CN110663543A - 强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法 - Google Patents

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金姣姣
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Abstract

本发明属于农作物育种领域，涉及一种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，包括以育性正常的冬油菜品种天油4号为父本以及以强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3‑12S为母本相邻播种在兰州市；待次年返青时，对母本喷施植物生长延缓剂的水溶液；使开花时日最高温度高于25℃，进行花粉育性鉴定，表现为父本正常可育以及母本的雌蕊正常发育、雄蕊败育；当花期结束后，将父本植株移除；待到成熟期成熟后收获母本，得到的种子即为强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的杂交种。本发明提供了一种便于育种、降低育种难度以及可提高育种成功率的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法。

Description

强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法
技术领域
本发明属于农作物育种领域，涉及一种育种方法，尤其涉及一种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法。
背景技术
花粉育性在农作物育种工作中起决定性因素，强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S是一种特殊的品种类型，具有优异的抗寒性(可抗-30℃极端低温)，但其花粉育性受外界环境温度的调控，表现为低温可育，高温不育，其育种过程难度大，成功率低。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种便于育种、降低育种难度以及可提高育种成功率的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法包括以下步骤：
1)以育性正常的冬油菜品种天油4号为父本以及以强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S为母本在头年8月在兰州市进行播种，父本与母本相邻种植；
2)待到次年三月中旬返青时，对父本以及母本均喷施植物生长延缓剂的水溶液；所述返青是指75％植株长出两片直径为1.5cm的新生叶；
3)在喷施植物生长延缓剂水溶液后，使开花时日最高温度高于25℃，此时进行花粉育性鉴定，花粉育性鉴定表现为父本正常可育以及母本的雌蕊正常发育、雄蕊败育；
4)当花期结束后，将父本植株割除，移出试验地；待到成熟期成熟后收获母本，得到的种子即为强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的杂交种。
上述父本所在行的行数与母本所在行的行数之比是1：3。
上述植物生长延缓剂的水溶液是多效唑水溶液、烯效唑水溶液或B9水溶液。
上述植物生长延缓剂的水溶液的浓度是100—200ppm，所述植物生长延缓剂的水溶液的用量是每亩40kg。
上述植物生长延缓剂的水溶液的浓度是150ppm。
上述喷施分两次进行，第一次喷施是在冬油菜植株返青时，在第一次喷施7天后进行第二次喷施。
上述花粉育性鉴定的具体实现方式是：采用I2-KI溶液染色法，当花粉被染成蓝色时，则为有活性花粉；染色浅或不着色花粉则为无活性败育花粉。
上述经花粉育性鉴定后，所述强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S植株的不育株率为不低于95％。
上述步骤4)的成熟是75％以上植株角果呈蜡黄色时即为成熟。
本研究提供了一种利用植物生长延缓剂控制强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的生育期，以调节花期使其花粉不育，解决PK3-12S不育的难题。
本发明的优点是：
本发明提供了一种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，该方法特征在于利用植物生长延缓剂作用，有效控制PK3-12S花期以获得不育系，便于育种工作进行。首先在每年八月中旬，在兰州市七里河区龚家湾试验地中进行播种，以育性正常的冬油菜品种天油4号为父本，强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S为母本，行比为2：6进行种植，播种后田间管理方式同当地白菜型冬油菜管理方式。于次年返青时，对PK3-12S植株进行喷施延缓剂处理，所用延缓剂为150ppm的多效唑，使PK3-12S花期延迟15d以上。本研究利用植物生长延缓剂对植物生育期的影响，旨在提供一种新型有效的强冬性白菜型冬油菜温敏型两用不育系PK3-12S的育种方法，此方法能够在实际应用有效获取白菜型温敏不育系，且本发明便于实施，可降低育种难度。本发明为解决不育系PK3-12S品系育种的困难，方便育种工作进行，通过植物生长延缓剂作用调节其生育期，控制花期处于高温时节，诱导PK3-12S植株雄性败育，以解决利用强冬性白菜型冬油菜温敏不育系PK3-12S杂种优势制种的难题。兰州市七里河区龚家湾地区在五月份的日最高温度在25℃以上，将温敏不育系PK3-12S花期控制在此时，即可达到高温不育的效果。
具体实施方式
本发明提供了一种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，该方法包括以下步骤：
1)在每年八月中旬，在兰州市七里河区龚家湾试验地进行播种。以育性正常的冬油菜品种天油4号为父本，强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S为母本，2个亲本相邻种植，父、母本行比为2：6，播种后田间管理方法同当地白菜型冬油菜管理方法。
2)这种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的选育方法，待到次年三月中旬返青时，对其进行喷施植物生长延缓剂的水溶液；返青定义为75％植株长出两片直径为1.5cm的新生叶。所用植物生长延缓剂类型为多效唑，所用浓度为150ppm，延缓剂水溶液施用量为每亩40kg，施用方式为喷雾：在冬油菜植株返青时，对其进行第一次喷施处理；在第一次喷施7d后对其进行第二次处理，喷施方法同第一次。
3)喷施植物生长延缓剂水溶液后，冬油菜花期延迟15d以上，使开花时日最高温度高于25℃，父本正常可育，温敏不育系母本PK3-12S雌蕊正常发育，雄蕊败育。花粉育性鉴定方法为I2-KI溶液染色法，当花粉被染成蓝色时，则为有活性花粉；染色浅或不着色花粉则为无活性败育花粉。经鉴定温敏不育系PK3-12S植株不育株率为95％以上。
4)花期结束后，将父本植株割除，移出试验地。待到成熟期成熟后收获母本；成熟定义为75％以上植株角果呈蜡黄色时即为成熟，收获后在种子含水量保持在8％以下时进行种子储藏，产量为50kg每亩，所得种子即为温敏不育系杂交种。
本发明的原理是：强冬性白菜型冬油菜温敏不育系PK3-12S是一种特殊的不育系类型，其育性受外界环境条件影响，主要影响因素是温度，该品系花粉育性表现为低温可育，高温不育。例如在兰州市七里河区龚家湾地区五月份日最高温度大于25℃时，PK3-12S植株花期雌蕊发育正常，雄蕊败育。本研究通过利用植物延缓剂，有效控制强冬性白菜型冬油菜温敏不育系PK3-12S的花期，使其在兰州市七里河区龚家湾地区日最高温度条件下开花，达到高温不育的目的，方便育种工作的进行。
实施例1：
本发明提供了一种利用延缓剂控制强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的生育期，以调节花期使其花粉不育的育种方法，具体方法如下：
1、2018年八月中旬，在兰州市七里河区龚家湾试验地进行播种。以育性正常的冬油菜品种天油4号为父本，强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S为母本，2个亲本相邻种植，父、母本行比为2：6，播种后田间管理方法同当地白菜型冬油菜管理方法。
2、这种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的选育方法，待到次年三月中旬返青时，对其进行喷施植物生长延缓剂的水溶液；返青定义为75％植株长出两片直径为1.5cm的新生叶；常用植物生长延缓剂类型有：多效唑(MET)、烯效唑(S-3307)、B9，同时设置五种浓度梯度(100ppm、125ppm、150ppm、175ppm、200ppm)，在其中选出最有效的植物生长延缓剂并确定其最适浓度，延缓剂水溶液施用量为每亩40kg，施用方式为喷雾。1)在冬油菜植株返青时，对其进行第一次喷施处理。2)在第一次喷施7d后对其进行第二次处理，喷施方法同第一次。
3、观察并记录生育期进程，如表1所示。对照区(CK)植株于3月20日显蕾，初花期为4月6日，在4月17日达到盛花期，父本植株表现正常，母本PK3-12S植株花抽薹比率为100％，花粉育性表现为全部可育，不利于杂交种制种进行；喷施浓度为150ppm的植物生长延缓剂多效唑水溶液后，冬油菜花期延迟15d以上，于4月1日显蕾，初花期为4月21日，在5月2日达到盛花期，使开花时龚家湾地区日最高温度高于25℃，父本正常可育，温敏不育系母本PK3-12S雌蕊正常发育，雄蕊败育。母本植株花抽薹比率为98％。花粉育性鉴定方法为I2-KI溶液染色法，当花粉被染成蓝色时，则为有活性花粉；染色浅或不着色花粉则为无活性败育花粉。经鉴定温敏不育系PK3-12S植株不育株率为95％以上。
表1 PK3-12S生育期进程记载
Figure BDA0002251823440000041
注：/代表植株不能正常抽薹或开花；25％植株开花视为初花期；75％植株开花视为盛花期。
4、花期结束后，将父本植株割除，移出试验地。待到成熟期成熟后收获母本；成熟定义为75％以上植株角果呈蜡黄色时即为成熟，收获后测定母本植株农艺性状，如表2所示，150ppm多效唑处理的植株，株高为67.2cm，主花序长度为34.8cm，角果长度为5.12cm，角粒数为19.8，全株角果数为78.8，农艺性状表现良好。在种子含水量保持在8％以下时进行种子储藏，产量为50kg每亩，所得种子即为温敏不育系杂交种。
表2 PK3-12S农艺性状记载
Figure BDA0002251823440000051

Claims (9)

1.一种强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法包括以下步骤：
1)以育性正常的冬油菜品种天油4号为父本以及以强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S为母本在头年8月在兰州市进行播种，父本与母本相邻种植；
2)待到次年三月中旬返青时，对父本以及母本均喷施植物生长延缓剂的水溶液；所述返青是指75％植株长出两片直径为1.5cm的新生叶；
3)在喷施植物生长延缓剂水溶液后，使开花时日最高温度高于25℃，此时进行花粉育性鉴定，花粉育性鉴定表现为父本正常可育以及母本的雌蕊正常发育、雄蕊败育；
4)当花期结束后，将父本植株割除，移出试验地；待到成熟期成熟后收获母本，得到的种子即为强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的杂交种。
2.根据权利要求1所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述父本所在行的行数与母本所在行的行数之比是1：3。
3.根据权利要求2所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述植物生长延缓剂的水溶液是多效唑水溶液、烯效唑水溶液或B9水溶液。
4.根据权利要求3所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述植物生长延缓剂的水溶液的浓度是100—200ppm，所述植物生长延缓剂的水溶液的用量是每亩40kg。
5.根据权利要求4所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述植物生长延缓剂的水溶液的浓度是150ppm。
6.根据权利要求5所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述喷施分两次进行，第一次喷施是在冬油菜植株返青时，在第一次喷施7天后进行第二次喷施。
7.根据权利要求6所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述花粉育性鉴定的具体实现方式是：采用I2-KI溶液染色法，当花粉被染成蓝色时，则为有活性花粉；染色浅或不着色花粉则为无活性败育花粉。
8.根据权利要求7所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述经花粉育性鉴定后，所述强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系PK3-12S植株的不育株率为不低于95％。
9.根据权利要求8所述的强冬性白菜型冬油菜温敏两用不育系的育种方法，其特征在于：所述步骤4)的成熟是75％以上植株角果呈蜡黄色时即为成熟。
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