CN105830914A - 一种甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法 - Google Patents

一种甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法，该方法选择以性状优良且配合力高的高油分常规材料为轮回亲本，与隐性上位互作核不育纯合两型系杂交、回交，在回交后代群体进行连续自交、测交选育获得新的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系，高油分隐性上位互作核不育纯合两型系与临保系测交，获得不育株为100%的全不育系。本发明选育程序简单、速度快、可操作性强，获得的纯合两型系遗传稳定、配合力高，可方便地应用于高油分隐性上位互作核不育杂交油菜新品种的选育。

Description

一种甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法
技术领域
本发明属于油菜育种技术领域，具体涉及一种新的甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系选育方法。
背景技术
油菜具有较强的杂种优势，优良的杂交组合一般可增产20%～30%。自1985年第一个杂交油菜秦油2号育成审定以来，杂交油菜生产在我国发展十分迅速。目前油菜杂种优势利用途径主要是油菜雄性不育，油菜雄性不育利用的关键是在杂交种生产时获得100%的不育群体，隐性细胞核不育两系在杂交种生产时只能获得50%的不育群体，杂交种生产费时费工，而且种子的纯度难以保证，制种产量也很低。质核互作不育可望获得100%的不育群体，但是育性不稳定，容易受到环境因素的影响，存在较大的制种风险。隐性核不育上位基因的发现，不但使培育100%的不育群体成为可能，同时其育性稳定、不受环境因素影响。然而，尽管该不育系统具有明显的优点，但是选育高油分且配合力高的不育系难度很大，限制了其在生产实践的广泛应用。
高油分常规油菜在众多油菜育种单位均有较长的研究历史，积累了大批高含油量、高蛋白、综合农艺性状优良的常规材料。广大油菜育种科技工作者以此为基础材料，对隐性核不育三系材料进行遗传改良，但是各油菜育种单位的选育周期长，难得大，自陈凤祥研究员1991年发现隐性细胞核雄性不育材料90l2AB并提出该不育系育性控制的三基因互作模式以来，历经30年的育种实践，全国审定推广的核不育三系品种一共才十几个，并且高油分的品种很少。因此，深入研究该不育系统的遗传规律，改进技术手段，选育甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育三系杂交新品种是我们面临既具理论价值又具应用前景的科学问题。
发明内容
本发明目的是提供一种甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法，降低甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育难度，加速甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育进程，把该优良的授粉控制系统尽快方便地应用于生产，同时，获得的纯合两型系含油量高、配合力强、遗传稳定，选育程序简单、可操作性强，以克服现有技术的不足。
为实现本发明的目的，本发明采用了这样的技术方案：
本发明的甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法是以性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株为轮回亲本，在回交后代选育新的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系，主要包括以下步骤：
（1）选择性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株。性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株是指含油量高、品质双低、综合农艺性状优良且配合力高的常规油菜优良单株，其基因型为Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf；
（2）以步骤（1）中获得的高油分常规材料优良单株套袋自交，获得杂交轮回亲本，与隐性上位互作核不育纯合两型系不育株杂交、回交，将回交后代群体进行杂交、自交、测交选育获得新的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系，其基因型为ms1ms1ms2ms2RfRf×Ms1ms1ms2ms2RfRf或ms1ms1ms2ms2RfRf×ms1ms1Ms2ms2RfRf；
（3）将步骤（2）中获得的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系与临保系测交，获得不育株为100%的全不育系，从而用于高油分隐性核不育三系杂交油菜新品种选育。
更进一步的做法是，将所述待改良隐性上位互作核不育纯合两型系种植成小区，从中优选不育单株作母本，以性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株为父本进行杂交，杂交后代没有育性分离；将杂交后代单株与所述性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株回交获得BC1F1，其回交后代没有育性分离，但有四种基因型；将BC1F1自交获得BC1F2，其自交后代育性分离比为1:0或15:1，如果自交后代育性分离比为15:1，则对可育株套袋自交，经室内分析选择高油分单株，在自交后代育性分离比为3:1的小区选择优良单株套袋自交，其自交后代出现有育性分离比为3:1，连续在育性分离比为3:1的株行进行可育株套袋自交3代后进行成对测交，在测交后代育性分离比为1:1的小区进行兄妹交，兄妹交不育单株另一分枝与临保系测交，如果兄妹交育性分离比为1:1，与临保系测交育性分离比为不育株100%，该兄妹交后代即为已经改良好的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系。
与已有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）传统育种以常规品种或品系为杂交父本，选育获得的不育系后期需要大量进行组合测配，获得强优势杂交组合的工作量很大，而本发明选用性状优良且配合高的高油分常规品系优良单株后代作为轮回亲本，是利用已知配合力高的特点改良不育系，有利于不育系与恢复系种群的划分，从而易测配强优势杂交组合。
（2）传统育种直接以套袋自交为3:1的单株后代就进行兄妹交选育两型系，性状及品质稳定较慢，很难选育出遗传稳定的隐性上位互作核不育纯合两型系，而本发明是将育性分离为3:1的B株连续套袋自交，其有育性分离比始终为3:1，其性状及品质稳定较快，容易获得遗传稳定的核不育纯合两型系。
（3）该方法可操作性强、选育程序简单，任何科研育种单位均可采用，提高了隐性上位核不育纯合两型系的选育效率。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
（1）选择综合农艺性状优良、配合力高、含油量高、品质双低常规油菜材料8296，基因型为Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf，从中选择优良单株10株套袋自交，经室内品质分析后入选最优单株5株。
（2）把步骤（1）中所得的5个单株种子种植成5个不同的小区，每个小区种植200株左右，其中第3个小区表现相对优良，从中选择可育株10株套袋自交，并收获其中5个自交单株种子8296，基因型为Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf。
（3）选择待改良的隐性上位互作核不育纯合两型系526AB，基因型为ms1ms1ms2ms2RfRf×Ms1ms1ms2ms2RfRf或ms1ms1ms2ms2RfRf×ms1ms1Ms2ms2RfRf，选择优良单株进行3对兄妹交，将3个兄妹交后代种植成3个小区，每个小区种植100株左右，从3个小区中选一个表现较好的小区，并从该小区中选择5株优良不育单株（ms1ms1ms2ms2RfRf）作为母本，将步骤（2）中选择的5个优良单株8296（Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf）作为父本进行杂交获得5个F1代杂交单株，其杂交后代基因型为Ms1ms1Ms2ms2RfRf。
（4）将步骤（3）中获得的5个F1代杂交单株种子种植成5个小区，每个小区种植200株左右，从其中一个小区选择5株表现优良的单株，以步骤（2）中的高油分、性状优良且配合力高的常规材料8296（Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf）自交后代5个单株为轮回亲本分别与上述入选的5个单株回交获得5个BC1F1。
（5）将步骤（4）中的回交后代BC1F1种植成5个小区，每个小区种植100株左右，从其中一个小区选择20株表现优良的单株套袋自交获得BC1F2。
（6）将步骤（5）中的BC1F2种植成20个不同的小区，每个小区种植100株左右，结果发现有5个小区分离出不育株，其中第1个小区分离出7株不育株，第2个小区分离出7株不育株，第3个小区分离出8株不育株，第4个小区分离出7株不育株，第5个小区分离出8株不育株，从有育性分离的一个小区套袋自交50个单株，经室内品质分析入选高油分品质合格单株20个。
（7）将步骤（6）中的20个单株自交后代种植成20个不同的小区，每个小区种植100株左右，结果发现有9个小区没有育性分离，有6个小区育性分离比为15:1，有5个小区育性分离比为3:1,在育性分离比为3:1的其中一个小区内套袋自交20个优良单株，经室内品质分析入选合格单株10株。
（8）将步骤（7）中的10个单株套袋自交后代种植成10个小区，每个小区种植100株左右，结果发现3个小区没有育性分离，有7个小区分离比均为3:1，选择其中一个表现优良的小区，套袋自交20株，结合室内品质分析入选合格单株10个。
（9）将步骤（8）中的10个单株套袋自交后代种植成10个小区，每个小区种植成100株左右，结果发现有4个小区没有育性分离，有6个小区分离比均为3:1，选择其中一个表现优良小区，进行兄妹交10株，结合室内品质分析入选合格成对兄妹交单株10个。
（10）将步骤（9）株的10个单株套袋自交后代种植成10个小区，每个小区种植成100株左右，结果发现有4个小区没有育性分离，有6小区分离比均为1:1，选择其中一个表现优良小区，继续进行兄妹交10株，同时兄妹交不育株的另一分枝与临保系测交。经室内品质分析入选成对兄妹交5对、与临保系测交单株5个。
（11）将步骤（10）中的全部后代种植成不同小区，每个小区种植100株左右，结果发现5对兄妹交后代育性分离比全部接近1:1，与临保系测交后代育性分离比为不育株100%。
表1 实施例1中群体兄妹交后代育性分离情况
表2 实施例1中群体兄妹交可育株另一分枝与临保系测交育性分离情况
实施例2：
（1）选择综合农艺性状优良、配合力高、含油量高、品质双低的常规油菜材料8264，基因型为Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf，从中选择优良单株10株套袋自交，经室内品质分析后入选最优单株5株。
（2）把步骤（1）中所得的5个单株种子种植成5个不同的小区，每个小区种植200株左右，其中第3个小区表现相对优良，从中选择可育株10株套袋自交，并收获其中5个自交单株种子8264，基因型为Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf。
（3）选择待改良的隐性上位互作核不育纯合两型系526AB，基因型为ms1ms1ms2ms2RfRf×Ms1ms1ms2ms2RfRf或ms1ms1ms2ms2RfRf×ms1ms1Ms2ms2RfRf，选择优良单株进行3对兄妹交，将3个兄妹交后代种植成3个小区，每个小区种植100株左右，从3个小区中选一个表现较好的小区，并从该小区中选择5株优良不育单株（ms1ms1ms2ms2RfRf）作为母本，将步骤（2）中选择的5个优良单株8296（Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf）作为父本进行杂交获得5个F1代杂交单株，其杂交后代基因型为Ms1ms1Ms2ms2RfRf。
（4）将步骤（3）中获得的5个F1代杂交单株种子种植成5个小区，每个小区种植200株左右，从其中一个小区选择5株表现优良的单株，以步骤（2）中的高油分、性状优良且配合力高的常规材料8264（Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf）自交后代5个单株为轮回亲本分别与上述入选的5个单株回交获得5个BC1F1。
（5）将步骤（4）中的回交后代BC1F1种植成5个小区，每个小区种植100株左右，从其中一个小区选择20株表现优良的单株套袋自交获得BC1F2。
（6）将步骤（5）中的BC1F2种植成20个不同的小区，每个小区种植100株左右，结果发现有5个小区分离出不育株，其中第1个小区分离出8株不育株，第2个小区分离出8株不育株，第3个小区分离出7株不育株，第4个小区分离出8株不育株，第5个小区分离出7株不育株，从有育性分离的一个小区套袋自交50个单株，经室内品质分析入选高油分品质合格单株20个。
（7）将步骤（6）中的20个单株自交后代种植成20个不同的小区，每个小区种植100株左右，结果发现有9个小区没有育性分离，有7个小区育性分离比为15:1，有4个小区育性分离比为3:1,在育性分离比为3:1的其中一个小区内套袋自交20个优良单株，经室内品质分析入选合格单株10株。
（8）将步骤（7）中的10个单株套袋自交后代种植成10个小区，每个小区种植100株左右，结果发现4个小区没有育性分离，有6个小区分离比均为3:1，选择其中一个表现优良的小区，套袋自交20株，结合室内品质分析入选合格单株10个。
（9）将步骤（8）中的10个单株套袋自交后代种植成10个小区，每个小区种植成100株左右，结果发现有3个小区没有育性分离，有7个小区分离比均为3:1，选择其中一个表现优良的小区，进行兄妹交10株，结合室内品质分析入选合格成对测交单株10个。
（10）将步骤（9）株的10个单株套袋自交后代种植成10个小区，每个小区种植成100株左右，结果发现有3个小区没有育性分离，有7小区分离比均为1:1，选择其中一个表现优良的小区，继续进行兄妹交10株，同时兄妹交的不育株的另一分枝与临保系测交。经室内品质分析入选成对兄妹交5对、与临保系测交单株5个。
（11）将步骤（10）中的全部后代种植成不同小区，每个小区种植100株左右，结果发现5对兄妹交后代育性分离比全部接近1:1，与临保系的测交后代不育株率为100%。
表3 实施例2中群体兄妹交后代育性分离情况
表4 实施例2中群体兄妹交可育株另一分枝与临保系测交育性分离情况
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法，其特征在于以性状优良且配合力高的高油分常规材料为轮回亲本，在回交后代选育新的隐性上位互作核不育纯合两型系，该方法包括以下步骤：
（1）选择性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株；性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株是指含油量高、品质双低、综合农艺性状优良且配合力高的常规油菜优良单株，其基因型为Ms1Ms1Ms2Ms2RfRf；
（2）以步骤（1）中获得的高油分常规材料优良单株套袋自交，获得杂交轮回亲本，与隐性上位互作核不育纯合两型系不育株杂交、回交，将回交后代群体进行杂交、自交、测交选育获得新的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系，其基因型为ms1ms1ms2ms2RfRf×Ms1ms1ms2ms2RfRf或ms1ms1ms2ms2RfRf×ms1ms1Ms2ms2RfRf；
（3）将步骤（2）中获得的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系与临保系测交，获得不育株为100%的全不育系，从而用于高油分隐性核不育三系杂交油菜新品种选育。
2.根据权利要求1所述的甘蓝型油菜高油分隐性上位互作核不育纯合两型系的选育方法，其特征在于：将待改良隐性上位互作核不育纯合两型系种植成小区，从中优选不育单株作母本，以性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株为父本进行杂交，杂交后代没有育性分离；将杂交后代单株与所述性状优良且配合力高的高油分常规材料优良单株回交获得BC1F1，其回交后代没有育性分离，但有四种基因型；将BC1F1自交获得BC1F2，其自交后代育性分离比为1:0或15:1，如果自交后代育性分离比为15:1，则对可育株套袋自交，经室内分析选择高油分单株，在自交后代育性分离比为3:1的小区选择优良单株套袋自交，其自交后代出现有育性分离比为3:1，连续在育性分离比为3:1的株行进行可育株套袋自交3代后进行成对兄妹交，在测交后代育性分离比为1:1的小区进行兄妹交，兄妹交不育单株另一分枝与临保系测交，如果兄妹交育性分离比为1:1，与临保系测交育性分离比为不育株100%，该兄妹交后代即为已经改良好的高油分隐性上位互作核不育纯合两型系。
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