CN1243665A - 生产f1杂交种子的方法 - Google Patents
生产f1杂交种子的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1243665A CN1243665A CN 99101280 CN99101280A CN1243665A CN 1243665 A CN1243665 A CN 1243665A CN 99101280 CN99101280 CN 99101280 CN 99101280 A CN99101280 A CN 99101280A CN 1243665 A CN1243665 A CN 1243665A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plant
- strain
- seed
- column flower
- long column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明涉及生产表现异型自交不亲和性的植物的F1杂交种子的方法。
Description
本发明涉及生产表现异型自交不亲和性的植物的F1杂交种子的方法。
长期以来，已经证明一般用于处理异体受精植物的F1杂交技术在植物育种中非常有效。特别是已经证明这种技术在得到异体受精农作物如玉米和油菜的优良品种方面特别有用。因此，建立能高效获得F1杂交种子的实际应用技术是长期以来的需求。为建立这样的技术，最常用的是细胞质雄性不育株系。但是，这种技术的问题是在许多种植物中常常难以找到诱发雄性不育性的细胞质。为了解决这个问题，已提出通过利用不亲和性来生产F1杂交种子的方法。这种技术已实际应用于植物育种过程，特别是用于产生表现同型自交不亲和性的几种十字花科蔬菜如甘蓝的改良品种。
另一方面，可以考虑使用生产表现异型自交不亲和性的植物的F1杂交种子的方法。但是目前还没有任何实际可用的方法可以用来获得适用工业目的的大量F1杂交种子。这种情况的原因之一是还没有工业上有用的方法来生产仅有长柱花植株或短柱花植株的株系。
根据受精生理学领域的研究，众所周知在通过手工操作进行长柱花植株之间的交配实验中，可以得到小量的杂交种子，但是这种交配方法不适合在培育用于工业种子生产的仅有长柱花植株的株系时使用。目前，作为在实验水平上实际可用的得到F1杂交种子的方法，可以通过人工操作进行不同株系之间的交配过程。选择性地，可以从含一个株系的群体中抽出长柱花植株或短柱花植株，然后通过授花器被来自其它株系的花粉传粉。然而，已证明上述方法花费很高，因为在生产大量F1杂交种子时需要大量的劳动力，所以这些方法不适用于工业目的。
本发明的目的是提供改良的生产表现异型自交不亲和性的植物的F1杂交种子的方法，以解决上述先有技术中存在的问题。
根据本发明，提供了生产表现异型自交不亲和性的植物的F1杂交种子的方法，此方法包括以下步骤：从表现异型自交不亲和性的植物群体筛选长柱花植株；将筛选到的长柱花植株置于隔离的条件下；为实现预定的杂交进行人工授粉或自然杂交以培育仅有长柱花植株的株系；在此株系与其它株系隔离的条件下，人工或在自然条件下进一步进行上述株系内部的杂交；繁殖种子以得到仅有长柱花植株的种子亲本株系；种植仅有长柱花植株的种子亲本株系(株系A)；在株系A的附近，种植仅有短柱花植株或既有短柱花植株又有长柱花植株的另一株系(株系B)；收获用株系B的花粉受精的株系A的种子，由此通过株系A和株系B之间的杂交得到F1杂交种子。
在本发明的一个方面中，表现异型自交不亲和性的植株包括荞麦的几个栽培品种。详细地说，荞麦的几个栽培品种包括Kitawasesoba，kitayuki，Botansoba，Shinanonatsusoba，Shatilovskaya 5，Ballada，Sumchanka。
本发明的上述目的和特征将更好地从下面有关所附表格的描述中得到理解。
根据本发明的方法在以下详细描述。
首先，从表现异型自交不亲和性的植物群体筛选长柱花植株交将其放在隔离的条件下。为实现所需的杂交，进行人工授粉或自然杂交以培养仅有长柱花植株的株系。另外，在此植株与其它株系隔离的条件下，人工或在自然条件下进行进一步杂交，由此繁殖种子以得到仅有长柱花植株的种子亲本株系。
另外，根据本发明，种植仅有长柱花植株的种子亲本株系(株系A)。然后在株系A的附近种植仅有短柱花植株或既有短柱花植株又有长柱花植株的另一株系(株系B)。最后收获用株系B的花粉受精的株系A的种子，由此通过株系A和株系B之间的杂交得到F1杂交种子。
首先从Kitawasesoba植株群体(表现异型自交不亲和性的荞麦栽培品种)去除短柱花植株，这样仅留下长柱花植株。用套笼盖住长柱花植株以使他们完全与周围环境隔离。然后，向同一笼子放入一些传粉媒介昆虫。这样，发生了所需的杂交，得到的种子量是普通栽培条件下收获量的1/4。然后收获得到的种子并播种，发现下一代都是长柱花植株。另外，在自然条件，将上述植株放在远离其它荞麦株系的田野中，发现发生了预定的杂交并结出了种子，由此得到仅有长柱花植株的种子亲本侏系。从以上方法可知：培育大量仅有长柱花植株的株系以适于工业目的是可能的。
对国内外得到的其它6种荞麦进行一些相似实验之后，也发现通过仅在长柱花植株之间的杂交得到种子，由此得到仅有长柱花植株的种子亲本株系是可能的。
另外，将仅有长柱花植株的Kitawasesoba个体的群体与既有短柱花植株又有长柱花植株的Kitawasesoba个体的群体隔开不同的距离种植发现如果前一群体(仅含长柱花植株的Kitawasesoba个体的群体)和后一群体(含短柱花植株或既含短柱花植株又含长柱花植株的Kitawasesoba个体的群体)的任一个体之间的距离增加，种子形成率将下降。也就是前一群体离后一群体越远，种子形成率越低。但是可看到在所有试验个体上都形成了种子。
当对下一代花柱进行研究时，发现出现长柱花植株和短柱花植株的比例是1∶1。从这一事实可清楚地了解由短柱花授粉是可能的，并且几乎所有仅有长柱花植株的个体的群体都可用来自短柱花植株的花粉受精。
根据从上述描述中理解的，如果培育仅有长柱花植株的株系(株系A)并将有短柱花植株的另一株系(株系B)栽培在株系A的附近，使用本发明可能得到工业水平的大量F1杂交种子。
异型自交不亲和性
自交不亲和性是指尽管两个植株具有正常雄性和雌性器官并进行自花传粉却没有受精发生的现象。异型自交不亲和性是指这样一种现象，其中尽管存在长柱花植株(具有长花柱和短花丝)和短柱花植株(具短花柱和长花丝)，但是具有相同类型花的两个植株之间的杂交过程中不产生种子。
实际上，长柱花植株是隐性基因“s”的纯合子，而短柱花植株是隐性基因“s”和显性基因“S”的杂合子。在这些长柱花植株和短柱花植株之间的杂交过程中，ss和Ss将以1∶1的比例出现，长柱花植株和短柱花植株通常维持在1∶1的比例。但是，如果在仅有长柱花植株的群体之间进行杂交，其后代都变为长柱花植株。
F1杂种
当在两个不同的自体受精株系(或自交系)之间进行交配时，可以在这样的交配过程中得到杂交种子。然后可培育所得的杂交种以得到杂交植株，此时称为F1杂种。最近对于异体受精农作物如玉米或一些其它蔬菜，已培育出一些优良的F1杂种品种。
实验
使用开花植物，按下面详细描述的方法进行三个实验。
植物：荞麦(Fagopyrm esculentum Moench)
品种：Kitawasesoba，Kitayuki，Botansoba，Shinanonatsusoba，Shtilovskaya 5，Ballada，Sumchanka，Hokkai No.3
传粉媒介昆虫：Stinging fly
实验1
操作
用套笼将刚开始开花的20株Kitawasesoba(一种荞麦)长柱花植株盖住以防止昆虫飞入。然后除去已开放的花并向罩子中放入100只昆虫stinging fly。90天后，收获成熟的植物个体，计算所产生的总状花序和种子的数目。然后在温室或田间播种收获的种子，并观察它们的花柱。同时，在自然条件下进行自然传粉。然后在它们达到完全成熟之后，随机选取20株植株，计算所产生的总状花序和种子的数目。
结果
如表1所示，在这个实验中能够通过在仅有长柱花植株的荞麦个体的群体之间有效地进行杂交得到所需的种子。发现尽管在本实验中得到的种子数在各个个体之间显著不同，但是几乎所有荞麦个体都得到了种子。
如表2所示，发现在将上述种子播种于温室中或与其它荞麦田完全隔离的田间之后，通过仅有长柱花植株(所有实验植株都是长柱花植株)的荞麦个体之间的杂交可得到所需的种子。
如表2中所示，当在自然条件下栽培从套笼1和套笼2中生长的植物的种子长出的植株时，发现可得到所需的种子。如表2中所示，尽管对应于每个总状花序产生的种子的数目仅是当长柱花植株和短柱花植株混合栽种时得到的1/2，但是应该认为已实现足够的种子生长和株系维持。这样，可确定已建立了用于生产和保持仅有长柱花植株的株系的实际有用的方法。
上述在本实验中得到的所需种子预期作为仅有长柱花植株的种子亲本株系。
表1通过在套笼内进行的长柱花植株之间的交配形成种子
| 试验位置 | 每个植株上的种子数 | 每个总状花序上的种子数 |
| 套笼1 | 53.3 | 1.77 |
| 套笼2 | 17.3 | 0.58 |
表2从在长柱花植株之间进行的交配过程中得到的种子长出的植株的花柱以及通过杂交的种子形成
| 试验位置 | 试验植株 | 长柱花植株 | 短柱花植株 | 每个植株上的种子数 | 每个总状花序上的种子数 | 与普通条件比较时的百分数 |
| 温室 | 26 | 26 | 0 | -* | - | - |
| 田1 | 100 | 100 | 0 | 122.5 | 2.70 | 59 |
| 田2 | 100 | 100 | 0 | 80.1 | 1.65 | 36 |
| 对照** | - | - | - | 121.6 | 4.61 | 100 |
*未进行试验
**使用既有长柱花植株又有短柱花植株的Kitawasesoba
实验2
操作
使用与实验1所用相同的方法，用6个套笼在分别由6种荞麦(Kitawasesoba，Kitayuki，Botansoba，Shinanonatsusoba，Shatilovskaya 5，Ballada，Sumchanka)的6个群体内部进行杂交。这6种荞麦来自国内外并仅有长柱花植株。在它们达到完全成熟之后，从每个群体随机选取20株个体，计算花的数目和种子的数目。
结果
与实验1相似，尽管在此实验中得到的种子数在各个个体之间不同，但是六种植株都能在上述交配过程中得到种子(如表3所示)。如从表3中可了解到的，不管其基因型，得到仅有长柱花植株的植物株系是可能的。
表3通过在套笼内进行的长柱花植株之间的交配形成种子
| 品种 | 每个植株上的种子数 | 每个总状花序上的种子数 |
| KitayukiBotansobaShinanonatsuobaShtilovskaya 5BalladaSumchanka | 33.520.525.632.49.730.3 | 0.550.350.710.720.281.74 |
实验3
操作
将仅含长柱花植株的Kitawasesoba植物个体的群体栽种到离既含长柱花植株又含短柱花植株的普通Kitawasesoba花粉源0-12m的不同位置。另外，将另一种荞麦植株(Hokkai3号)栽种在上述植株之间。然后在自然条件进行交配。成熟随机选取20株植株个体，计算总状花序的数目和种子的数目。另外从上述种子中随机选取100粒种子，在温室内播种培养并观察它们的花柱。
结果
尽管众所周知因为Kitawasesoba植株是二倍体而Hokkai3号植株是四倍体，所以在Kitawasesoba植株和Hokkai3号植株之间的杂交不会开会形成杂交种子；但是，不论通过由来自普通Kitawasesoba花粉源的花粉授粉，还是通过在同一试验区域内仅在长柱花植株之间的杂交，试验植株上都形成了种。如表4中所示，试验区域离花粉源越远，传粉(由花粉源)将更难发生。结果是，试验区域与花粉源的距离越远将导致在试验区域种子形成的效率越低。
另外，发现从在上述试验区域中得到的上述种子长出的下一代植株含有1∶1比例的长柱花植株和短柱花植株。这意味着一个事实，即几乎所有在本实验中在上述试验区域得到的种子都已由短柱花植株的花粉受精。
如从此实验可了解到的，如果仅有长柱花植株的群体可能接受来自短柱花植株的授粉，那么由来自短柱花植物的花粉受精优先于由来自长柱花植株的花粉受精。也就是说，如果在仅有长柱花植株的株系A的附近，种植有短柱花植株的株系B，那么几乎所有的株系A植株(或100％的株系A植株)都会受到来自株系B的花粉受精，由此可高效率地得到F1杂交种子。
表4取决于试验位置与花粉源之间的距离的花粉传粉和种子形成
| 距离(m) | 每个总状花序上的种子数 | 与普通条件比较时的百分率 | 试验植株 | 长柱花植株 | 短柱花植株 |
| 0.02.44.87.29.612.0 | 4.353.191.731.931.291.01 | 1007340443023 | 70118981169796 | 325652575851 | 386246593945 |
如从上述说明可了解到的，使用上述生产F1杂交种子的方法，使得在工业水平上生产F1杂交种子成为可能，使人们能够开发具有高产率和稳定品质的新植物品种。
尽管以上已表明并描述了本发明目前优选的实施方案，但是应当理解这些公开是为解释的目的，并且可能进行不超出如所附权利要求书中列出的本发明范围的改变和修饰。
Claims (3)
1.生产表现异型自交不亲和性的植物的F1杂交种子的方法，此方法包括以下步骤：
从表现异型的自交不亲和性的植物群体筛选长柱花植株；
将筛选到的长柱花植株置于隔离的条件下；
为实现预定的杂交进行人工授粉或自然杂交以培育仅有长柱花植株的株系；
在此株系与其它株系隔离的条件下，人工或在自然条件下进一步进行上述株系内部的杂交；
繁殖种子以得到仅有长柱花植株的种子亲本株系；
种植仅有长柱花植株的种子亲本株系(株系A)；
在株系A的附近，种植仅有短柱花植株或既有短柱花植株又有长柱花植株的另一株系(株系B)；
收获用株系B的花粉受精的株系A的种子，由此通过株系A和株系B之间的杂交得到F1杂交种子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中表现异型自交不亲和性的植物包括几种荞麦的栽培品种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中荞麦的几个栽培品种包括Kitawasesoba，Kitayuki，Botansoba，Shinanonatsusoba，Shatilovskaya5，Ballada，Sumchanka.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22049198A JP2958457B1 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 一代雑種種子の生産及び種子親系統の生産、維持・増殖方法 |
| JP220491/98 | 1998-08-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1243665A true CN1243665A (zh) | 2000-02-09 |
Family
ID=16751904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 99101280 Pending CN1243665A (zh) | 1998-08-04 | 1999-01-27 | 生产f1杂交种子的方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958457B1 (zh) |
| CN (1) | CN1243665A (zh) |
| AU (1) | AU712716B1 (zh) |
| CA (1) | CA2264971A1 (zh) |
| PL (1) | PL330986A1 (zh) |
| RU (1) | RU2158496C2 (zh) |
| SI (1) | SI20001A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103340069A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-10-09 | 陈庆富 | 不落粒金荞麦品种的选育方法及其种植方法 |
| CN105210853A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-01-06 | 山西省农业科学院农作物品种资源研究所 | 荞麦育种五圃法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2913304A1 (fr) * | 2007-03-05 | 2008-09-12 | Vilmorin Sa | Production de graines lactuca sativa hybrides |
| CN105409541B (zh) * | 2015-11-30 | 2019-04-26 | 河北科技师范学院 | 一种日光温室黄瓜高效育种方法 |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP22049198A patent/JP2958457B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-13 RU RU99100935/13A patent/RU2158496C2/ru active
- 1999-01-22 PL PL33098699A patent/PL330986A1/xx unknown
- 1999-01-27 CN CN 99101280 patent/CN1243665A/zh active Pending
- 1999-01-28 AU AU14237/99A patent/AU712716B1/en not_active Ceased
- 1999-01-29 SI SI9900016A patent/SI20001A/sl unknown
- 1999-03-08 CA CA 2264971 patent/CA2264971A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103340069A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-10-09 | 陈庆富 | 不落粒金荞麦品种的选育方法及其种植方法 |
| CN103340069B (zh) * | 2013-06-09 | 2018-11-02 | 陈庆富 | 不落粒金荞麦品种的选育方法及其种植方法 |
| CN105210853A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-01-06 | 山西省农业科学院农作物品种资源研究所 | 荞麦育种五圃法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2264971A1 (en) | 2000-02-04 |
| PL330986A1 (en) | 2000-02-14 |
| RU2158496C2 (ru) | 2000-11-10 |
| JP2958457B1 (ja) | 1999-10-06 |
| SI20001A (sl) | 2000-02-29 |
| AU712716B1 (en) | 1999-11-11 |
| JP2000041511A (ja) | 2000-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100493341C (zh) | 一种选育小麦新品种的方法 | |
| EA200601316A1 (ru) | Способ селекционирования колониальных сортов или самоопыляющихся культур и многократно перекрестноопыляющихся сельскохозяйственных растений | |
| CN110122316B (zh) | 棉花光敏核雄性不育突变体及其应用 | |
| US20200077614A1 (en) | Resistance in plants of solanum lycopersicum to the tobamovirus tomato brown rugose fruit virus | |
| CN101743902B (zh) | 甘蓝型油菜隐性核不育近等基因系的构建与单交种生产技术 | |
| CN109997683A (zh) | 一种基于单倍体诱导系的水稻双单倍体育种方法 | |
| CN106888962A (zh) | 利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法 | |
| CN109220780A (zh) | 一种高效创制高粱不育系的方法 | |
| CN111543310A (zh) | 利用水稻籼粳亚种间杂交/加倍的四倍体重组自交系进行育种的方法 | |
| CN109006464B (zh) | 一种简化的油菜雄性不育杂交f1种子的生产方法 | |
| CN1813523A (zh) | 一种小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法 | |
| CN112616654A (zh) | 一种适合机械化生产的杂交油菜选育方法 | |
| CN1243665A (zh) | 生产f1杂交种子的方法 | |
| CN110622852A (zh) | 一种培育高抗枯萎病西瓜品种的方法 | |
| CN115633635A (zh) | 一种基于单倍体育种技术创制甜玉米dh系的方法 | |
| US20220304272A1 (en) | Resistance in plants of solanum lycopersicum to the tobamovirus tomato brown rugose fruit virus | |
| AU4686996A (en) | Alfalfa products and method for producing alfalfa products for a sequential harvesting system | |
| CN115104528B (zh) | 一种改良水稻稻瘟病抗性的方法 | |
| CN115644051B (zh) | 一种选育三系杂交水稻不育系的方法 | |
| CN100356842C (zh) | 红菜薹单倍体育种的方法 | |
| Ashraf et al. | Conventional breeding of cotton | |
| CN108967181B (zh) | 一种水稻种质资源的创制方法及在水稻制种中的应用 | |
| CN1419407A (zh) | 玉米草的杂交不亲和性特征及其在玉米中的应用 | |
| CN110946070A (zh) | 一种甘蓝型油菜显性核不育黄籽、花叶恢复系的选育及利用 | |
| JP2016136943A (ja) | 雌株のみの形質によるジャトロファハイブリッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Applicant after: The Ministry of agriculture Hokkaido agricultural experiment field representative of Japan Applicant before: Director of Hokaidao Agricultural Testing Farm |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: NONGLINSHUICHAN PROVINCE TO: HOKKAIDO AGRICULTURE MINISTRY REPRESENTATIVES OF THE JAPANESE TEST SITE |
|
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: HOKKAIDO AGRICULTURE MINISTRY REPRESENTATIVES OF THE JAPANESE TEST SITE TO: AGRICULTURAL RESEARCH INSTITUTIONS |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: Japan Ibaraki Applicant after: Agricultural Technology Research Institute Address before: Hokkaido Japan Applicant before: The Ministry of agriculture Hokkaido agricultural experiment field representative of Japan |
|
| AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
| C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1061669 Country of ref document: HK |