CN105850718A - 一种延长油菜花期的方法及不育系油菜的制种方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种延长油菜花期的方法及不育系油菜的制种方法，涉及作物栽培技术领域。延长油菜花期的方法包括种植不育系油菜，不育系油菜为第一类不育系油菜、第二类不育系油菜、第三类不育系油菜中的至少一种，第一类不育系油菜为经过筛选处理的细胞质不育系油菜或者为利用筛选后的细胞质不育系油菜杂交得到的杂交种油菜，第二类不育系油菜为具有上位作用的三隐性核不育类中的全不育系油菜，第三类不育系油菜为具有上位作用的两显性核不育类中的全不育系油菜。本发明提供的延长油菜花期的方法适用于大面积的油菜种植，而且能够有效延长油菜花期。本发明提供的不育系油菜的制种方法，能够为下一载的观赏油菜的播种作储备。

Description

一种延长油菜花期的方法及不育系油菜的制种方法

技术领域

本发明涉及作物栽培技术领域，具体而言，涉及一种延长油菜花期的方法及不育系油菜的制种方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，休闲观光已经成为目前人们放松和缓解压力的一种主要方式之一。油菜由于具有种植管理简单、容易形成规模、震撼效果明显，且在初春盛开等优势，以油菜花为观赏特色的观光农业近些年发展迅速。江西的婺源、云南的罗平、扬州的兴化等都是观赏油菜花的好地方。观赏油菜产业带动了当地经济的快速发展。以有中国最美乡村美誉的江西婺源为例，每年其观光型油菜的综合经济大约10亿元；再以湖北为例，据湖北旅游部门统计，以油菜花赏花游为主的旅游经济项目占据了湖北省旅游产业经济总收入的40～50％，而旅游产业经济收入又占据着湖北相关农村经济总收入的近20％。近5年，湖北省乡村旅游接待旅游人次和旅游总收入保持27.78％和29.86％的年均增速。其中，快乐乡村游活动赏花点也从33个增至111个。

油菜观光目前存在的最大问题是赏花时间偏短，只有30天左右。因此，延长油菜花期成为增加游客数目和增加旅游收入首先要解决的问题。以婺源江岭景区为例，花期每延长1天，直接收入可以增加60～240万元，间接收入可以增加180～720万元。油菜花期延长对旅游景点和当地经济显得颇为重要。

然而，植物开花与衰老过程是一个十分复杂的过程，它不仅受各种衰老物质、激素等内源物质的控制，而且还受到外界因素(日照、气温、营养状况、水分、病虫害等)和栽培技术措施(施肥种类、数量和时间；修剪程度；生长调节剂使用等)的影响。目前在花卉生产实践中，改变植物的花期的方法主要有：(1)合适的栽培技术措施。通过种植密度，施肥种类、数量和时间来调控花期；缺点：对油菜的花期影响不大，不太适合用来延长花期。(2)调节积温和光照，仅对温室种植的花卉作用比较明显；缺点：不适合大面积种植的油菜。(3)结合修剪促使花期延迟；缺点：油菜种植面积大，采用此方法操作强度高，费时费力。

此外，关于油菜的收获，一方面，现有技术中，在以梯田或坡地为主的油菜花景区，景区地块小、形状大小不一、坡度较大、道路较小且难走等原因，使得油菜收获时难以实行机械化，但若全部依靠人工收获，又会导致景区管理的人力成本变高，使收获后的菜籽价值低于收获所用的劳动力成本；另一方面，延长花期所带来的收入远远大于油菜籽的价值。综上，即使基于经济效益的考虑，采取一种较好的方式来延长油菜花期也势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种延长油菜花期的方法，该方法适用于大面积的油菜种植，而且能够有效延长油菜花期。

本发明的另一目的在于提供一种上述延长油菜花期的方法中所利用的不育系油菜的制种方法，以为下一载的观赏油菜的播种作储备。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种延长油菜花期的方法，包括种植不育系油菜，不育系油菜为第一类不育系油菜、第二类不育系油菜、第三类不育系油菜中的至少一种，第一类不育系油菜为经过筛选处理的细胞质不育系油菜，第二类不育系油菜为具有上位作用的三隐性核不育类中的全不育系油菜，第三类不育系油菜为具有上位作用的两显性核不育类中的全不育系油菜；

筛选处理的方法包括：

选择细胞质不育系油菜作为母本，选择观光型可育系油菜作为父本，将父本和母本杂交，收获F1代；

将F1代种植后，选择F1代中正常的单株与父本连续回交五次，每次均收获全不育并为观光型的单株，选用回交五代或选用回交五代杂交后的油菜。

一种上述延长油菜花期的方法中所利用的不育系油菜的制种方法，包括将不育系油菜与保持系油菜或父本按照2～4:1进行有性繁殖，收获种子。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明从遗传角度对油菜进行改良，通过种植不育系油菜来实现延长花期的目的。油菜开花后不结实，其中，一方面，本用于结实的营养会继续为促进新的花蕾出现并开花而提供，导致油菜开花时间延长；另一方面，油菜本身有激素控制，当出现结实交叉或不结实的情况时，油菜本身会因体内的激素控制而导致持续开花，从而造成开花时间延长。

本发明提供的方法适用于大面积的油菜种植，而且延长油菜花期5～7天。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的延长油菜花期的方法及不育系油菜的制种方法进行具体说明。

延长油菜花期的方法包括种植不育系油菜，不育系油菜为第一类不育系油菜、第二类不育系油菜、第三类不育系油菜中的至少一种，第一类不育系油菜为经过筛选处理的细胞质不育系油菜，第二类不育系油菜为具有上位作用的三隐性核不育类中的全不育系油菜，第三类不育系油菜为具有上位作用的两显性核不育类中的全不育系油菜；

筛选处理的方法包括：

选择细胞质不育系油菜作为母本，选择观光型可育系油菜作为父本，将父本和母本杂交，收获F1代；

将F1代种植后，选择F1代中正常的单株与父本连续回交五次，每次均收获全不育并为观光型的单株，选用回交五代或选用回交五代杂交后的油菜。

上述第一类不育系油菜为细胞质不育系油菜，第二类不育系油菜和第三类不育系油菜均为细胞核不育系油菜。

雄性不育有质核互作不育和核不育两大类，在雄性不育研究应用中，“三系”配套技术的应用，也是一个重要的和应用非常广泛的一种杂交制种方法。“三系”主要是指：(1)雄性不育系：具有雄性不育特性的品种或自交系，简称不育系。其遗传组成为S(msms)。不育系由于体内生理机能失调，以致其性器官不能正常发育，没有花粉、花粉粒空瘪或其它异常，缺乏生育能力；但它的雌蕊发育正常，能接受外来花粉受精结实。因此，在制种时用它做母本不用去雄。(2)雄性不育保持系：不育系本身花粉是不育的.需要一个正常可育的品种或自交系给不育系授粉，使后代仍保持其雄性不育。用来给不育系授粉，保持其不育性的品种或自交系叫雄性不育保持系，简称保持系，遗传组成为N(msms)。(3)雄性不育恢复系：一些正常可育的品种或自交系的花粉授予不育系，不但结实正常，而且其Fl也能正常结实，恢复了正常的生育能力，因此称雄性不育恢复系，简称恢复系，其遗传组成为N(MsMs)或S(MsMs)两种。

在上述延长油菜花期的方法中，不育系油菜应满足不引起花瓣皱缩、不改变花的大小和颜色、存在全不育几个条件。观光型可育系油菜的单株应满足不同单株株高、开花期、叶型等一致的条件。而本发明中所提到的观光型的油菜都是指具备以下特点的油菜：株高在1米以上，株型正常，花瓣大，花色正常，花朵多，花序长，每朵花开放时间较长，颜色也鲜艳。全不育系油菜应该具备以下特点：不引起花瓣皱缩、不改变花的大小和颜色，具有观赏性，株高在1米以上，株型正常，花瓣大，花色正常，花朵多，花序长，每朵花开放时间较长，颜色鲜艳。全不育系包括细胞质不育系、具有上位作用的三隐性核不育类的全不育系和两显性核不育类中的全不育系。

需要强调的是，本发明的宗旨在于利用不育系油菜延长油菜花期，其主要是为了延长油菜的观赏性，所以本发明实际上是要延长观赏型油菜的花期，并且对观赏型不育系油菜进行制种。

在选择细胞质不育系油菜作为母本时，优选萝卜质不育系，当然也可以选用花瓣不皱缩的其它类型的细胞质类型不育系。在将父本和母本杂交后，若后代出现全不育，并且不改变观赏性，则收获作为F1。而将F1代种植后，选择F1代中正常的单株所指的是病轻(或无病)、长势正常的单株。

应当注意的是，在上述延长油菜花期的方法中，得到第一类不育系油菜的同时，还可以得到保持系油菜。而第一类不育系油菜来源于：回交五代；或者通过回交五代与其它保持系油菜杂交，从其中选取的观光型不育系油菜。此处即是说，可以将筛选过后的回交五代作为第一类不育系油菜，也可以将回交五代与其它的保持系油菜杂交，将杂交得到的油菜作为第一类不育系油菜。将不育系油菜和保持系油菜交配，产生的后代仍然保持不育特性，可繁殖不育系种子。其它的保持系油菜是指保持系油菜的套型类别不同于不育系油菜，即，经过筛选处理的细胞质不育系油菜与其它保持系油菜杂交，就是说可以将A套的不育系与B套的保持系杂交。

在上述延长油菜花期的方法中，第二类不育系油菜来源于：三隐形核不育类中的全不育系油菜；或者由具有上位作用的三隐形核不育类中的1：1不育系油菜与其它的临保系油菜杂交得到全不育系杂交油菜，1：1不育系油菜为育性分离比为1:1的油菜株系。其它的临保系油菜是指临保系油菜的套型类别不同于不育系油菜，即，具有上位作用的三隐形核不育类中的1：1不育系油菜与其它的临保系油菜杂交，就是说可以将A套的不育系与B套的临保系杂交。

三隐形：由2对隐性重叠基因和1对隐性上位基因控制，具有广泛的恢复系。当2对基因为隐性纯合体(aabb)，另1对互作基因为显性(RfRf或Rfrf)时，植株表现不育(aabbRfRf或aabbRfrf)。1:1核不育系与临保系杂交得到的全不育系基因型为aabbRfrf，其相应临保系的基因型为3对隐性纯合体(aabbrfrf)。另外，临保系是指只能维持一代的保持系。

而第三类不育系油菜来源于：两显性核不育类中的全不育系油菜；或者由具有上位作用的两显性核不育类中的1：1不育系油菜与其它的临保系油菜杂交得到全不育系杂交油菜，1：1不育系油菜为育性分离比为1:1的油菜株系。两显性核不育为两对显性基因互作控制的细胞核雄性不育。其它的临保系油菜是指临保系油菜的套型类别不同于不育系油菜，即，具有上位作用的两显性核不育类中的1：1不育系油菜与其它的临保系油菜杂交，就是说可以将A套的不育系与B套的临保系杂交。

在上述第一类不育系油菜的筛选方法中，连续回交包括，

回交一代操作：将F1代中正常的单株与父本回交得到回交一代；

回交二代操作：从回交一代中选取与轮回亲本表型相似的不育单株与轮回亲本回交，得到回交二代；

按照回交二代操作的步骤继续回交，直至得到回交五代。

利用连续回交的方法，可以加强杂种个体中的不育的性状表现。

在上述延长油菜花期的方法中，不育系油菜为纯合不育系油菜、杂交不育系油菜中的一种。

在上述延长油菜花期的方法中，当对不育系油菜进行种植时，可以在正常季节播种油菜，与当地普通油菜一样的栽培管理。移栽和直播均可。施足基肥，适时播种和移栽，控制种植密度。在长江区域，直播时，10月上旬播种，分别在3叶、5叶两个发育阶段间苗，7叶时定苗，密度在12000～15000株/亩；若为育苗移栽，则需要提早至9月下旬播种，于10月中下旬移栽，移栽密度一般为7000～10000株/亩；春播区，在4月初播种，密度为6000株/亩。若油菜观光景区附近还有普通农民种植的可育品系的油菜，则种植本发明所提到的不育系油菜时，需要将其与其它可育品系的油菜至少隔离500m，以免可育品系的油菜花粉传到不育系油菜上，造成不育系油菜结实，从而无法达到延长花期的目的。通过这种完善的配套的观光型油菜栽培技术体系，来实现油菜观光景区的油菜花期延长的目的。

种植不育系油菜后，在油菜盛花期，还可以对油菜追肥2.5～5kg/亩。追肥操作能够补充油菜长出花后所需要的营养，促进油菜花期的延长。追肥优选追加尿素或者氮磷钾复合肥。

本发明从遗传角度对油菜进行改良，通过种植不育系油菜来实现延长花期的目的。油菜开花后不结实，其中，一方面，本用于结实的营养会继续为促进新的花蕾出现并开花而提供，导致油菜开花时间延长；另一方面，油菜本身有激素控制，当出现结实交叉或不结实的情况时，油菜本身会因体内的激素控制而导致持续开花，从而造成开花时间延长。

本发明中，可以利用萝卜质不育系来得到第一类不育系油菜，萝卜质不育系的油菜具有花瓣正常、不育性彻底且不受环境影响的优点，即使早期选育的萝卜质不育系存在蜜腺黄化问题，但目前技术中已经得到改良。

对于第二类不育系油菜和第三类不育系油菜，首先，细胞核雄性不育分为显性核不育和隐性细胞核不育两类。其中，隐性细胞核不育包括单隐性核不育和双隐性核不育，及有上位作用的三隐性核不育。具有上位作用的三隐性核不育和双显性核不育系均可以得到全不育系。其中，核不育系的不育性彻底，花瓣正常。所以利用具有上位作用的三隐性核不育类中的全不育系油菜以及两显性核不育类中的全不育系油菜来达到延长花期的效果，作用明显。

从遗传上改良油菜是延长花期的最直接和最根本的方法。其延长花期的效果明显，对环境无破坏或无潜在破坏的风险。从经济价值角度来考虑，虽然本发明提供的是不育系油菜，但因为旅游观光的经济价值比收获油菜菜籽的经济价值高，所以种植不育系油菜并不会降低景区收入，反而会增高。

另外，上述延长油菜花期的方法中所利用的不育系油菜的制种方法，包括将不育系油菜与保持系油菜或父本按照2～4:1进行有性繁殖，收获种子。

此处所提到的父本，即为上述延长油菜花期的方法中提到的父本，也就是观光型可育系油菜。此处所提到的保持系油菜可以为上述得到第一类不育系油菜同时得到的保持系油菜，也可以为临保系油菜。

经过改良后的油菜种植后，不仅能够在当季延长观赏期，将其与保持系或父本进行有性繁殖，还可以收集兼具良好观赏性和不育性的油菜的种子，为下一载的播种做准备，而种子长成后，其植株就具有延长油菜观赏花期的作用。所以，油菜的一次改良，再加上有利的繁殖播种管理，能够为几载的观赏旅游业做出贡献，实用性高。

当不育系油菜为第一类不育系油菜时，将第一类不育系油菜与保持系油菜按照2～4:1进行有性繁殖；当不育系油菜为第二类不育系油菜或第三类不育系油菜时，将第二类不育系油菜或第三类不育系油菜与父本按照2～4:1进行有性繁殖。

在进行有性繁殖之后，在收获种子之前，还包括：待油菜授粉完成后，割除保持系油菜。在花开完后将油菜割除，打碎作为绿肥还田，还能够增加土壤肥力。

综上，本发明提供的延长油菜花期的方法及不育系油菜的制种方法具有以下优点：

(1)经济有效，延长花期效果明显，可以将花期延长5～7天；

(2)环保，对环境没有破坏作用，也不存在潜在的生态破坏风险；

(3)能够增加土壤肥力，为下一季作物的种植提供营养；

(4)操作简单，技术容易掌握和推广。

本发明提供的方法非常适合以不收获油菜籽为目的的油菜观光景区种植。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述：

实施例一

本实施例提供的延长油菜花期的方法，包括种植不育系油菜。

上述不育系油菜通过以下步骤选育：以萝卜质不育系M98为母本，以中双11号为父本，将M98与中双11号杂交，然后连续回交，直至得到回交五代，标记为BC5，该BC5即为所需的不育系。

以不育系油菜作为实施例，以保持系油菜作为对照例，实施例和对照例都在江西农业大学科技园内种植，并且实施例和对照例都分别设置3个重复，每个重复面积10行，100株。在开花时，用隔离网隔离每个处理和每个重复。当油菜处于盛花时，对每个处理撒施0.15斤尿素。临近终花期时统计终花期日期。通过分析，发现不育系比保持系开花时间延长6天、5天、7天，三个重复的平均延长时间为6天，花期延长效果显著。

实施例二

本实施例提供的延长油菜花期的方法，包括种植不育系油菜。

上述不育系油菜通过以下步骤选育：以萝卜不育细胞质雄性不育系为母本，以阳光2009为父本，将萝卜不育细胞质雄性不育系与阳光2009杂交，然后连续回交，直至得到回交五代，标记为BC5，该BC5即为所需的不育系。

以不育系油菜作为实施例，以保持系油菜作为对照例，实施例和对照例都在江西农业大学科技园内种植，并且实施例和对照例都分别设置3个重复，每个重复面积10行，100株。在开花时，用隔离网隔离每个处理和每个重复。当油菜处于盛花时，对每个处理撒施0.15斤尿素。临近终花期时统计终花期日期。通过分析，发现不育系比保持系开花时间延长6天、6天、7天，三个重复的平均延长时间在6天以上，花期延长效果显著。

实施例三

本实施例提供的延长油菜花期的方法，包括种植不育系油菜。

上述不育系油菜通过以下步骤选育：以萝卜质不育系M029为母本，以中双9号为父本，将萝卜质不育系M029与中双9号杂交，然后连续回交，直至得到回交五代，标记为BC5，该BC5即为所需的不育系。

以不育系油菜作为实施例，以保持系油菜作为对照例，实施例和对照例都在江西农业大学科技园内种植，并且实施例和对照例都分别设置3个重复，每个重复面积10行，100株。在开花时，用隔离网隔离每个处理和每个重复。当油菜处于盛花时，对每个处理撒施0.15斤氮磷钾复合肥。临近终花期时统计终花期日期。通过分析，发现不育系比保持系开花时间延长7天、6天、7天，三个重复的平均延长时间在6天以上，花期延长效果显著。

实施例四

本实施例提供的延长油菜花期的方法，包括种植不育系油菜，该不育系油菜为三隐形核不育类中的全不育系油菜。

以不育系油菜作为实施例，以临保系油菜作为对照例，实施例和对照例都在江西农业大学科技园内种植，并且实施例和对照例都分别设置3个重复，每个重复面积10行，100株。在开花时，用隔离网隔离每个处理和每个重复。当油菜处于盛花时，对每个处理撒施0.15斤氮磷钾复合肥。临近终花期时统计终花期日期。通过分析，发现不育系比保持系开花时间延长7天、6天、5天，三个重复的平均延长时间为6天，花期延长效果显著。

实施例五

本实施例提供的延长油菜花期的方法，包括种植不育系油菜，该不育系油菜为两显性核不育类中的1：1不育系油菜与临保系油菜杂交得到的油菜。

以不育系油菜作为实施例，以临保系油菜作为对照例，实施例和对照例都在江西农业大学科技园内种植，并且实施例和对照例都分别设置3个重复，每个重复面积10行，100株。在开花时，用隔离网隔离每个处理和每个重复。当油菜处于盛花时，对每个处理撒施0.15斤尿素。临近终花期时统计终花期日期。通过分析，发现不育系比保持系开花时间延长7天、6天、6天，三个重复的平均延长时间在6天以上，花期延长效果显著。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种延长油菜花期的方法，其特征在于，包括种植不育系油菜，所述不育系油菜为第一类不育系油菜、第二类不育系油菜、第三类不育系油菜中的至少一种；

所述第一类不育系油菜为经过筛选处理的细胞质不育系油菜；

所述第二类不育系油菜为具有上位作用的三隐性核不育类中的全不育系油菜；

所述第三类不育系油菜为具有上位作用的两显性核不育类中的全不育系油菜；

所述筛选处理的方法包括：

选择细胞质不育系油菜作为母本，选择观光型可育系油菜作为父本，将所述父本和所述母本杂交，收获F1代；

将所述F1代种植后，选择所述F1代中正常的单株与所述父本连续回交五次，每次均收获全不育并为观光型的单株，选用回交五代或选用所述回交五代杂交后的油菜。

2.根据权利要求1所述的延长油菜花期的方法，其特征在于，所述第一类不育系油菜来源于：所述回交五代；或者通过所述回交五代与其它保持系油菜杂交，从其中选取的观光型不育系油菜。

3.根据权利要求1所述的延长油菜花期的方法，其特征在于，所述第二类不育系油菜来源于：三隐形核不育类中的全不育系油菜；或者由具有上位作用的三隐形核不育类中的1：1不育系油菜与其它临保系油菜杂交得到，所述1：1不育系油菜为育性分离比为1:1的油菜株系。

4.根据权利要求1所述的延长油菜花期的方法，其特征在于，所述第三类不育系油菜来源于：两显性核不育类中的全不育系油菜；或者由具有上位作用的两显性核不育类中的1：1不育系油菜与其它临保系油菜杂交得到，所述1：1不育系油菜为育性分离比为1:1的油菜株系。

5.根据权利要求1所述的延长油菜花期的方法，其特征在于，所述连续回交包括，

回交一代操作：将所述F1代中正常的单株与所述父本回交得到回交一代；

回交二代操作：从所述回交一代中选取与轮回亲本表型相似的不育单株与所述轮回亲本回交，得到回交二代；

按照所述回交二代操作的步骤继续回交，直至得到回交五代。

6.根据权利要求1所述的延长油菜花期的方法，其特征在于，所述不育系油菜为纯合不育系油菜、杂交不育系油菜中的一种。

7.根据权利要求1所述的延长油菜花期的方法，其特征在于，种植所述不育系油菜后，在油菜盛花期，对油菜追肥2.5～5kg/亩。

8.一种权利要求1～7任一项所述的延长油菜花期的方法中所利用的不育系油菜的制种方法，其特征在于，包括将所述不育系油菜与保持系油菜或所述父本按照2～4:1进行有性繁殖，收获种子。

9.根据权利要求8所述的不育系油菜的制种方法，其特征在于，当所述不育系油菜为第一类不育系油菜时，将所述第一类不育系油菜与保持系油菜按照2～4:1进行有性繁殖；当所述不育系油菜为第二类不育系油菜或第三类不育系油菜时，将所述第二类不育系油菜或所述第三类不育系油菜与所述父本按照2～4:1进行有性繁殖。

10.根据权利要求8所述的不育系油菜的制种方法，其特征在于，在进行有性繁殖之后，在收获种子之前，还包括：待油菜授粉完成后，割除所述保持系油菜。