CN1843091A

CN1843091A - 一种油菜细胞质雄性不育三系选育方法

Info

Publication number: CN1843091A
Application number: CN 200610078590
Authority: CN
Inventors: 单忠德; 姚立生; 孙明法; 严国红; 唐红生; 孙红芹; 王爱民; 何冲霄; 朱国永; 任仲玲
Original assignee: Jiangsu Institute of Coastal Area Agricultural Sciences
Current assignee: Jiangsu Institute of Coastal Area Agricultural Sciences
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2006-10-11

Abstract

本发明涉及一种油菜细胞质雄性不育三系的选育方法。本发明通过隐性核不育株作母本，与细胞质雄性不育保持系、恢复系或杂交种作父本杂交，利用隐性核不育株的核不育特性，运载细胞质雄性不育基因或恢复基因至后代，并在后代中通过自交使这些目标基因纯合选育保持系或恢复系，并同步转育不育系的方法。本发明是细胞质雄性不育三系育种的一个有效途径。本发明选育方法更简便，田间选择一目了然，育种周期缩短2－3代，尤其是选育黄籽三系，收到了多快好省、事半功倍的效果。本发明充分利用核不育育种成果，拓展细胞质雄性不育三系的材料来源。最终育成的保持系、不育系或恢复系为完全意义上的细胞质雄性不育三系，不保留细胞核雄性不育基因。

Description

一种油菜细胞质雄性不育三系选育方法

技术领域

本发明属于油菜杂种优势利用领域，具体地说本发明是一种油菜细胞质雄性不育三系选育方法。

背景技术

选育油菜新三系的方法有多种。通常情况下，不育系、保持系的选育多用回交转育法，恢复系选育常采用测交筛选或杂交转育等方法。不管采用什么方法，其共同的特点是过程复杂，选育的群体大，工作量大，而且育种周期长，一般需10-12代，甚至更长。本发明提供了一种在有合适的隐性核不育群体的条件下选育细胞质雄性不育三系的育种方法。这种方法使三系杂交油菜的育种过程更简便。

应用隐性核不育进行细胞质雄性不育系及其相应保持系的选育过程中，若在保持系株行中不自交，而是兄妹交，则可选育成杨光圣提出的“细胞核+细胞质双重不育系”，杨光圣发明的要点有二：一是保持系不能自交，二是在细胞质雄性不育系中，应选择具有核不育特征的不育株作繁殖亲本。本发明与之不同的是：通过连续自交，逐步淘汰核不育基因，最终育成的保持系、不育系或恢复系为完全意义上的细胞质雄性不育三系，不保留细胞核雄性不育基因。

发明内容

本发明提供了一种油菜细胞质雄性不育三系选育方法，包括保持系、不育系选育及恢复系选育，其特征在于，按照下列步骤进行：

1)以隐性核不育株作母本，与细胞质雄性不育保持系、恢复系或杂交种为父本进行杂交，得到杂交后代；

2)杂交后代通过连续自交，选育保持系和恢复系；

3)杂交后代通过与细胞质雄性不育系或细胞质雄性不育株连续成对测交，筛选保持系并转育不育系。

其中步骤2)杂交后代通过回交后，再自交选育保持系和恢复系。

其中所述回交次数为1次、2次或3次。所述回交，包括以步骤1)中的母本或父本为回交亲本或以非步骤1)中的母本或父本为回交亲本。以步骤1)中的父本为回交亲本时，在杂交种自交后分离出核不育株后进行回交。

其中所述隐性核不育株选自D180A、117A、DY130A、DY160A、DY07A，或者从隐性核不育杂交种后代分离出的核不育株DT110A、D135A。

其中所述细胞质雄性不育保持系选自陕2A胞质不育型保持系盐1B。

其中所述细胞质雄性不育恢复系选自波里马胞质不育型恢复系DT4，或者MI CMS胞质不育型恢复系R宁110。

其中所述杂交种选自陕2A胞质不育型杂交种秦油2号、秦优7号，或者波里马胞质不育型杂交种华杂4号，或者MI CMS胞质不育型杂交种宁杂1号。

其中所述细胞质雄性不育系选自陕2A胞质不育型不育系盐1A。

其中步骤3)转育不育系，至少有两方面优点：一是不育株比例显著高于常规转育方法；二是测交和回交的工作量仅为常规转育方法的一半左右。

油菜的隐性核不育和细胞质雄性不育是两个不同的类型。细胞质雄性不育是指细胞质为S胞质，核内含纯合不育基因rr时，为不育系；细胞质为N胞质，核内含纯合不育基因rr时，为保持系；细胞质为N或S，核内含纯合恢复基因RR时为恢复系；细胞质为S胞质，核内含恢复基因与不育基因的杂合体Rr时为杂交种。

油菜隐性核不育是指：细胞质正常，核内的可育基因发生隐性突变，当发生该突变的等位基因纯合时，则表现为雄性不育，杂合时则表现为雄性可育。隐性核不育有广泛的恢复系，正常油菜品种包括细胞质雄性不育保持系、恢复系、杂交种的花粉授于隐性核不育株，F₁育性正常。通过自交可产生隐性核不育株、杂合可育株和纯合可育株。本发明充分利用了隐性核不育的这一特性，用之作母本，以细胞质雄性不育保持系为父本与之杂交，在后代中，所有可育株均带有细胞质雄性不育基因，通过自交可选育新的保持系；以细胞质雄性不育恢复系为父本与之杂交，后代所有可育株均带有细胞质雄性不育恢复基因，通过自交可选育新的恢复系；以杂交种为父本与之杂交，F₁代可将细胞质雄性不育基因和恢复基因分离在不同的个体间，通过自交可选育新的保持系和新的恢复系。在选育保持系的同时与细胞质雄性不育系或者细胞质雄性不育株回交转育不育系。

应用隐性核不育进行细胞质雄性不育三系的选育，与一般的品种间杂交不同的是：它能使细胞质雄性不育基因和恢复基因易于鉴别，只要应用得当，在进行多次杂交、回交或复交后，它都能根据育种目标载着细胞质雄性不育基因或恢复基因进入目标品种，而不至于使这些基因丢失。当目标到达后，通过自交又能很快使这些基因纯合。不失为细胞质雄性不育三系育种的一个有效途径。

在转育不育系和恢复系时，应采用亲缘关系较远的核不育两型系。最好建立一个较大的核不育两型系类群，即核不育品种数要多。构建这些核不育类群的方法有二：一是育种单位之间互相交换材料，二是把一些优良品种或中间材料转育成核不育两型系。

本发明的优点和积极效果为：

本发明是三系杂交油菜育种方法中比较简便的一种方法，田间选择一目了然，育种周期缩短2-3代，并且可充分利用核不育育种成果，拓展细胞质雄性不育三系的材料来源；尤其在黄籽三系的选育中应用了本发明的选育方法，收到了多快好省、事半功倍的效果。

附图说明

图1所示为应用黄籽隐性核不育株转育黄籽细胞质雄性不育保持系、不育系的过程

图2所示为应用隐性核不育株杂交分离细胞质雄性不育保持系并转育不育系的过程

图3所示为应用隐性核不育株杂交分离细胞质雄性不育恢复系的过程

图4所示为应用隐性核不育株定向转育细胞质雄性不育恢复系的过程

图5所示为应用隐性核不育株定向转育细胞质雄性不育恢复系的过程

图中N代表正常胞质，S代表雄性不育胞质，Rf代表细胞质雄性不育恢复基因，rf代表细胞质雄性不育保持基因，ms代表细胞核雄性不育基因，Ms代表细胞核雄性可育基因。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1应用黄籽隐性核不育株转育黄籽细胞质雄性不育保持系、不育系的方法

应用此法，育成了黄籽细胞质雄性不育系“盐2A”及其保持系“盐2B”。其方法是：第一步用保持系“盐1B”(褐籽)的花粉给隐性核不育两型系“D180AB”中的不育株“D180A”(黄籽，由“117AB”经多次转育而来)授粉，再用BF₁(全可育)花粉与两型系的不育株回交得到BCF₁，BCF₁出现育性分离(1不育：3可育)，选可育株大量自交选黄籽。至自交第5代，育成了黄籽保持系“盐2B”，第二步是同步转育不育系，用两型系的可育株“D180B”(黄籽)的花粉给“盐1A”(褐籽)授粉，AF₁开花前期低温时表现为半可育，开花后期温度升高时表现为完全不育，取AF₁花粉授于AF₁柱头，AF₂出现育性分离，选完全不育株用保持系选育中的BCF₁花粉授粉，回交3代至2003年育成双低甘蓝型黄籽油菜细胞质雄性不育系“盐2A”及相应保持系“盐2B”。2004年对该不育系的测定结果：不育株率100％，不育度98％，黄籽率95％，芥酸含量0.776％，硫苷含量24.1μmol/g饼，含油率44.5％，异交结实率高。转育过程见图1。

实施例2应用隐性核不育株杂交分离恢复系、保持系并转育不育系的方法

应用此法，将优质核不育两型系“DT110AB”(从油研7号后代分离获得)的不育株“DT110A”与陕2A胞质不育型杂交种“秦油2号”杂交，后代选育出一个对陕2A胞质不育型和波里马胞质不育型均有较好保持特性的优质保持系“YT110-3B”。其方法是：第一步选用细胞质雄性不育杂交种“秦油2号”(F₁)的花粉授于隐性核不育两型系不育株“DT110A”；第二步在下一种植季节将核不育株上收获的杂种播种成株行，每株行选20-30株自交，同时取花粉与细胞质雄性不育株“盐1A”配对杂交(测交)；第三步是将细胞质雄性不育株上收获的测交种与自交父本成对种植，花期选杂种全不育的株行，用其对应的父本与之回交，同时父本自交。这样连续成对选择，育成新的不育系“YT110-3A”及相应的保持系“YT110-3B”。转育过程见图2。第三步同时在花期选择测交种有一半植株可育的株行，其对应的父本经连续自交选择，淘汰核不育基因，育成恢复基因纯合的恢复系材料“YR59”。转育过程见图3。

实施例3应用隐性核不育株杂交分离保持系、不育系和恢复系方法

应用此法，将由“117AB”经多次转育而来的优质核不育两型系“DY130AB”(褐籽)中的不育株，与波里马胞质不育型杂交种“华杂4号”杂交，后代选育出一个对波里马胞质不育系有较好保持特性的优质保持系“YT130-4B”。其方法是：第一步选用细胞质雄性不育杂交种“华杂4号”(F₁)的花粉授于隐性核不育两型系“DY130AB”中的不育株“DY130A；第二步在下一种植季节将核不育株上收获的杂种播种成株行，每株行选20-30株自交，同时取花粉与细胞质雄性不育株“盐1A”配对杂交(测交)；第三步是将细胞质雄性不育株上收获的测交种与自交父本成对种植，花期选杂种全不育的株行，用其对应的父本与之回交，同时父本自交。这样连续成对选择，育成新的细胞质雄性不育系“YT130-4A”及相应的保持系“YT130-4B”。第三步同时在花期选择测交种有一半植株可育的株行，其对应的父本经连续自交选择，淘汰核不育基因，育成恢复基因纯合的恢复系材料“YR76”。

实施例4应用隐性核不育株杂交分离恢复系、保持系并转育不育系的方法

应用此法，将由“117AB”经多次转育而来的优质核不育两型系“DY160AB”(褐籽)中的不育株“DY160A”与杂交种“秦优7号”杂交，后代选育出一个对陕2A胞质不育型、波里马胞质不育型有较好保持特性的优质保持系“YT160-5B”。其方法是：第一步选用细胞质雄性不育杂交种“秦优7号”(F₁)的花粉授于隐性核不育两型系的不育株“DY160A”；第二步在下一种植季节将核不育株上收获的杂种播种成株行，每株行选20-30株自交，同时取花粉与细胞质雄性不育株“盐1A”配对杂交(测交)；第三步是将细胞质雄性不育株上收获的测交种与自交父本成对种植，花期选杂种全不育的株行，用其对应的父本与之回交，同时父本自交。这样连续成对选择，育成新的不育系“YT160-5A”及相应的保持系“YT160-5B”。第三步同时在花期选择测交种有一半植株可育的株行，其对应的父本经连续自交选择，淘汰核不育基因，育成恢复基因纯合的恢复系材料“YR98”。

实施例5应用隐性核不育株杂交分离恢复系、保持系并转育不育系的方法

应用此法，将优质核不育两型系“DY07AB”(油研7号F₂不育株×优质品系211后代选育而来)的不育株“DY07A”与MI CMS胞质不育型杂交种“宁杂1号”杂交，后代选育出一个对MI CMS胞质不育型有较好保持特性的优质保持系“YT160-6B”。其方法是：第一步选用细胞质雄性不育杂交种“宁杂1号”(F₁)的花粉授于隐性核不育两型系的不育株“DY07A”；第二步在下一种植季节将核不育株上收获的杂种播种成株行，每株行选20-30株自交，同时取花粉与细胞质雄性不育株“盐1A”配对杂交(测交)；第三步是将细胞质雄性不育株上收获的测交种与自交父本成对种植，花期选杂种全不育的株行，用其对应的父本与之回交，同时父本自交。这样连续成对选择，育成新的不育系“YT160-6A”及相应的保持系“YT160-6B”。第三步同时在花期选择测交种有一半植株可育的株行，其对应的父本经连续自交选择，淘汰核不育基因，育成恢复基因纯合的恢复系材料“YR99”。

实施例6应用隐性核不育株定向转育恢复系的方法

1999年，用从贵州省油料作物研究所引进的甘蓝型隐性核不育黄籽杂交种“2716A×5862”后代分离获得的黄籽核不育株“D135A”与细胞质雄性不育保持系“盐1B”及细胞质雄性不育恢复系“DT4”(以华杂3号为母本，本所双低品系27-2为父本杂交育成的褐籽恢复系)配组，其杂种优势均较强，但用其可育株花粉授于“盐1A”，育性不能正常恢复。于是用D135A×DT4 F₁花粉继续与“D135A”回交，2001年自交一次，2002年取可育株与不育株比例为15∶1株行的花粉再用“D135A”回交一次，然后选可育株连续自交，淘汰不育株比例高的株行，收获时保留优质黄籽，并取花粉与细胞质雄性不育系“盐2A”成对杂交，收获时保留黄籽自交株及其对应杂交组合，秋播成对种植鉴定，在杂种优势强且恢复株率高的组合所对应的父本行中选株自交。至目前，已初步选育成对陕2A胞质不育型、波里马胞质不育型均有恢复能力、且杂种优势较强的黄籽恢复系材料“R012-1”。转育过程见图4。

实施例7应用隐性核不育株定向转育恢复系的方法

1999年，用从贵州省油料作物研究所引进的甘蓝型隐性核不育黄籽杂交种“2716A×5862”后代分离获得的黄籽核不育株“D135A”与细胞质雄性不育保持系“盐1B”及细胞质雄性不育恢复系“R宁110”(宁杂1号经连续4代自交育成的褐籽恢复系)配组，其杂种优势均较强，但用其可育株花粉授于“盐1A”，育性不能正常恢复。于是用D135A×R宁110F₁花粉继续与“D135A”回交，2001年再回交一次，2002年在回交株行中选可育株与不育株的比例为3∶1的株行自交，收获时保留优质黄籽，后代选可育株连续自交，在性状基本稳定的株行取花粉与细胞质雄性不育系“盐2A”成对杂交，收获时保留黄籽自交株及其对应杂交组合，秋播成对种植鉴定，在杂种优势强且恢复株率高的组合所对应的父本行中选株自交。至2005年，已初步选育成对陕2A胞质不育型、MI CMS胞质不育型均有恢复能力、且杂种优势较强的黄籽恢复系材料“R022-1”，转育过程见图5。

Claims

1、一种油菜细胞质雄性不育三系选育方法，包括保持系、不育系选育及恢复系选育，其特征在于，按照下列步骤进行：

2)杂交后代通过连续自交，选育保持系和恢复系；

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)杂交后代通过回交后，再自交选育保持系和恢复系。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述回交次数为1次、2次或3次。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述回交，包括以步骤1)中的母本或父本为回交亲本或以非步骤1)中的母本或父本为回交亲本。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，以步骤1)中的父本为回交亲本时，在杂交种自交后分离出核不育株后进行回交。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隐性核不育株选自D180A、117A、DY130A、DY160A、DY07A，或者从隐性核不育杂交种后代分离出的核不育株D T110A、D135A。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述细胞质雄性不育保持系选自陕2A胞质不育型保持系盐1B。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述细胞质雄性不育恢复系选自波里马胞质不育型恢复系DT4，或者MI CMS胞质不育型恢复系R宁110。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述杂交种选自陕2A胞质不育型杂交种秦油2号、秦优7号，或者波里马胞质不育型杂交种华杂4号，或者MI CMS胞质不育型杂交种宁杂1号。

10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述细胞质雄性不育系选自陕2A胞质不育型不育系盐1A。