CN107660462A - 一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，以基因型为S(RfRf)材料作母本，基因型为N(rfrf)材料作父本，成对杂交收F1代种子，将F1代种子播种，用上述作为父本的材料与F1代种子测交，得到可育型和不育型的F2代种子；将F2代种子播种，用上述作为父本的材料与不育型的F2代种子测交，留目标性状植株，收F3代种子；将F3代种子重复与上述作为父本的材料测交两代，每代留目标性状植株种子，得到创制的不育系；对应的父本材料为保持系，基因型为S(RfRf)或基因型为N/S(RfRf)的材料为恢复系。本发明具有育种程序简单，育种目标可控，可定向大规模同时选育辣椒胞质雄性不育系三系材料。

Description

一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法
技术领域
本发明涉及一种植物的选育和繁育方法，尤其涉及一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，属于植物育种技术领域。
背景技术
CMS，是指作物育种学中的细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility)，辣椒胞质雄性不育系分别由胞质基因和核基因控制，其中胞质基因分别用N(可育)和S(不育)表示，核基因分别用Rf(可育)和rf(不育)表示。利用辣椒胞质雄性不育系配制的一代杂交种，解决了品种间杂交制种人工去雄问题。每亩杂交制种田的授粉母本按照3000 株计算，每株授粉10 朵花，则共授粉30000 朵花，如果采用人工去雄授粉，一个工作日可授粉500 朵花，这样一亩田需要60 个工作日；采用雄性不育系一个工作日可授粉2000 朵花，每亩辣椒制种田需15 个工作日，比人工去雄杂交制种节省45 个工作日，提高杂交制种效率3 倍，且能保证杂交一代种子纯度。
虽然辣椒胞质雄性不育系自1958 年就已经发现，但是辣椒胞质雄性不育系由恢复系做母本，保持系做父本杂交再自交获得的方法还未见报道。常规不育系研究是A 系×B系=A 系，A 系×C 系=杂交种，获得一个优良不育系之后通过大量测交寻找恢复系。从基因型为S(RfRf)的恢复系入手，进行C 系×B 系然后再自交后获得不育系，将具有优良农艺性状的恢复系C 系作为一个核心父本固定，创制一个多类型不育系的母本库，配置市场需要组合，将彻底革新传统辣椒杂种生产中人工去雄为不育系制种，降低生产成本。
发明内容
解决的技术问题：针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，优化育种程序，选育效率大幅度提高。
本发明通过以下技术方案解决技术问题：本发明提供的一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，包括以下步骤：
（1）亲本选择：选择基因型为N(rfrf)材料为父本、基因型为S(RfRf)材料为母本，并将父本、母本成对杂交，得到F1代种子；
（2）F1代测交：将所述F1代种子播种，用上述作为父本的材料与所述F1代种子测交，得到可育和不育两种类型的F2代种子；
（3）F2代测交：将所述F2代种子播种，用上述作为父本的材料与不育型的F2代种子测交，留目标性状植株，收F3代种子；
（4）创制的不育系提纯：将步骤（3）得到的目标性状的F3代种子重复与上述作为父本的材料测交两代，每代留目标性状植株种子，得到F5代种子，即为创制的不育系，对应的父本材料为保持系，基因型为S(RfRf)或者基因型为N/S(RfRf)的材料为恢复系。
进一步地，步骤（1）亲本选择的具体操作方法为： 第一年春天以基因型为S(RfRf)的恢复系为母本，基因型为N(rfrf)的材料为父本成对杂交，得到基因型为S(Rfrf)的F1代种子。
进一步地，步骤（2）F1代测交的方法为：第一年秋天，将所述F1代种子播种，所述F1代种子，基因型为S(Rfrf)均为可育类型，用第一年春天对应的基因型为N(rfrf)的材料（即为父本）与所述F1代种子测交，收F2代种子。
进一步地，步骤（3）F2代测交的方法为：第二年春天，将所述F2代种子播种，其基因型分为2种类型，分别为S(Rfrf)和S(rfrf)，育性分别为可育和不育，将不育株分别编号，用第一年春天对应的基因型为N(rfrf)的材料与之测交，留目标性状植株，收F3代种子，基因型为S(rfrf)。
进一步地，步骤（4）创制的不育系提纯的方法为：将基因型为S(rfrf)的F3代种子重复与对应的基因型为N(rfrf)的材料测交两代，每代留目标性状植株，至第三年春天，F5代基因型为S(rfrf)材料，为不育系A系；与不育系测交对应的基因型为N(rfrf)的材料为保持系B系，第一年基因型为S(RfRf) （或者基因型为N/S(RfRf)）的材料为恢复系C系。
辣椒胞质雄性不育系三系同时创制的方法，以基因型为S(RfRf)的恢复系为母本，基因型为N(rfrf)的材料为父本成对杂交，进行“可育×可育=不育”模式同时创制辣椒胞质雄性不育三系，提高育种效率，其优点在于：
（1）父母本均为可育类型，母本基因型为S(RfRf)，父本基因型为N(rfrf)（自然界90%以上为此基因型，容易获得），杂交F1代与基因型为N(rfrf)的材料再一次测交，F2代即出现不育植株。
（2）选育时间大大缩短，因为父母本基因型确定，可定向进行选育，大大缩短了育种时间。
（3）此方法可大量选育多类型辣椒胞质雄性不育系三系材料，基因型为S(RfRf)的材料固定不变，同时与多类型基因型为N(rfrf)的材料杂交，即可大量得到多类型辣椒胞质雄性不育系三系材料。
（4）此方法可同时得到不育系、保持系和恢复系，F5代基因型为S(rfrf)材料，为不育系A系，对应的基因型为N(rfrf)的材料为保持系B系，第一年基因型为S(RfRf)的材料为恢复系C系。
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，选育的辣椒胞质雄性不育系三系类型和数量大大增加。为辣椒杂种优势利用、不育系选育创制等开拓了新途径。
具体实施方式
下面通过具体的实施例来进一步阐述本发明。
本发明中所涉及到的基因型为S(RfRf)的牛角型辣椒SR01，基因型为S(RfRf)的羊角型辣椒SR03；基因型为N(rfrf)的大牛角型辣椒P57，基因型为N(rfrf)的羊角型辣椒美花1号，均来源于江苏丘陵地区镇江农业科学研究所1997年10月马志虎采集的材料。
实施例1：牛角型辣椒胞质雄性不育系三系同时创制
1.2013年春天以基因型为S(RfRf)的牛角型辣椒SR01为母本，基因型为N(rfrf)的大牛角型辣椒P57为父本杂交，得到F1代种子313粒。
2.2013年秋天，将所述F1代种子播种10粒，所述F1代种子，基因型为S(Rfrf)均为可育类型，作为母本，大牛角型辣椒P57为父本测交得到F2代种子。
3.2014年春天，将所述F2代种子播种50粒，其基因型分为二种类型，分别为S(Rfrf)和S(rfrf)，育性分别为可育和不育，比例为1:1，留不育株（23株）分别编号，大牛角型辣椒P57为父本测交，每株测交4朵花，结果后留大牛角型辣椒植株13号和21号，收F3代种子
4.2014年秋天，将2个单株F3代种子各播种20株，基因型均为S(rfrf)，分别编号为N1301--N1320和N2101--N2120，大牛角型辣椒P57为父本测交，每株测交4朵花，结果后留大牛角型植株N1307、N1316、N2112和N2118，收F4代种子。
5.2015年春天，将将4个单株F4代种子各播种20株，基因型均为S(rfrf)，分别编号为N130701--N130720、N131601--N131620、和N211201--N211220和N211801--N211820，大牛角型辣椒P57为父本测交，每株测交4朵花，结果后仅留大牛角型辣椒植株N131614，收F5代种子，即为创制的大牛角型不育系A（鉴定方法：通过观察植株是否有花粉确定是否为不育系）；大牛角型辣椒P57为保持系B；SR01（或者基因型为N/S(RfRf)材料）为恢复系C。
实施例2：羊角型辣椒胞质雄性不育系三系同时创制
1.2013年春天以基因型为S(RfRf)的羊角型辣椒SR03为母本，基因型为N(rfrf)的羊角型辣椒美花1号为父本杂交，得到F1代种子212粒。
2.2013年秋天，将所述F1代种子播种10粒，所述F1代种子，基因型为S(Rfrf)均为可育类型，作为母本，羊角型辣椒美花1号为父本测交得到F2代种子。
3.2014年春天，将所述F2代种子播种50粒，其基因型分为二种类型，分别为S(Rfrf)和S(rfrf)，育性分别为可育和不育，比例为1:1，留不育株（26株）分别编号，羊角型辣椒美花1号为父本测交，每株测交4朵花，结果后留羊角型辣椒植株3号和14号，收F3代种子
4.2014年秋天，将2个单株F3代种子各播种20株，基因型均为S(rfrf)，分别编号为Y301--Y320和Y1401—Y1420，羊角型辣椒美花1号为父本测交，每株测交4朵花，结果后留羊角型植株Y311、Y317、Y1408和Y1420，收F4代种子。
2015年春天，将将4个单株F4代种子各播种20株，基因型均为S(rfrf)，分别编号为Y31101-- Y31120、Y31701-- Y31720、和Y140801-- Y140820和Y142001-- Y142020，羊角型辣椒美花1号为父本测交，每株测交4朵花，结果后仅留羊角型辣椒植株Y31708，收F5代种子，即为创制的羊角型不育系A（鉴定方法：通过观察植株是否有花粉确定是否为不育系）；羊角型辣椒美花1号为保持系B；SR03（或者基因型为N/S(RfRf)材料）为恢复系C。

Claims (5)

1.一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，其特征为，包括以下步骤：
（1）亲本选择：选择基因型为N(rfrf)材料为父本、基因型为S(RfRf)材料为母本，并将父本、母本成对杂交，得到F1代种子；
（2）F1代测交：将所述F1代种子播种，用上述作为父本的材料与所述F1代种子测交，得到可育和不育两种类型的F2代种子；
（3）F2代测交：将所述F2代种子播种，用上述作为父本的材料与不育型的F2代种子测交，留目标性状植株，收F3代种子；
（4）创制的不育系提纯：将步骤（3）得到的目标性状的F3代种子重复与上述作为父本的材料测交两代，每代留目标性状植株种子，得到F5代种子，即为创制的不育系，对应的父本材料为保持系，基因型为S(RfRf) 材料或者基因型为N/S(RfRf)的材料为恢复系。
2.根据权利要求1所述一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，其特征在于，所述步骤（1）亲本选择为第一年春天以基因型为S(RfRf)的恢复系为母本，基因型为N(rfrf)的材料为父本成对杂交，得到基因型为S(Rfrf)的F1代种子。
3.根据权利要求1所述一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，其特征在于，所述步骤（2）F1代测交的方法为：第一年秋天，将所述F1代种子播种，用第一年春天对应的基因型为N(rfrf)的材料与所述F1代种子测交，收F2代种子。
4.根据权利要求1所述一种辣椒胞质雄性不育系创制及三系同时配套的方法，其特征在于，所述步骤（3）F2代测交的方法为：第二年春天，将所述F2代种子播种，其基因型分为2种类型，分别为S(Rfrf)和S(rfrf)，育性分别为可育和不育，将不育株分别编号，用第一年春天对应的基因型为N(rfrf)的材料与之测交，留目标性状植株，收基因型为S(rfrf)的F3代种子。
5. 根据权利要求1所述一种辣椒胞质雄性不育系三系同时创制的方法，其特征在于，所述步骤（4）创制的不育系提纯的方法为：将基因型为S(rfrf)的F3代种子重复与对应的基因型为N(rfrf)的材料测交两代，每代留目标性状植株种子，至第三年春天，F5代基因型为S(rfrf)材料为不育系A系；与不育系测交对应的基因型为N(rfrf)的材料为保持系B系，第一年基因型为S(RfRf) 材料或者基因型为N/S(RfRf)材料为恢复系C系。
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