CN110896849A - 一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物育种领域，具体是一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，以克服现有技术中常规品种和杂优品种后代育性较高的缺陷。为了解决上述问题，本技术方案利用质核互作不育原理，将胭脂萝卜强优势组合S1×S2的母本S1培育成胞质雄性不育系A1，将父本S2培育成具有保持杂一代高不育性的胞质雄性不育保持系B2，本技术方案直接将具有较强超标优势的胭脂萝卜组合的双亲S1、S2，分别培育成胞质雄性不育系A1、胞质雄性不育保持系B2，目标性强，减少了不必要的测交、回交、自交等田间工作。该方法育种效率高，节工、省时、节本；育成的种子具有高产、高色素含量、高不育性、制种产量较高的显著优点。

Description

一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法

技术领域

本发明属于植物育种领域，具体是一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法。

背景技术

胭脂萝卜又叫红心萝卜，是十字花科萝卜属中国萝卜种的一个地方品种群，具有皮心全红的特点，是继榨菜之后的第二个涪陵特产，是加工特色食品——涪陵泡菜、胭脂萝卜干和提取天然色素——萝卜红的优质特色原料。胭脂萝卜属异花授粉作物，长期以来自繁留种，皮心全红株率不到10％，种性严重退化，不利于特色植物资源的保护和产业化开发利用。

现有技术公告号为CN104303995A的方案公开了一种胭脂萝卜的育种方法，选取不同类型胭脂萝卜材料，根据选育目标定向优选单株，最终育成色素含量高、口感清脆辣味少、耐空心和裂根、根型大且顺直，适于鲜食的胭脂萝卜稳定自交系。同时原重庆市涪陵区农科所采用系统育种法，2007年育成了涪陵红心1号、2号、3号系列常规品种，心皮全红株率提高到90％以上，保护了资源，满足了生产企业对良种的迫切需求。

由于萝卜品质与产量的矛盾较为突出，育成的常规品种产量较大面积生产用种降低20％以上，不利于提高种植户的积极性。胭脂萝卜收获产物肉质根属于营养体，具有较强的杂种优势。吕发生等(中国蔬菜，2012(2)：104-106)和陶洪英等(中国蔬菜，2012(1)：37)利用白萝卜质核互作雄性不育系77-01A质源进行回交转育，育成了3526A等胭脂萝卜质核互作雄性不育系，并于2011年育成了胭脂红1号、2号两个杂交品种，实现了高产与优质的融合。

胭脂萝卜杂交种的配制，两个亲本必须纯合，即心皮全红株率99％以上，已育成的杂交品种F1育性较高，生产上能够自留种子，造成子二代整齐性差、商品性差，数量、质量均不可控制，在开放授粉条件下进入混杂退化的恶性循环，极不利于优质原料的生产与供给，也不利于知识产权的保护。鉴于此，急需高产高色素含量高不育性的新一代杂交品种。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是克服现有常规品种和杂优品种后代育性较高的缺陷。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，利用质核互作不育原理，将胭脂萝卜强优势组合S1×S2的母本S1培育成胞质雄性不育系A1，将父本S2培育成具有保持杂一代高不育性的胞质雄性不育保持系B2。

进一步，包括以下步骤：

步骤1，选配优势组合S1×S2；

步骤2，母本S1培育成胞质雄性不育系A1；

步骤3，父本S2培育成胞质雄性不育保持系B2；

步骤4，A1×B2子一代主要性状鉴定。

进一步，所述步骤1中的S1、S2，包括①由胭脂萝卜地方品种、②胭脂萝卜品种间、③自交系间杂交种、④基于第③种产生的中间材料、⑤胭脂萝卜与任意萝卜品种的杂交后代、⑥基于第⑤种产生的中间材料，经若干代自交、定向选择育成的性状稳定、整齐一致、具有较强一般配合力、萝卜红色素含量≥15‰的皮心全红的胭脂萝卜自交系。

进一步，所述步骤1中的S1×S2具有超过标准品种的特殊配合力，表现为单位面积的肉质根产量较标准品种增产10％以上，或肉质根萝卜红色素含量较标准品种增加10％以上，或单位面积的萝卜红色素产量较标准品种增加10％以上的杂种优势。

进一步，所述步骤2的胞质雄性不育系A1的培育包括下列步骤：

(A)将S1作为父本与具有质核互作不育基因的胭脂萝卜或其他萝卜品种杂交；

(B)从具有质核互作不育基因的胭脂萝卜后代中选择与S1近似的不育株作母本，选S1单株或与S1近似的单株自交并作父本，此步骤(B)中的母本与父本进行配对杂交，则为测交组合；

(C)从测交组合中选择与S1近似的不育株做母本，相应的父本选S1自交结实率高的单株连续自交，对母本进行连续回交5-6代，对应的父本连续自交5-6代；本步骤(C)中的母本与父本配对杂交，则为回交组合群体；

(D)回交组合群体(≥100株)不育株率稳定达到100％、其他性状与S1完全一致时，其母本就育成为与S1对应的质核互作雄性不育系A1，与A1对应的回交父本则为其保持系S1。

进一步，所述步骤3的胞质雄性不育保持系B2的培育包括下列步骤：

(a)将S2与具有质核互作不育基因的胭脂萝卜或其他萝卜品种杂交；之后的步骤与措施同(A)、(B)、(C)和(D)所述步骤；

(b)回交组合群体(≥100株)不育株率稳定达到100％、其他性状与S2完全一致时，其母本就育成为与S2对应的质核互作雄性不育系A2，与A2对应的回交父本则为其保持系B2。

进一步，所述步骤4，A1×B2子一代主要性状鉴定，A1×B2子一代具有下列特点：

(Ⅰ)性状整齐一致；

(Ⅱ)群体不育株率达98.0％以上；

(Ⅲ)单位面积的肉质根产量较标准品种增产10％以上、肉质根萝卜红色素含量较标准品种增加10％以上或单位面积的萝卜红色素产量较标准品种增加10％以上；

(Ⅳ)制种产量高于常规种繁种产量的50％以上。

采用上述方案后实现了以下有益效果：

1、育种成本低、效率高：直接将具有较强超标优势的胭脂萝卜强优势组合的双亲S1、S2，分别培育成胞质雄性不育系A1、胞质雄性不育保持系B2，目标性强，减少了不必要的测交、回交、自交等田间工作，节省了大量的人力、物力、时间和资金。

2、育成品种优点突出：育成的杂交品种具有高肉质根产量、高色素含量、高不育性和制种产量较高的显著特点。

附图说明

图1为基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

实施例基本如附图1所示：

1、一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，对09S77、0484S等9个胭脂萝卜自交系，采用不完全双列杂交进行配合力测定；

2、从09S77在内的4个母本、0484S在内的8个父本配制的25个杂交组合中鉴定出强优势组合09S77×0484S；

3、以具有77-01A白萝卜不育质源的胭脂萝卜不育系3526A为母本，以具有较高配合力的源自涪陵红心1号的自交系09S77的单株为测交父本进行测交，选择高不育、全不育组合进行连续回交，转育成性状整齐、不育度100％、不育株率100％、异交结实性好的红心萝卜不育系09S77A，其相应回交父本09S77-5-1经连续自交即为保持系09S77B。(特别说明：胭脂红1号杂交品种的母本为3526A，重庆市绿满源农业科技有限公司对外销售胭脂红1号种子，可公开、方便地获得77-01A白萝卜不育质源。)

09S77A株高37.4cm，开展度62.0cm。叶长55.1cm，叶宽13.5cm，叶柄胭脂红色。肉质根短筒形，横径4.9cm，纵径9.5cm。皮厚0.2cm、红色，肉鲜红色。肉质根质地脆嫩，稍有辣味，含水量92.8％，色素含量24.3‰(参照《食品安全国家标准食品添加剂·萝卜红》(GB25536—2010)，采用汁液测定法测定鲜样的萝卜红色素，色素标样由重庆武隆仙女山色素厂生产，E514nm＝70，粉末状，下同)。涪陵沿江9月上旬播种，全生育期235天。

4、以自育的具有77-01A白萝卜不育质源的胭脂萝卜不育系中间材料04A6为母本，以胭脂萝卜地方品种“外梁红心”(重庆涪陵江北街道办事处)育成的具有较高配合力的自交系0484S作测交父本进行测交，选择全不育组合进行连续回交，转育成性状整齐、不育度100％、不育株率100％、异交结实性好的红心萝卜不育系0484A，其相应回交父本0484S-1-1-14-2-4-7经连续自交即为保持系0484B。

0484B：株高35.5cm，开展度69.3cm。叶长47.7cm，叶宽11.9cm，叶柄胭脂红色。肉质根长筒形，横径4.3cm，纵径12.7cm。皮厚0.2cm、红色，肉鲜红色。肉质根质地脆嫩，稍有辣味，含水量91.9％，色素含量19.3‰。涪陵沿江9月上旬播种，全生育期232天。

5、09S77A×0484B于2017年、2018年两个年度鉴定结果，肉质根产量1500kg/667m²，比标准品种(杂交品种胭脂红1号，下同)增产18.1％；肉质根色素含量15.5‰，比标准品种增加5.8％；肉质根色素产量23.2kg/667m²，比标准品种增产24.7％。该组合株高51.5cm，开展度64.7cm，最大叶长61.2cm，叶宽15.4cm，单根重188.2g，横径7.0cm，纵径8.3cm，皮光滑。该组合F1代大群体(每年200株以上)不育株率两年均为100％，制种产量平均达常规种繁殖产量的56.0％。

实施例2

1、对09S40、3526B等9个胭脂萝卜自交系，采用不完全双列杂交进行配合力测定；

2、从09S40在内的4个母本、3526B在内的8个父本配制的25个杂交组合中鉴定出强优势组合09S40×3526B；

3、以具有77-01A白萝卜不育质源的胭脂萝卜不育系3526A为母本，以具有较高配合力的高代自交系09S40(由重庆璧山收集的“禄鑫”红心萝卜经多代自交而成)为父本进行测交，选择植株性状与09S40相近的全不育组合进行连续回交，转育成性状整齐、不育株率100％、不育度100％、结实性好的红心萝卜不育系09S40A，其相应回交父本09S40-2即为保持系09S40B。

09S40A株高32.4cm，开展度62.2cm。叶长47.1cm，叶宽13.6cm，叶柄胭脂红色。肉质根短筒形，横径4.5cm，纵径7.8cm；皮厚0.2cm、红色，肉鲜红色。肉质根质地脆嫩，稍有辣味，含水量91.7％，色素含量21.5‰。涪陵沿江9月上旬播种，全生育期233天。

5、以具有77-01A不育质源的白萝卜不育系3073A为母本，以红心萝卜单株材料为回交父本，经连续多代回交育成红心萝卜不育材料04A6。再以04A6为测交母本、以自育红心萝卜自交系材料0305S-2-6(源自重庆璧山收集的“双华”红心萝卜)为轮回父本，经连续回交，转育成性状整齐、不育度100％、不育株率100％、异交结实性好的红心萝卜不育系3526A，其相应回交父本经连续自交即为保持系3526B。

3526B株高33.8cm，开展度64.8cm。叶长47.4cm，叶宽10.1cm，叶柄胭脂红色。肉质根弯筒形，横径5.3cm，纵径14.9cm；皮厚0.2cm、红色，肉鲜红色。肉质根质地脆嫩，稍有辣味，含水量92.2％，色素含量20.0‰。涪陵沿江9月上旬播种，全生育期232天。

6、09S40A×3526B于2017年、2018年两个年度鉴定结果，肉质根产量1530kg/667m²，比标准品种增产20.5％；肉质根色素含量19.0‰，比标准品种增加29.8％；肉质根色素产量29kg/667m²，比标准品种增产55.9％。该组合株高59.0cm，开展度67.3cm，最大叶长59.2cm，叶宽13.3cm，单根重250.2g，横径7.4cm，纵径10.9cm。该组合F1代群体(每年120株以上)不育株率均达99.0％以上。制种产量平均达常规种繁殖产量的63.5％。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，其特征在于：利用质核互作不育原理，将胭脂萝卜强优势组合S1×S2的母本S1培育成胞质雄性不育系A1，将父本S2培育成具有保持杂一代高不育性的胞质雄性不育保持系B2,将A1与B2杂交后形成子一代即为高不育性的胭脂萝卜种子。

2.根据权利要求1所述的一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，选配优势组合S1和S2；

步骤2，母本S1培育成胞质雄性不育系A1；

步骤3，父本S2培育成胞质雄性不育保持系B2；

步骤4，A1×B2子一代主要性状鉴定。

3.根据权利要求2所述的一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，其特征在于：

所述步骤1中的S1、S2,包括①由胭脂萝卜地方品种、②胭脂萝卜品种间杂交种、③自交系间杂交种、④基于第②或和③种产生的中间材料、⑤胭脂萝卜与任意萝卜品种的杂交后代、⑥基于第⑤种产生的中间材料，经若干代自交、定向选择育成的性状稳定、整齐一致、具有较强一般配合力、萝卜红色素含量≥15‰的皮心全红的胭脂萝卜自交系。

4.根据权利要求2所述的一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，其特征在于：所述步骤1中的S1×S2具有超过标准品种的特殊配合力，表现为单位面积的肉质根产量较标准品种增产10％以上，或肉质根萝卜红色素含量较标准品种增加10％以上，或单位面积的萝卜红色素产量较标准品种增加10％以上的杂种优势。

5.根据权利要求2所述的一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，其特征在于：所述步骤2的胞质雄性不育系A1的培育包括下列步骤：

(A)将S1作为父本与具有质核互作不育基因的胭脂萝卜或其他萝卜品种杂交；

(B)从具有质核互作不育基因的胭脂萝卜后代中选择与S1近似的不育株作母本，选S1单株或与S1近似的单株自交并作父本，本步骤(B)中的母本与父本进行杂交，则为测交组合；

(C)从测交组合中选择与S1近似的不育株做母本，相应的父本选S1自交结实率高的单株连续自交，对母本进行连续回交5-6代，对应的父本连续自交5-6代；本步骤(C)中的母本与父本配对杂交，则为回交组合群体；

(D)回交组合群体(≥100株)不育株率稳定达到100％、其他性状与S1完全一致时，其母本就育成为与S1对应的质核互作雄性不育系A1，与A1对应的回交父本则为其保持系S1。

6.根据权利要求2所述的一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，其特征在于：所述步骤3的胞质雄性不育保持系B2的培育包括下列步骤：

(a)将S2与具有质核互作不育基因的胭脂萝卜或其他萝卜品种杂交；之后的步骤与措施同(A)、(B)、(C)和(D)所述步骤；

(b)回交组合群体(≥100株)不育株率稳定达到100％、其他性状与S2完全一致时，其母本就育成为与S2对应的质核互作雄性不育系A2，与A2对应的回交父本则为其保持系B2。

7.根据权利要求2所述的一种基于高不育性的胭脂萝卜种子培育方法，其特征在于：所述步骤4，A1×B2子一代主要性状鉴定，A1×B2子一代具有下列特点：

(Ⅰ)性状整齐一致；

(Ⅱ)群体不育株率达98.0％以上；

(Ⅲ)单位面积的肉质根产量较标准品种增产10％以上、肉质根萝卜红色素含量较标准品种增加10％以上或单位面积的萝卜红色素产量较标准品种增加10％以上；

(Ⅳ)制种产量高于常规种繁种产量的50％以上。

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