CN115380815B - 芥蓝雄性不育系的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芥蓝雄性不育系的选育方法，其包括下述步骤：(A)将不结球白菜Ogura雄性不育源黑不育‑1转育到被选择抱子甘蓝株系，得到抱子甘蓝雄性不育转育材料，(B)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育株系，(C)以筛选出的抱子甘蓝雄性不育株系材料为母本，被选择芥蓝株系为父本杂交，得到芥蓝雄性不育转育材料和(D)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的稳定芥蓝雄性不育系。
Description
技术领域
本发明涉及作物育种技术领域，尤其涉及一种芥蓝雄性不育系的选育方法。
背景技术
芥蓝为十字花科、芸薹属一年或两年生草本植物，栽培历史悠久，是中国的特产蔬菜之一。芥蓝的花薹柔嫩、鲜脆、清甜、味鲜美，以其肥嫩的花薹和嫩叶供食用。芥蓝营养丰富，每100克芥蓝新鲜菜苔含水分92～93克，维生素C51.3～68.8毫克，还有多种矿物质。
我国种植的芥蓝品种仍以地方品种和常规品种为主，如‘柳叶早芥’、‘登峰中迟芥蓝’、‘白花芥蓝’、‘中花圆叶芥蓝’等。这些芥蓝品种长期种植后，存在不同程度的混杂退化，例如，抽薹不整齐、产量低、抗性弱等缺点，从而影响经济效益。自国外，主要是日本，引进的芥蓝杂交种，如‘绿宝芥蓝’、‘顺宝芥蓝’，田间表现整齐，但价格昂贵，经济效益低下、市场竞争力差。国内芥蓝杂交品种选育也在逐步开展。例如，广东省农业科学院利用自交不亲和系选育出杂交一代品种‘夏翠芥蓝’、‘秋盛芥蓝’等杂交品种，但自交不亲和系亲本的制种需在蕾期人工授粉，存在亲本繁育成本高、长期自交易种性退化、种子纯度低等问题。雄性不育系是一类特殊的品种类型，其自身花器中，雌性器官发育正常，雄性器官发育不完善，不能形成正常的花粉，因而不能自身繁殖，需要借助于外来花粉才能结出种子。利用雄性不育系配制杂交种是简化制种的有效手段，可以降低杂交种子生产成本，提高杂种质量，扩大杂种优势的利用范围，是杂种优势利用最优化的制种途径。
发明内容
本发明的主要优势在于提供一种新的芥蓝雄性不育系的选育方法，其中本发明芥蓝雄性不育系的选育方法创造性地利用抱子甘蓝为转育媒介，通过两次转育，克服了不结球白菜Ogura雄性不育系直接转育到芥蓝时，出现的苗期黄化、花期不育等缺陷，从而获得制种成本低，杂种纯度高、高产、抗病、性状稳定的芥蓝新品种。
本发明的另一优势在于提供一种新的芥蓝雄性不育系的选育方法，其中本发明芥蓝雄性不育系的选育方法使研发人员可在选育过程中，通过对抱子甘蓝不育系、芥蓝自交系和芥蓝不育系的多重多次筛选，得到性状更为优良的芥蓝新品种。
本发明的另一优势在于提供一种新的芥蓝不育系选育方法，其中本发明芥蓝不育系育种方法创造性地利用抱子甘蓝为转育媒介，通过两次转育，克服了不结球白菜Ogura雄性不育系直接转育到芥蓝时，出现的苗期黄化、花期不育等缺陷，从而获得便于芥蓝育种的芥蓝不育系。
本发明的其它目的和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段得以实现。
相应地，本发明提供一种芥蓝雄性不育系的选育方法，其包括以下步骤：
(A)将不结球白菜Ogura雄性不育源黑不育-1转育到被选择抱子甘蓝株系，得到抱子甘蓝雄性不育转育材料；
(B)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育株系；
(C)以筛选出的抱子甘蓝雄性不育株系材料为母本，被选择芥蓝株系为父本杂交，得到芥蓝雄性不育转育材料；和
(D)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的稳定芥蓝雄性不育系。
结合下述描述和说明书附图，本发明上述的和其它的优势将得以充分体现。
本发明上述的和其它的优势和特点，通过下述对本发明的详细说明、说明书附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明实施例的芥蓝雄性不育系的选育方法的流程图。
图2是根据本发明实施例的芥蓝雄性不育系的选育方法的另一流程图。
具体实施方式
以下描述被提供以使本领域普通技术人员能够实现本发明。本领域普通技术人员可以想到其它显而易见的替换、修改和变形。因此，本发明所保护范围不应受到本文所描述的示例性的实施方式的限制。
本领域普通技术人员应该理解，除非本文中特地指出，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。
术语“雄性不育系”用于本文中时，指的是指通过人工选育，在雌器官发育正常的两性花或雌雄同株植物中获得的遗传性稳定的雄性不育系统。雄性不育系植物的雄性器官退化或发育不正常,丧失了受精能力，自交不结实，但是雌蕊正常，可以接受其他植物品种的正常花粉。术语“雄性不育保持系”指的是专门给雄性不育系植物授粉，并使其所得的下一代仍为不育系的品系。这种使不育系能传种接代的植物品系，称为雄性不育保持系。术语“雄性不育恢复系”指的是给雄性不育系植物授粉，使所得种子种出来的植株雄蕊恢复正常，并能自交结实的特定品种，这些品种或品系，称为雄性不育恢复系。术语“Ogura不育源”指的是日本人小仓于1968年在鹿儿岛萝卜品种田里发现的不育株，其特点是雄蕊完全退化呈小花瓣或条状，无雄蕊,无花粉，雌蕊外形基本正常，不育率、不育度均为100％。该不育源存在苗期遇低温植株黄化、花器蜜腺退化等缺陷，在生产上难以应用。术语“回交”指的是子一代和两个亲本的任意一个进行杂交的一种育种方法。术语“不结球白菜Ogura雄性不育源”指的是通过将Ogura不育源转育到白菜后，经过回交和筛选获得的不结球白菜品种黑不育-1，其克服了苗期遇低温植株黄化、花器蜜腺退化等Ogura不育源的缺陷。本文中的不结球白菜Ogura雄性不育源黑不育-1的知识产权归苏州市农业科学院所有。术语“F1代”指的是杂交一代。
苏州市农业科学院具有自主知识产权的不结球白菜不育系材料黑不育-1由Ogura不育源转育得到。然而，研究者发现，在当将不结球白菜不育系材料黑不育-1远源杂交直接转育到芥蓝时，会出现苗期黄化、花期不育现象。为了克服利用不结球白菜不育系材料黑不育-1材料实现芥蓝育种的困难，发明人创造性地利用抱子甘蓝为转育媒介，通过两次转育，克服了不结球白菜Ogura雄性不育系直接转育到芥蓝时，出现的苗期黄化、花期不育等缺陷，从而获得制种成本低，杂种纯度高、高产、抗病、性状稳定的芥蓝新品种。
本发明芥蓝雄性不育系的选育方法的步骤通过下述实施例被示例性地阐明。
实施例1：选择芥蓝株系
合适的芥蓝株系可选择现有品种株系，也可以进一步通过现有品种株系的多代自交和筛选得到。
在本文中，示例性地，发明人选择原产广东和广西的芥蓝品种“中花芥蓝”和“塘阁迟花芥蓝”，然后根据其田间性状，进一步选择其具有优质农艺性状的芥蓝植株，人工控制自花授粉，经多代自交和选择，筛选出农艺性状好、遗传基础单纯的株系。
其中，经多代选择得到的芥蓝稳定自交系JL-10-1为品质优良的早中熟，株高45cm，开展度50cm，叶形为卵圆形，无菇叶，绿色，叶长29cm，叶面微皱，腊粉少，节间较疏，花白色，薹叶披针形，主薹高34cm，横径3.2cm，单株花薹重105g左右的株系；芥蓝稳定自交系JL-10-4为生长势强、适应性广、品质优良的中熟，株高48cm，开展度52cm，叶形为长卵形，无菇叶绿色，叶长33cm，叶面微皱，腊粉少，节间较疏，花白色，薹叶披针形，主薹高36cm，横径3.4cm，单株花薹重125g左右的株系。
实施例2：选择抱子甘蓝株系
合适的抱子甘蓝株系可选择现有品种株系，也可以进一步通过现有品种株系的多代自交和筛选得到。
在本文中，示例性地，发明人选择日本进口品种“早生子持”，然后根据其田间性状，进一步选择其具有优质农艺性状的抱子甘蓝植株，人工控制自花授粉，经多代自交和选择，筛选出农艺性状好、遗传基础单纯的株系。
| 品种来源 | 单株编号 | 自交世代 | 株系编号 |
| 早生子持 | B05-6-1 | 多代 | B05-6-1-4-1 |
| 早生子持 | B05-4-1 | 多代 | B05-4-1-13-2 |
其中，经多代选择得到的抱子甘蓝稳定自交系B05-6-1-4-1为早熟，植株直立，株高90cm，开展度62cm，叶形为卵圆形，叶长30cm，宽22cm，叶柄长11cm，叶片小，呈勺形向上抱合,叶柄细长,叶柄中部有小叶耳2片,叶面微皱，腊粉少，节间较疏，叶球横径2.3cm，纵径4.0cm，单球重5g左右的株系；抱子甘蓝稳定自交系B05-4-1-13-2为早熟，植株直立，株高94cm，开展度67cm，叶形为卵圆形，叶长46cm，宽28cm，叶柄长17cm，叶片向外开张,叶柄中部有小叶耳2片,叶面微皱，腊粉少，节间较疏，叶球横径2.8cm，纵径3.5cm，单球重8g左右的株系。
实施例3：抱子甘蓝雄性不育系的选育
将不结球白菜Ogura雄性不育源黑不育-1转育到上述被选择的(或选择好的)抱子甘蓝株系，以得到抱子甘蓝雄性不育转育材料。然后，以芥蓝雄性不育转育材料为F1代，以被选择芥蓝株系为轮回亲本，进一步经连续多代回交和田间筛选，得到不育度、不育率均为100％，植株苗期不黄化，蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育材料。优选地，被选择抱子甘蓝株系为抱子甘蓝自交系。优选地，在筛选过程中，经至少3代回交。更优选地，在筛选过程中，经至少8代回交。经连续多代回交和田间筛选，得到不育度、不育率均为100％，植株苗期不黄化，蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育材料(编号为：BZ-1-4)，其中筛选出的抱子甘蓝雄性不育材料为早熟，植株直立，株高90cm,开展度66cm，叶形为卵圆形，叶长44cm，宽23cm，叶柄长19cm，叶片向外开张,叶柄中部无小叶耳,叶面微皱，腊粉少，节间较短，叶球横径2.4cm，纵径3.9cm，单球重7g左右抱子甘蓝雄性不育株。
实施例4：芥蓝雄性不育系的选育
以获得的抱子甘蓝雄性不育材料(编号为BZ-1-4)为母本，被选择芥蓝株系(JL-10-1和JL-10-4)为父本杂交，并选取与父本性状相近、健壮株留种，以得到芥蓝雄性不育转育材料。以得到的芥蓝雄性不育转育材料为F1代，被选择芥蓝株系为轮回亲本，连续回交转育8代和期间田间观察筛选，得到稳定芥蓝Ogura雄性不育系材料(编号：JL1408S)，该芥蓝品种为中熟品种，田间商品性优良；株高约50.0cm，开展度约45.0cm，叶片长卵形、绿色，叶面微皱，叶长30.0cm左右，叶宽27.0cm左右，叶柄长16.0cm左右；主薹呈纺锤形、绿色，薹叶披针形，主薹高约40.0cm，薹粗约3.6cm，单个薹重约180g，亩产1500kg/667m2左右，且其不育度和不育率均为100％，苗期不黄化，蜜腺发育正常。该品种具有中熟、主薹粗、节间梳、口感爽脆、产量高、适于春秋两季播种等优点。此外，该品种适应长三角地区，尤其是江苏、浙江等地气候，填补了国内芥蓝育种的空白，具有完全自主知识产权。
2016年8月至2019年3月，申请人对芥蓝新品种‘JL1408S’在苏州市、南京市、扬州市、镇江市等地开展生产试验示范推广，累积达1125.5亩次，均取得预期和令人满意的作物收获。
相应地，如附图之图1和图2所示和根据本发明实施例，本发明提供一种芥蓝雄性不育系的选育方法，其包括下述步骤：
(A)将不结球白菜Ogura雄性不育源黑不育-1转育到被选择抱子甘蓝株系，得到抱子甘蓝雄性不育转育材料；
(B)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育株系；
(C)以筛选出的抱子甘蓝雄性不育株系材料为母本，被选择芥蓝株系为父本杂交，得到芥蓝雄性不育转育材料；和
(D)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的稳定芥蓝雄性不育系。
根据本发明实施例，本发明芥蓝雄性不育系的选育方法的步骤(B)进一步包括下述步骤：
(B1)以抱子甘蓝雄性不育转育材料为F1代，以被选择抱子甘蓝株系为轮回亲本，经连续多代回交和田间筛选；和
(B2)根据田间性状，筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育株系。
根据本发明实施例，本发明芥蓝雄性不育系的选育方法的步骤(D)进一步包括下述步骤：
(D1)以芥蓝雄性不育转育材料为F1代，以被选择芥蓝株系为轮回亲本，经连续多代回交和田间筛选；和
(D2)根据田间性状，筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的芥蓝雄性不育株系。
优选地，被选择抱子甘蓝株系为抱子甘蓝自交系，被选择芥蓝株系为芥蓝自交系。
值得注意的是，本文中的术语“多代”指的是至少3代。优选地，本文中的“多代”指的是至少8代。示例性地，本文中的“多代回交”指的是至少8代回交。
本领域普通技术人员应该理解，上述描述和附图所示的实施方式仅仅是为了示例性地解释本发明，而不是对本发明的限制。所有在本发明精神之内的等同实施、修改和改进均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，包括下述步骤：
(A)将不结球白菜Ogura雄性不育源黑不育-1转育到被选择抱子甘蓝株系，以得到抱子甘蓝雄性不育转育材料；
(B)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育株系；
(C)以筛选出的抱子甘蓝雄性不育株系材料为母本，被选择芥蓝株系为父本杂交，以得到芥蓝雄性不育转育材料；和
(D)筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的稳定芥蓝雄性不育系，其中被选择抱子甘蓝株系品种为早生子持，被选择芥蓝株系品种为中花芥蓝或塘阁迟花芥蓝。
2.根据权利要求1所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，步骤(B)进一步包括下述步骤：
(B1)以抱子甘蓝雄性不育转育材料为F1代，以被选择抱子甘蓝株系为轮回亲本，经连续多代回交和田间筛选；和
(B2)根据田间性状，筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的抱子甘蓝雄性不育株系。
3.根据权利要求1所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，步骤(D)进一步包括下述步骤：
(D1)以芥蓝雄性不育转育材料为F1代，以被选择芥蓝株系为轮回亲本，经连续多代回交和田间筛选；和
(D2)根据田间性状，筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的芥蓝雄性不育株系。
4.根据权利要求2所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，步骤(D)进一步包括下述步骤：
(D1)以芥蓝雄性不育转育材料为F1代，以被选择芥蓝株系为轮回亲本，经连续多代回交；和
(D2)根据田间性状，筛选出不育度、不育率均为100％、植株苗期不黄化、蜜腺发育正常的芥蓝雄性不育株系。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，被选择抱子甘蓝株系为抱子甘蓝自交系。
6.根据权利要求5所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，进一步包括下述步骤：
(E)选取抱子甘蓝品种，并根据其田间性状，选择合适抱子甘蓝植株，经多代自交和筛选，得到抱子甘蓝自交系，其中该步骤(E)位于该步骤(A)之前。
7.根据权利要求6所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，在步骤(E)中，被选择合适抱子甘蓝植株，经至少连续3代自交和筛选。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，被选择芥蓝株系为芥蓝自交系。
9.根据权利要求8所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，进一步包括下述步骤：
(F)选取芥蓝品种，并根据其田间性状，选择合适芥蓝植株，经多代自交和筛选，得到芥蓝自交系，其中该步骤(F)位于该步骤(A)之前。
10.根据权利要求9所述的芥蓝雄性不育系的选育方法，其特征在于，被选择合适芥蓝植株，经至少连续3代自交和筛选。
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