CN112913688A

CN112913688A - 一种油菜加倍育种方法

Info

Publication number: CN112913688A
Application number: CN202110193139.2A
Authority: CN
Inventors: 杨欣欣; 王伟超; 莫颖颖; 吴严严; 严坚强
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2041-02-20
Also published as: CN112913688B

Abstract

本发明涉及领域农业育种技术，具体公开了一种油菜加倍育种方法。该方法利用硫酸乙二酯、芳香氧乙酸葡萄糖脂、亚硝基胍、秋水仙素、菜籽油、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐、脂肪醇聚盐乙烯醚和乙醇组成的诱变剂浸泡不同品系油菜种子，并以超声波辅助，使油菜品种子染色体加倍；然后，采用对油菜致病的病菌感染浸泡过的油菜种子，再将经过以上处理的不同品系油菜间行种植获得第一代染色体加倍基本群体；然后，进行6‑8个综合轮回选育获取性状稳定、优良的油菜种系，该油菜种系种植出的油菜产量高、出油率高、抗病能力强、植株发病率低。

Description

一种油菜加倍育种方法

技术领域

本发明属于农业育种技术领域，特别涉及一种油菜加倍育种方法。

背景技术

研究发现，由于染色体加倍，量变引起质变，植物的一系列特征特性都发生很大的变化:其外部形态特征和原植物有明显的差别，常具有巨大性的组织，如：高大的植株，肥厚而颜色深绿的叶片，较大或重瓣的花，较大的果实或种子，增大增粗的茎或根等；染色体加倍植物的体内常含有较原植物更多的碳水化合物、蛋白质、维生素、叶绿素以及某些有用的化学物质如生物碱、糖类以及其他药用成分和矿物质；染色体加倍植物的抗病性、抗旱性、抗寒性以及对不良环境的适应性都显著增强。

有研究表明：果树中的同源四倍体葡萄、猕猴桃比其二倍体抗逆性强、果实大、耐储藏；在蔬菜作物上表现为多倍体品种较二倍体具有更高的产量和维生素含量，且抗性好、果实大、耐储藏等优点；在其他作物中也发现有许多明显优于二倍体的特征，如烟草、牧草、药用植物、瓜类作物等。

油菜榨取的菜籽油是我国的主要食用油之一，富含亚油酸等不饱和脂肪酸和维生素E等营养成分，能很好地被机体吸收，具有良好的软化血管、延缓衰老的功效，还可作为工业用油等制作原料，显然现有的油菜品种难以满足人们需求，因此提供一种产量高产油率高抗病能力强的油菜种子及育种方法有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油菜加倍育种方法，利用该方法育种获得油菜母种种植油菜产量高、含油量大、抗病能力强。

为实现上述目的，本发明提供了一种油菜加倍育种方法，包括以下步骤：

(1)利用诱变剂浸泡至少两种不同品系油菜种子，并以超声波辅助，使油菜品种染色体加倍；

(2)将经过浸泡的种子喷上致病性菌液后按不同的品系间行种入种圃，开放授粉，选择病害轻、多分枝、矮杆、高油性状的加倍成功的植株，每株精选出饱满油菜种子，得到第一代染色体加倍的母种系列作为基本群体；

(3)通过6-8个综合轮回选育，使染色体加倍油菜品种性状达到稳定，分以下阶段进行：

a.将上述所选择的至少两个品系的染色体加倍种群的第一代种子在种圃内按不同种系间行种植，开放授粉，选择多分枝、矮杆、高油性状的植株，每株精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述各品系的第二代亲本，再将所获第二代种子在选种圃内同样按不同种系间行种值，选优去劣，精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述品系的第三代亲本，如此选育3-5个轮回；

b.将上述优选的各系优良单株的种子隔离种于不同种圃内进行比较观察3～4个轮回，选择优良种系，淘汰其它种系。

优选的，上述技术方案中，步骤(1)所述超声波的超声频率为40～60KHz。

进一步，上述技术方案中，步骤(1)所述诱变剂按质量份数计由硫酸乙二酯0.05～0.06份、芳香氧乙酸葡萄糖脂0.1～0.2份、亚硝基胍0.05～0.1份、秋水仙素0.1～0.2份、菜籽油20～30份、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐3～4份、脂肪醇聚盐乙烯醚6～7份和乙醇60份混合而成。

进一步，上述技术方案中，步骤(1)所述油菜种子浸泡时间为10～12小时。

进一步，上述技术方案中，步骤(1)所述的油菜品系包括白菜型油菜、荠菜型油菜和甘蓝型油菜。

进一步，上述技术方案中，步骤(2)所述的致病性菌液包括核盘菌、霜霉菌和尖孢镰刀菌三种菌种中的至少一种。

进一步，上述技术方案中，步骤(2)所述的致病性菌液浓度为1.0×10⁴～1.0×10⁵cfu/ml。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明中的采用硫酸乙二酯、芳香氧乙酸葡萄糖脂、亚硝基胍、秋水仙素、菜籽油、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐、脂肪醇聚盐乙烯醚和乙醇混合形成的诱变剂诱变作用油菜种子，其中诱变有效成分含硫酸乙二酯、芳香氧乙酸葡萄糖脂、亚硝基胍、秋水仙素，诱导作用方式及靶点多，诱导后突变呈现形式丰富，这为形成的加倍染色体油菜品系中更为优良品系的选出提供了充足样本；另外本诱变剂中添有菜籽油，菜籽油与油菜种子组分相容性好，对油菜种子渗透性强，通过菜籽油和硫酸乙二酯、芳香氧乙酸葡萄糖脂、亚硝基胍、秋水仙素等诱导有效成分的耦合效应，从而提高了硫酸乙二酯、芳香氧乙酸葡萄糖脂、亚硝基胍、秋水仙素对油菜种子渗透效果，进而提高油菜种子染色体加倍突变成功率。另外本发明诱变剂渗透油菜种子还采用超声波辅助，弱化不同界面因表面张力而形成的屏障，进一步提高了诱变物质的渗透效果，同时通过油菜种子超声过程有利于促进种子活性、酶活性，从而提高了染色体加倍变化过程效率，缩短了油菜加倍育种所需时间。

2.基于本发明诱变剂诱导染色体加倍的油菜种子突变形式的丰富多样特点，本发明还采用致病性菌液感染油菜种子，对油菜种子发育生长过程形成定向选择从而使获得的油菜种子发育而成的植株抗病抗逆能力强，发病率低。

3.本发明加倍育种过程进行了多个综合性轮回选育，选育出的加倍体油菜母种性稳定。

4.本发明加倍育种方法培育出的加倍体油菜品种，综合了不同种系的优点，克服了原品种油菜的缺陷，其产量高，产油率高。

具体实施方式

下面具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

(1)利用40KHz超声波辅助诱变剂浸泡白菜型油菜、荠菜型油菜和甘蓝型油菜3个品系油菜种子12小时，使油菜品种染色体加倍；

诱变剂按质量份数计由硫酸乙二酯0.05份、芳香氧乙酸葡萄糖脂0.1份、亚硝基胍0.05份、秋水仙素0.2份、菜籽油30份、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐3份、脂肪醇聚盐乙烯醚7份和乙醇60份混合而成；

(2)将经过浸泡的种子喷上浓度为1.0×10⁵cfu/ml致病性菌液后按不同的品系间行种入种圃，开放授粉，选择病害轻、多分枝、矮杆、高油性状的加倍成功的植株，每株精选出饱满油菜种子，得到第一代染色体加倍母种系列作为基本群体；

所述的致病性菌液包括核盘菌、霜霉菌和尖孢镰刀菌三种菌种；

(3)将上述所选择的3个品系的染色体加倍种群的第一代种子在种圃内按不同种系间行种植，开放授粉，选择多分枝、矮杆、高油性状的植株，每株精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述各品系的第二代亲本，再将所获第二代种子在选种圃内同样按不同种系间行种值，选优去劣，精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述品系的第三代亲本，如此选育5个轮回；

(4)将上述优选的各系优良单株的种子隔离种于不同种圃内进行比较观察3个轮回，选择优良种系Y1，淘汰其它种系。

实施例2

(3)利用60KHz超声波辅助诱变剂浸泡荠菜型油菜和甘蓝型油菜2个品系油菜种子10小时，使油菜品种染色体加倍；

诱变剂按质量份数计由硫酸乙二酯0.06份、芳香氧乙酸葡萄糖脂0.2份、亚硝基胍0.1份、秋水仙素0.1份、菜籽油20份、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐4份、脂肪醇聚盐乙烯醚6份和乙醇60份混合而成；

(4)将经过浸泡的种子喷上浓度为1.0×10⁴cfu/ml致病性菌液后按不同的品系间行种入种圃，开放授粉，选择病害轻、多分枝、矮杆、高油性状的加倍成功的植株，每株精选出饱满油菜种子，得到第一代染色体加倍母种系列作为基本群体；

所述的致病性菌液包括核盘菌和霜霉菌两种菌种；

(3)将上述所选择的2个品系的染色体加倍种群的第一代种子在种圃内按不同种系间行种植，开放授粉，选择多分枝、矮杆、高油性状的植株，每株精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述各品系的第二代亲本，再将所获第二代种子在选种圃内同样按不同种系间行种值，选优去劣，精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述品系的第三代亲本，如此选育3个轮回；

(4)将上述优选的各系优良单株的种子隔离种于不同种圃内进行比较观察4个轮回，选择优良种系Y2，淘汰其它种系。

实施例3

(5)利用50KHz超声波辅助诱变剂浸泡白菜型油菜和荠菜型油菜2个品系油菜种子11小时，使油菜品种染色体加倍；

诱变剂按质量份数计由硫酸乙二酯0.06份、芳香氧乙酸葡萄糖脂0.1份、亚硝基胍0.08份、秋水仙素0.15份、菜籽油25份、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐4份、脂肪醇聚盐乙烯醚6份和乙醇60份混合而成；

(6)将经过浸泡的种子喷上浓度为6×10⁴cfu/ml致病性菌液后按不同的品系间行种入种圃，开放授粉，选择病害轻、多分枝、矮杆、高油性状的加倍成功的植株，每株精选出饱满油菜种子，得到第一代染色体加倍母种系列作为基本群体；

所述的致病性菌液仅包括核盘菌一种菌种；

(3)将上述所选择的2个品系的染色体加倍种群的第一代种子在种圃内按不同种系间行种植，开放授粉，选择多分枝、矮杆、高油性状的植株，每株精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述各品系的第二代亲本，再将所获第二代种子在选种圃内同样按不同种系间行种值，选优去劣，精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述品系的第三代亲本，如此选育4个轮回；

(4)将上述优选的各系优良单株的种子隔离种于不同种圃内进行比较观察4个轮回，选择优良种系Y3，淘汰其它种系。

对比实施例1

与实施例1不同的是在步骤(2)中将经过浸泡的种子按不同的品系间行种入种圃之前不进行致病性病菌感染，选育的优良种系命名X1。

将不同种系的油菜种子相同条件下进行大田试验，其试验结果如表1所示，其中Y1、Y2、Y3种系油菜种子产量分别为2331kg/亩、2217kg/亩、2042kg/亩而普通白菜型、荠菜型油、甘蓝型油菜产量分别为1809kg/亩、1404kg/亩、1931kg/亩，Y1、Y2、Y3种系油菜种子产量均高于普通白菜型、荠菜型油、甘蓝型油菜产量；Y1、Y2、Y3种系油菜种子出油率分别为51.3％、46.7％、47.2％，而普通白菜型、荠菜型油、甘蓝型油菜出油率分别为35.9％、34.5％、40.2％，Y1、Y2、Y3种系油菜种子出油率同样均高于普通白菜型、荠菜型油和甘蓝型油菜出油率；Y1、Y2、Y3、X1种系油菜发病率分别为5％、9％、12％、25％，普通白菜型、荠菜型油、甘蓝型油菜发病率分别为24％、31％、27％，显而易见，Y1、Y2、Y3种系油菜种子发病率要远低于普通白菜型、荠菜型油、甘蓝型油菜以及对比实例X1种系发病率。

表1.不同种系油菜大田试验结果

综上所述，本发明油菜加倍育种方法可行高效，利用该方法育种获得油菜种系种植油菜产量高、出油率高、抗病能力强、植株发病率低。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims

1.一种油菜加倍育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）利用诱变剂浸泡至少两种不同品系油菜种子，并以超声波辅助，使油菜品种染色体加倍；

（2）将经过浸泡的种子喷上致病性菌液后按不同的品系间行种入种圃，开放授粉，选择病害轻、多分枝、矮杆、高油性状的加倍成功的植株，每株精选出饱满油菜种子，得到第一代染色体加倍母种系列作为基本群体；

（3）通过6-8个综合轮回选育，使染色体加倍油菜品种性状达到稳定，分以下阶段进行：

a．将上述所选择的至少两个品系的染色体加倍种群的第一代种子在种圃内按不同种系间行种植，开放授粉，选择多分枝、矮杆、高油性状的植株，每株精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述各品系的第二代亲本，再将所获第二代种子在选种圃内同样按不同种系间行种植，选优去劣，精选出饱满油菜种子，作为母种，可分别获得上述品系的第三代亲本，如此选育3-5个轮回；

b．将上述优选的各系优良单株的种子隔离种于不同种圃内进行比较观察3～4个轮回，选择优良种系，淘汰其它种系。

2.根据权利要求1所述的一种油菜加倍育种方法，其特征在于步骤（1）所述超声波的超声频率为40~60KHz。

3.根据权利要求1所述的一种油菜加倍育种方法，其特征在于步骤（1）所述诱变剂按质量份数计由硫酸乙二酯0.05~0.06份、芳香氧乙酸葡萄糖脂0.1~0.2份、亚硝基胍0.05~0.1份、秋水仙素0.1~0.2份、菜籽油20~30份、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐3~4份、脂肪醇聚盐乙烯醚6~7份和乙醇60份混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种油菜加倍育种方法，其特征在于步骤（1）所述油菜种子浸泡时间为10~12小时。

5.根据权利要求1所述的一种油菜加倍育种方法，其特征在于步骤（1）所述的油菜品系包括白菜型油菜、荠菜型油菜和甘蓝型油菜。

6.根据权利要求1所述的一种油菜加倍育种方法，其特征在于步骤（2）所述的致病性菌液包括核盘菌、霜霉菌和尖孢镰刀菌三种菌种中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种油菜加倍育种方法，其特征在于步骤（2）所述的致病性菌液浓度为1.0×10⁴ ~1.0×10⁵cfu/ml。