CN112931194A - 一种油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系选育方法 - Google Patents

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陈丽
梁峰豪
张超
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Abstract

本发明公开了一种油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系选育方法，包括如下步骤：(1)将油菜莫利细胞质杂交种和油菜纯系种播种并杂交，(2)第二轮的鉴定和回交，(3)重复上一轮的鉴定和回交，至少进行6轮的鉴定和回交，获得的回交5代及以上世代的种子即为以油菜纯系种为保持系的油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系。全程在田间操作，降低了育种门槛，每一轮回交增加了自交鉴定，保证了育种成功率。

Description

一种油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系选育方法
技术领域
本发明属于杂交育种领域，具体涉及一种油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系选育方法。
背景技术
油菜为十字花科芸薹属植物，是世界主要的油料作物之一。目前生产上应用的油菜类型主要有甘蓝型油菜(Brassica napus L.)、芥菜型油菜(Brassica juncea L.)和白菜型油菜(Brassica rapa L.)。在油菜的杂种优势利用方面，常见的细胞质雄性不育系统(CMS)如波里玛、萝卜胞质等均为孢子体雄性不育类型，不育系的雄蕊退化较彻底，在花期几乎没有可见花粉，通过目测即可辨认不育株和可育株，不育系选育时通过花期目测选择不育株，和保持系多代回交即可。另外一种油菜雄性不育类型为配子体雄性不育，如莫利(M.arvensis)CMS[1,2,3,4,5]，不育系的雄蕊外形保存较完整，雄蕊在花期可见大量无活力花粉，通过目测不能区分不育株和可育株[4]，在不育系的育种方法上不同于孢子体雄性不育。
油菜莫利CMS是印度Prakash等于1998年在芥菜型油菜中创造的一种油菜配子体细胞质雄性不育系统，该系统不育系育性彻底稳定，无不良胞质副效应，目前在印度已应用于芥菜型油菜杂种优势利用[3,5]。
参考文献：
1.Prakash S,Kirti P B,Bhat S R,et al.A Moricandia arvensis-basedcytoplasmic male sterility and fertility restoration system in Brassicajuncea[J].Theor Appl Genet,1998,97:488-492
2.Kirti P B,Prakash S,Gaikwad K,et al.Chloroplast substitutionovercomes leaf chlorosis in a Moricandia arvensis-based cytoplasmic malesterile Brassica juncea[J].Theor Appl Genet,1998,97:1179-1182
3.Singh K H.Hybrid development in mustard(Brasica juncea L.)-Asuccess story[J].Sarson News,2008,12(2):2-3
4.Bhat S R,Prakash S,Kirti P B,et al.A unique introgression fromMoricandia arvensis confers male fertility to two different cytoplasmic malesterile lines of Brassica juncea[J].Plant Breeding,2005,124:117-120
5.雷绍林,杜才富,陈丽,等.芥菜型油菜莫利(Moricandia arvensis)细胞质雄性不育系统研究进展[J].中国油料作物学报,2018,040(002):297-301。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为：如何提供一种油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系选育方法。
本发明的技术方案为：一种油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系选育方法，包括如下步骤：
(1)第一轮种植和杂交
播种：将油菜莫利细胞质杂交种和油菜纯系种播种；
套袋：现蕾开花前，用硫酸纸袋对油菜莫利细胞质杂交种及油菜纯系种分别套袋；
人工授粉：开花后，以套袋油菜纯系种植株花朵为父本，套袋油菜莫利细胞质杂交种植株为母本人工去雄进行杂交，完成人工授粉；
揭袋：油菜谢花后，及时揭开油菜纯系种植株和授粉后的油菜莫利细胞质杂交种植株的硫酸纸袋；
收获：成熟后收获种子；其中，在母本上收获的种子，即为油菜纯系种与油菜莫利细胞质杂交种母本杂交的F1代种子；
(2)第二轮的鉴定和回交
播种：上轮收获的F1代种子和油菜纯系种种子继续进行播种；
套袋：油菜纯系种植株按照上轮方法继续套袋；F1代植株于初花期选生长健壮植株对其主花序进行套袋，同时对套袋F1植株的健壮分枝进行套袋；
回交：以油菜纯系种植株为父本，在套袋的F1代植株分枝上进行去雄杂交，收获的种子即为回交1代种子；
鉴定：油菜谢花后，揭开套在F1代植株主花序的纸袋，观察植株套袋花序自交结实性，对自交不结实的植株进行标记；
收获：成熟期，收获油菜纯系种种子和自交不结实植株分枝上的回交1代种子；
(3)重复上一轮的鉴定和回交，至少进行6轮的鉴定和回交，获得的回交5代及以上世代的种子即为以油菜纯系种为保持系的油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
全程在田间操作，降低了育种门槛，每一轮回交增加了自交鉴定，保证了育种成功率。现有技术在第二轮需要在实验室通过对花粉醋酸洋红染色鉴定出不育株，以后每一轮以不育株为母本，以保持系为轮回亲本直接多代回交，每一世代回交前没有鉴定步骤。而莫利胞质不育系育种过程持续多年，从第二轮开始很多环节操作不严容易使回交种子混入可育株，如人工去雄杂交时花粉污染或收获脱粒时机械混杂，都可能使回交后代中混入可育株。但由于传统技术回交前没有鉴定步骤，且不育株和可育株无法目测区分，当回交选择的母本单株为可育株时会导致育种失败。本发明省去了实验室鉴定，增加了回交前的全程自交鉴定，即使出现杂株，也能保证育种不受影响。
具体实施方式
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为从商业渠道购买得到的。
材料准备：油菜莫利细胞质杂交种(以下简称“莫利杂交种”)；油菜纯系常规种。油菜莫利细胞质杂交种可以从商业渠道购买，印度市场芥菜型油菜莫利胞质杂交种最多。油菜纯系品种国内国外种子市场都有出售。
选育方法
第一年度的种植和杂交
播种：将莫利杂交种和纯系常规种以育苗移栽方式或直播方式进行播种；
套袋：次年现蕾开花前，采用硫酸纸袋，优选宽20-30cm，长30-50cm的硫酸纸袋；对莫利杂交种及纯系常规种分别套袋；
人工授粉：开花后，取套袋纯系常规种植株花朵，采用人工去雄杂交的方式，以莫利杂交种为母本在套袋莫利杂交种植株花朵柱头上轻轻涂抹花粉，完成人工授粉；
揭袋：油菜谢花后，及时揭开纯系常规种和授粉后的莫利杂交种植株的硫酸纸袋；
收获：当纯系常规种套袋自交角果和母本杂交角果变黄，籽粒呈现黑褐色或褐色时，即可收获种子；其中，在母本上收获的种子，即为纯系常规种与莫利杂交种母本杂交的F1代种子；
第二年度的鉴定和回交
播种：上年收获的F1代种子和纯系常规种自交种子按照前述方法第二年度继续进行播种；
套袋：纯系常规种植株按照前述方法继续套袋；F1代植株于初花期选10-15株生长健壮植株对其主花序进行套袋，纸袋尺寸同上，同时对套袋F1植株的健壮分枝3个进行套袋，优选宽14cm，长30cm硫酸纸袋；
回交：以纯系常规种为父本，在套袋的F1代植株分枝上进行去雄杂交，收获的种子即为回交1代种子；
鉴定：油菜谢花10天后，揭开套在F1代植株主花序的纸袋，观察植株套袋花序自交结实性，对自交不结实的植株挂上塑料吊牌进行标记。
收获：成熟期，收获纯系常规种自交种子和自交不结实植株分枝上的回交1代种子；
第三年度的鉴定和回交
播种：第二年度收获的纯系常规种自交种子和回交1代种子按照前述方法进行播种；
套袋：纯系常规种植株按照前述方法继续套袋；回交1代植株于初花期选10-15株生长健壮植株对其主花序进行套袋，同时选择套袋回交1代植株的健壮分枝3个进行套袋；
回交：以纯系常规种为父本，在套袋的回交1代植株分枝上进行去雄杂交，收获的种子即为回交2代种子；
鉴定：油菜谢花10天后，揭开套在回交1代植株主花序的纸袋，观察植株套袋花序自交结实性，对自交不结实的植株挂上塑料吊牌进行标记。
收获：成熟期，收获纯系常规种种子和自交不结实植株分枝上的回交2代种子；
第n年度及以后年度的鉴定和回交
播种：上一年度收获的纯系常规种自交种子和回交种子按照前述方法进行播种；
套袋：纯系常规种植株按照前述方法继续套袋；回交植株于初花期选10-15株生长健壮植株对其主花序进行套袋，同时选择套袋回交植株的健壮分枝3个进行套袋；
回交：以纯系常规种为父本，在套袋的回交植株分枝上进行去雄杂交，收获的种子即为回交n-1代种子；
鉴定：油菜谢花10天后，揭开套在回交植株主花序的纸袋，观察植株套袋花序自交结实性，对自交不结实的植株挂上塑料吊牌进行标记。
收获：成熟期，收获纯系常规种自交种子和自交不结实植株分枝上的回交种子；
结论：至少进行6个年度的鉴定和回交，获得的回交5代及以上世代的种子即为以纯系常规种为保持系的油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系。

Claims (1)

1.一种油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系选育方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)第一轮种植和杂交
播种：将油菜莫利细胞质杂交种和油菜纯系种播种；
套袋：现蕾开花前，用硫酸纸袋对油菜莫利细胞质杂交种及油菜纯系种分别套袋；
人工授粉：开花后，以套袋油菜纯系种植株花朵为父本，套袋油菜莫利细胞质杂交种植株为母本人工去雄进行杂交，完成人工授粉；
揭袋：油菜谢花后，及时揭开油菜纯系种植株和授粉后的油菜莫利细胞质杂交种植株的硫酸纸袋；
收获：成熟后收获种子；其中，在母本上收获的种子，即为油菜纯系种与油菜莫利细胞质杂交种母本杂交的F1代种子；
(2)第二轮的鉴定和回交
播种：上轮收获的F1代种子和油菜纯系种种子继续进行播种；
套袋：油菜纯系种植株按照上轮方法继续套袋；F1代植株于初花期选生长健壮植株对其主花序进行套袋，同时对套袋F1植株的健壮分枝进行套袋；
回交：以油菜纯系种植株为父本，在套袋的F1代植株分枝上进行去雄杂交，收获的种子即为回交1代种子；
鉴定：油菜谢花后，揭开套在F1代植株主花序的纸袋，观察植株套袋花序自交结实性，对自交不结实的植株进行标记；
收获：成熟期，收获油菜纯系种种子和自交不结实植株分枝上的回交1代种子；
(3)重复上一轮的鉴定和回交，至少进行6轮的鉴定和回交，获得的回交5代及以上世代的种子即为以油菜纯系种为保持系的油菜莫利细胞质雄性不育系统不育系。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102475058A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 华中农业大学 甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系的选育方法
US20130212727A1 (en) * 2012-01-23 2013-08-15 Viterra, Inc. Hybrid canola quality brassica juncea
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Title
李大雄: "甘蓝型油菜细胞质雄性不育系QB10A与保持系QB10B的选育", 《贵州农业科学》 *
陈灿: "《作物学实验技术》", 28 February 2017, 湖南科学技术出版社 *

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