种程序简便，育种目标性状及程序可控，育种效率大幅度提高，选育的恢复系类型和数量大大增加，为辣椒杂种优势利用、叶色标记不育恢复系选育等开拓了新途径。
（1）将原有的胞质雄性不育系通过一对一的侧交，获得F1种子（单果含有单个杂交种），通过F1带育性鉴定，筛选恢复系，变成通过一对多的杂交，生长旺盛的芽黄不育系单株，一次可同时与250-500个辣椒（50-100个辣椒/组）自交系进行混合杂交，获得F1种子（单果种子中含有多个不同组合的杂交种子），通过F1田间育性鉴定，可大量（占父本群体的65-90%）淘汰无恢复基因的自交系杂交种（出现的不育株），其选育效率可较传统方法提高50-100倍左右。
（2）通过筛选具有恢复基因的可育株、筛选具有纯合恢复基因株系、筛选符合目标性状的恢复系材料、自交纯化恢复系材料等步骤，选育得到芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系，叶色类型为芽黄标记型芽黄辣椒不育恢复系和绿叶色辣椒不育恢复系两种类型，丰富了辣椒恢复系的叶色类型。
（3）选育得到不同果型、不同程度辣味的恢复系材料，依据果型的不同，每个F1可育株经自交可分离出3种以上类型的果型，并通过芽黄辣椒大果型不育系与干椒、羊角椒和线椒等小果型辣椒以及辣椒大果型（甜椒）杂交，从自交分离可育后代中筛选大、中、小果类型的恢复系，芽黄不育系单果中种子数一般为80-180粒，按每次杂交混合父本材料80-100个来估算，一般可筛选到10%-25%的可育株，排除相同的杂交种，一般每果可得到6-15个原始恢复系材料，通过分离稳定性状可得到18-60个不同果型的芽黄辣椒不育系的恢复材料。
（4）选育到与原父本材料（含恢复基因）不同类型的恢复系材料，通过与不同种的辣椒杂交，改变原来父本辣椒的部分遗传性状，可得到恢复材料约2/3以上与父本材料在主要农艺性状完全不同的恢复系材料。
（5）利用芽黄辣椒不育系F1-F4可育株自交后代分离群体中不育性状与花器官相互连锁的特性，通过田间淘汰不育株及核内无恢复和非连锁杂合恢复基因的材料，保证选育的效率和大大提高选育恢复系材料可靠性和真实性。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不因此局限于下述实施例，而是由本发明的说明书和权利要求书限定。
实施例1
芽黄辣椒细胞质雄性不育系140-6A恢复系的选育
步骤一、花粉采集：2011春季，以芽黄辣椒细胞质雄性不育系140-6A为母本，果型为锥型，味甜。以100个自交系辣椒为父本为1组，共3组，300个父本材料，分A组、B组和C组，其中A组和B组为辣椒，C组为甜椒；父本花粉的采集，在当日盛开的父本花朵上直接取粉，每个父本采集2朵花花粉，单次采集100个父本的花粉为一组，分3组，将采集的父本花粉采用振荡器混合均匀，编号后，直接授粉；
步骤二、授粉：以3组编号的混合花粉对不育系140-6A进行授粉，授粉采用当日盛开的花不去雄授粉，上午8-10点和下午4-5点授粉二次，每株10朵花授同一组花粉，每株共授粉3组，每组结果5-8果，每组分别收取所有成熟辣椒果实种子，单组种子混合后分别编号，得到F1种子；
步骤三、筛选具有恢复基因的可育株：2011秋季，将所述收取的3组种子F1按编号播种，每组分开播种定植，至盛花期，在晴天中午12:00后对生长植株用大于60目规格遮阳网遮阳2-4小时，揭去遮阳网30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰无花粉的不育株，保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的单株，进行严格的自交；待果实成熟变红后，淘汰叶型、生长高度、分枝、花朵性状等农艺性状高度一致的重复单株，3组F1植株共筛选到101个可育单株，每株收取2个自交果种子并进行混合、编号，得到自交种F2；
步骤四、筛选具有纯合恢复基因株系：2012春季，将F2种子按编号播种，每组分开播种定植，定植株数每株系不少于40株；待盛花期，在晴天中午12:00对生长植株用大于60目规格遮阳网进行遮阳2-4小时，揭去遮阳网30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰所有育性和叶色发生分离的株系；保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的株系，共筛选到20个可育株系，株系内单株进行严格的自交，待果实成熟变红后，淘汰农艺性状高度一致的重复单株，共筛选到77个性状不同可育单株，每株收取2个自交果种子并进行混合编号，得到自交种F3；
步骤五、筛选符合性状的恢复系材料：将所述77个自交F3种子进行播种，至盛花期，进行严格的自交，待果实成熟变红后，再对果实、植株高度、叶色、辣味等性状进行仔细筛选，淘汰农艺性状相近或一致的重复单株，共筛选到68个株系，分别编号，得到F4种子；
步骤六 、自交纯化恢复系材料：2013年春季和2013年秋季，重复步骤五过程，2013年秋季得到恢复率为100%的芽黄辣椒不育恢复系材料68个（辣椒恢复系材料52个，甜椒恢复系材料16个），分别编号，备用于杂交一代的选育（其中芽黄标记恢复材料34个和正常叶色恢复材料34个，各占50%）。
实施例2
芽黄辣椒细胞质雄性不育系140-2A恢复系的选育
步骤一、花粉采集：2011春季，以芽黄辣椒细胞质雄性不育系140-2A为母本(其基因型为S(rfrf))，果型为牛角型，辣味微辣。以50个自交系辣椒为父本(基因型未知材料)为1组，共3组，150个父本材料，分A组、B组和C组，其中A组和B组为辣椒，C组为甜椒；父本花粉的采集，在当日盛开的父本花朵上直接取粉，每个父本采集2朵花花粉，单次采集50个父本的花粉为一组，分3组，将采集的父本花粉采用振荡器混合均匀，编号后，直接授粉；
步骤二、授粉：以三组编号的混合花粉对不育系140-2A进行授粉，授粉采用当日盛开的花不去雄授粉，上午8-10点和下午4-5点授粉二次，每株10朵花授同一组花粉，每株共授粉3组，每组结果5-8果，每组分别收取所有成熟辣椒果实种子，单组种子混合后分别编号，得到F1种子；
步骤三、筛选具有恢复基因的可育株：2011秋季，将所述收取的3组种子F1按编号播种，每组分开播种定植，至盛花期，在晴天中午12:00后对生长植株用大于60目规格遮阳网遮阳2-4小时，揭去遮阳网30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰无花粉的不育株，保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的单株，进行严格的自交；待果实成熟变红后，淘汰叶型、生长高度、分枝、花朵性状等农艺性状高度一致的重复单株，3组F1植株共筛选到40个可育单株，每株收取2个自交果种子并进行混合、编号，得到自交种F2；
步骤四、筛选具有纯合恢复基因株系：2012春季，将F2种子按编号播种，每组分开播种定植，定植株数每株系不少于40株。待盛花期，在晴天中午12:00对生长植株用大于60目规格遮阳网进行遮阴2-4小时，揭去遮阳网约30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰所有育性和叶色发生分离的株系；保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的株系，共筛选到7个可育株系，株系内单株进行严格的自交，待果实成熟变红后，淘汰农艺性状高度一致的重复单株，共筛选到30个性状不同可育单株，每株收取2个自交果种子并进行混合编号，得到自交种F3；
步骤五、筛选符合性状的恢复系材料：将所述30个自交F3种子进行播种，至盛花期，进行严格的自交，待果实成熟变红后，再对果实、植株高度、叶色、辣味等性状进行仔细筛选，淘汰农艺性状相近或一致的重复单株，共筛选到28个株系，分别编号，得到F4种子；
步骤六、自交纯化恢复系材料：2013年春季和2013年秋季，重复步骤五过程，2013年秋季得到恢复率为100%的芽黄辣椒不育恢复系材料28个（辣椒恢复系材料22个，甜椒恢复系材料6个），分别编号，备用于杂交一代的选育（其中芽黄标记恢复材料14个和正常叶色恢复材料14个，各占50%）。
Claims (5)
1.一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、父本花粉采集：以自交系辣椒为父本，父本花粉的采集，以当日盛开的父本花朵上直接取粉，每个父本采集2朵花花粉，单次采集50-100个父本的花粉为一组，将每组采集的父本花粉分别采用振荡器混合均匀编号；
步骤二、母本授粉：以芽黄辣椒胞质雄性不育系为母本，以步骤一所得父本花粉对母本不育系进行授粉，授粉采用蕾期或当日盛开的花直接不去雄授粉，每株10朵花授同一组花粉，每株授粉1-5组，每组保证结果5-8果，杂交果实控制在小于40果/株，果实成熟后分组收取种子混合、编号，得到F1种子；
步骤三、筛选具有恢复基因的可育株：播种F1，至盛花期，在晴天中午12:00后采用遮阳网遮阳2-4小时，揭去遮阳网30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰无花粉的不育株，保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的单株，进行严格的自交；待果实成熟变红后，淘汰农艺性状高度一致的重复单株，每株收取2个自交果种子并进行混合、编号，得到自交种F2；
步骤四、筛选具有纯合恢复基因株系：播种F2，至盛花期，在晴天中午12:00后采用遮阳网遮阳2-4小时，揭去遮阳网30分钟后，进行花器官鉴定，先对花瓣开展度小于60°的株系进行淘汰，再淘汰所有育性和叶色发生分离的株系；保留有花粉且花瓣平展、花瓣开展度大于60°的株系，株系内单株进行严格的自交，待果实成熟变红后，淘汰农艺性状高度一致的重复单株，每株收取2个自交果种子并进行混合编号，得到自交种F3；
步骤五、筛选符合性状的恢复系材料：播种F3，至盛花期，进行严格的自交，待果实成熟变红后，淘汰农艺性状相近或一致的重复单株，得到F4种子；
步骤六、自交纯化恢复系材料：重复步骤五的过程两次，得到芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系。
2.根据权利要求1所述的一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于：步骤一所述自交系辣椒即父本为绿苗辣椒。
3.根据权利要求2所述的一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于：所述绿苗辣椒包括Capsicum annuum L.、Capsicum frutescens L.、Capsicum baccatumL.和Capsicum chacoense Hunz。
4.根据权利要求1所述的一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于：步骤二所述芽黄辣椒胞质雄性不育系即母本为140-6A、140-2A、140-8A中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于：所述遮阳网的规格为大于60目。
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