CN108739354A - 抗g型列当向日葵恢复系1808r的选育方法 - Google Patents

抗g型列当向日葵恢复系1808r的选育方法 Download PDF

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高燕
玛依拉·玉素音
黄启秀
吴伟
吴元柱
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Abstract

本发明公开了一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，涉及植物遗传育种技术领域。本发明利用G型小种的向日葵列当和免疫G型列当的油用向日葵材料XR44R，通过杂交转育、回交、自交和同步跟踪鉴定向日葵抗列当技术等方法，对已有的感列当向日葵材料3603R进行改良，从而培养出创制抗列当(G型小种)的向日葵恢复系1808R，该品种抗G型列当效果非常好，并为我国向日葵抗列当育种工作奠定坚实基础。

Description

抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法
技术领域
本发明涉及植物遗传育种技术领域，尤其涉及一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法。
背景技术
向日葵是我国重要的经济作物之一，是我国农民增收、企业增效的一个重要来源。向日葵列当是一种寄生于向日葵根部的恶性杂草，近年来在全国向日葵产区呈现爆发增长趋势，对我国向日葵产业发展构成严重威胁。已有的研究表明，解决向日葵列当危害的最佳途径是选育抗列当的向日葵品种。
向日葵列当存在生理小种的分化，目前国际上已经鉴定出A、B、C、D、E、F、G、H八个生理小种类型，其致病力逐步增强。目前国内已鉴定出从A到G的列当生理小种类型，发现G小种是当前我国致病力最强的小种类型。创制抗G型小种的向日葵材料，培育抗列当向日葵品种已是当务之急。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，主要目的是解决普通品种的向日葵无法较好抗G型列当的问题。
为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，所述方法包括以下步骤：
(1)鉴定列当种子类型，选择G型列当种子；
(2)将所述G型列当种子接种于高感列当向日葵，获得成熟G型列当种子；
(3)选择抗性纯合的抗G型列当的油用向日葵作为父本，选择综合形状优良且不抗列当的恢复型食用向日葵作为母本；
(4)将所述父本与所述母本杂交，获得杂交F1代材料；
(5)对所述F1代材料接种所述G型列当种子，鉴定选择具有抗列当性状的F1代材料；
(6)将所述具有抗列当性状的F1代材料与所述母本进行回交，获得杂交F2代材料；
(7)采用步骤(5)和步骤(6)的方法，对所述F2代材料鉴定，将选择的具有抗列当性状的F2代材料与所述母本进行回交，获得杂交F3代材料；继续采用步骤(5)和步骤(6)的方法分别获得F4代材料和F5代材料；
(8)将经鉴定选择的抗列当F5代材料进行姊妹交，获得具有抗列当基因的F6代材料；
(9)在所述F6代材料开花时，将其与感列当的向日葵不育系进行一对一授粉，成熟后单独收获杂交花盘；将所述F6代材料进行自交，获得F7代材料；
(10)采用步骤(5)的方法对所述杂交花盘的种子进行抗列当鉴定，选择抗性纯合的F7代材料；
(11)将所述抗性纯合的F7代材料进行自交，获得F8代材料，将所述F8代材料自交，获得F9代材料，所述F9代材料自交获得F10代材料，所述F10代材料自交获得F11代材料，所述F11代材料自交获得F12代材料，所述F12代材料自交获得遗传形状稳定的F13代材料；
(12)将所述F13代材料与所述感列当的向日葵不育系进行测交，对测交后代进行配合力测定，从所述F13代材料中选择出抗G型列当且配合力好的向日葵恢复系材料，命名为1808R。
作为优选，所述高感列当向日葵的品种为赤葵2号。
作为优选，所述油用向日葵的品种为XR44R。
作为优选，所述恢复型食用向日葵品种为3603R。
作为优选，所述感列当的向日葵不育系的品种为JK601A。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明针对G型列当种子单独进行繁殖，保证了试验中所用列当接种物的高致病力强度，从而保障了育种材料最终的高抗列当特性。
本发明通过抗性同步跟踪鉴定，在杂交转育的过程中无需找抗性纯合体，可大大缩短抗列当育种进程。
本发明培育的向日葵新材料1808R含有3603R绝大多数基因的遗传性状，同时兼具了抗G小种列当的特点。
附图说明
图1是本发明实施例提供的培养杯内接种列当流程图一；
图2是本发明实施例提供的培养杯内接种列当流程图二；
图3是本发明实施例提供的培养杯内接种列当流程图三；
图4是本发明实施例提供的G型列当种子培养图；
图5是本发明实施例提供的感列当3603R(左图)和抗列当1808R(右图)的田间鉴定图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例
(1)列当种子生理小种鉴定：利用国外引进的鉴别寄主(一套向日葵材料，含有不同抗列当基因)，采用培养杯内接种列当的方法，对采集到的列当种子进行生理小种鉴定；根据鉴别寄主对列当的抗感反应，对应表格，即可判断列当样本的生理小种类型；鉴别寄主名称、所含抗性基因及对不同列当生理小种的反应见下表1；培养流程及判断方法见图1-3；
图1表示将培养杯放在温度25～28℃、光照强度为8000-10000Lux、光照时长14h/d的条件下培养，保持培养杯中土壤湿度在60％～70％。鉴别寄主长出4片叶时定苗，每杯留1株苗；图2表示鉴别寄主出苗后45天时，是列当根瘤大量出现的时期，对于感列当的鉴别寄主，透过杯璧可发现有黄色的列当瘤；图3表示用水将鉴别寄主的根系冲洗干净，观察根系上列当的寄生情况。感列当鉴别寄主的根系上会发现有列当瘤或幼茎(右)，抗列当的鉴别寄主则看不见列当瘤(左)；
表1.鉴定列当类型
注：R表示抗列当；S表示感列当；A到G为向日葵列当生理小种类型；
(2)G型列当种子的繁殖：向日葵列当是自花授粉植物，所以选择G型小种的向日葵列当种子，在温室条件下，接种于高感列当的向日葵品种“赤葵2号”(引进自内蒙古赤峰市农科所)，通过培养使列当完成出土、开花、成熟的生活史，以对G型小种的列当种子进行繁殖。将成熟的列当种子收集起来，用作于后期试验中的接种物；图4表示将花盆置于温度25～28℃、光照强度为8000-10000Lux、光照时长14h/d的条件下培养，保持盆中土壤湿度在60％～70％；待列当种子成熟后进行收获；
(3)育种材料的选择：本发明经前期研究，油用向日葵材料XR44R(利用从塞尔维亚引进的油葵材料LG-SS88,对自有恢复性油葵育种材料132044改良而成)，免疫G型小种列当，受一对等位基因控制且抗性纯合，所以将其作为父本；选择综合性状优良但不抗列当的恢复型食用向日葵材料3603R(利用市场上主栽食葵品种SH363，对自有恢复性食葵育种材料122003改良而成)，作为母本；
(4)杂交：将父本和母本材料并排种植于试验田，在开花前分别套袋15株，开花时对母本材料进行去雄工作，然后取父本花粉与之授粉，获得杂交F1代材料；
(5)抗性同步跟踪鉴定：由于XR44R的抗列当性状纯合，所以理论上F1代材料应表现为抗列当；为了确定材料的抗列当与否，将收获的F1代材料播种在透明的塑料培养杯中，并对其接种G型小种的列当种子，接种列当培养的方法参照图1～图3；
鉴定方法：培养到第45天时，能够透过杯壁观察到列当根瘤的植株即是感列当材料，需要进行淘汰，没有观察到根瘤时，将植株根系从杯中取出，用水冲洗干净，进一步观察向日葵根系上是否有列当根瘤，有列当根瘤的植株则为感列当材料并淘汰，无列当根瘤的植株即为抗列当材料；后期抗性跟踪鉴定方法与此相同；
(6)回交：将具有抗列当性状的F1代材料和向日葵材料3603R均种植于试验田中；开花前选择植株健壮的F1代材料和3603R分别套袋15株；开花时将3603R材料进行去雄，然后取F1的花粉与之授粉，通过杂交得到F2代材料；
(7)重复步骤5和6：F2代材料中存在抗性分离的情况，根据步骤5中的方法进行鉴定，筛选出具有抗列当性状的F2代材料，并将其与向日葵材料3603R均种植于试验田，重复步骤6，获得F3代材料；同理，获得F4代材料，F5代材料；
(8)混合授粉：将获得的抗列当的F5代材料种植于试验田，选择健壮植株套袋15株；开花时进行混合授粉姊妹交，以促进抗列当性状的纯合和其他优良性状的聚合，进而得到F6代材料(此时，F6代材料已具备3603R材料的90％以上基因，且含有抗列当基因)；
(9)测交：将获得的抗列当的F6代材料种植于试验田，选择健壮植株套袋20株，做好标签，开花时分别取其花粉与感列当的向日葵不育系JK601A(引进自吉林白城市向日葵研究所)，一对一授粉，成熟后单独收获杂交花盘。将套袋的20个株F6代材料进行自交，收获得到F7代材料；
(10)抗性鉴定：对步骤9中收获的20份杂交花盘的种子进行抗列当鉴定(抗性鉴定方法参照步骤5)，根据鉴定结果，判断出所收获的20份F7代材料的抗列当性状是否纯合；
(11)自交纯合：选取抗性纯合的F7代材料种植于试验田中，开花前选择20株健壮植株套袋进行自交，得到F8代材料。将F8代材料继续进行自交，得到F9代材料。以此类推，最终得到自交遗传性状稳定F13代材料；
(12)配合力测定：选取抗性纯合的F13代材料30份，分别种植于试验田中并做好标签，在每份材料中选择5株进行套袋，开花时取其花粉与向日葵不育系JK601A做测交，通过对测交后代的配合力测定，最终从F13代材料中选择出抗列当、配合力好的向日葵恢复系材料，并命名为1808R，感列当3603R和抗列当1808R的田间种植效果如图5所示。
本发明利用G型小种的向日葵列当和从塞尔维亚引进的免疫G型列当的油用向日葵材料XR44R，通过杂交转育、回交、自交和同步跟踪鉴定向日葵抗列当技术等方法，对已有的感列当向日葵材料3603R进行改良，从而培养出创制抗列当(G型小种)的向日葵恢复系1808R，为我区向日葵抗列当育种工作奠定坚实基础。
本发明培育方法涉及的“杂交”、“抗性同步鉴定”、“回交”、“自交”、“测交”、“配合力测定”、“不育系”及“恢复系”等专业术语为本领域技术人员公知常识。
本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。
以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)鉴定列当种子类型，选择G型列当种子；
(2)将所述G型列当种子接种于高感列当向日葵，获得成熟G型列当种子；
(3)选择抗性纯合的抗G型列当的油用向日葵作为父本，选择综合形状优良且不抗列当的恢复型食用向日葵作为母本；
(4)将所述父本与所述母本杂交，获得杂交F1代材料；
(5)对所述F1代材料接种所述G型列当种子，鉴定选择具有抗列当性状的F1代材料；
(6)将所述具有抗列当性状的F1代材料与所述母本进行回交，获得杂交F2代材料；
(7)采用步骤(5)和步骤(6)的方法，对所述F2代材料鉴定，将选择的具有抗列当性状的F2代材料与所述母本进行回交，获得杂交F3代材料；继续采用步骤(5)和步骤(6)的方法分别获得F4代材料和F5代材料；
(8)将经鉴定选择的抗列当F5代材料进行姊妹交，获得具有抗列当基因的F6代材料；
(9)在所述F6代材料开花时，将其与感列当的向日葵不育系进行一对一授粉，成熟后单独收获杂交花盘；将所述F6代材料进行自交，获得F7代材料；
(10)采用步骤(5)的方法对所述杂交花盘的种子进行抗列当鉴定，选择抗性纯合的F7代材料；
(11)将所述抗性纯合的F7代材料进行自交，获得F8代材料，将所述F8代材料自交，获得F9代材料，所述F9代材料自交获得F10代材料，所述F10代材料自交获得F11代材料，所述F11代材料自交获得F12代材料，所述F12代材料自交获得遗传形状稳定的F13代材料；
(12)将所述F13代材料与所述感列当的向日葵不育系进行测交，对测交后代进行配合力测定，从所述F13代材料中选择出抗G型列当且配合力好的向日葵恢复系材料，命名为1808R。
2.如权利要求1所述的一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，其特征在于，所述高感列当向日葵的品种为赤葵2号。
3.如权利要求1所述的一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，其特征在于，所述油用向日葵的品种为XR44R。
4.如权利要求1所述的一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，其特征在于，所述恢复型食用向日葵品种为3603R。
5.如权利要求1所述的一种抗G型列当向日葵恢复系1808R的选育方法，其特征在于，所述感列当的向日葵不育系的品种为JK601A。
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