甘藍型油菜無微粉類型細胞質雄性不育系的選育及雜交種生產方法
2023-07-29 02:10:11 1
專利名稱：甘藍型油菜無微粉類型細胞質雄性不育系的選育及雜交種生產方法
技術領域：
本發明屬於農業的油菜雜種優勢利用技術，涉及一種甘藍型油菜無微粉類型細胞質雄性不育系的選育及雜交種生產方法。
背景技術：
油菜的雜種優勢利用有多種途徑，主要包括細胞質不育系雜交種、細胞核不育雜交種、化殺雜交種和自交不親和系雜種。目前主要是利用細胞質不育三系(即不育系、保持系、恢復系)生產雜交種。國內外發現的油菜細胞質雄性不育系主要有Polima CMS、陝2A、Ogu CMS、nap CMS、nig CMS、mur CMS、MI CMS、Nca、和RM5637。Polima CMS是1972年付廷棟教授在波蘭甘藍型油菜Polima中發現的天然雄性不育株，按其表現可分為高溫不育型、低溫不育型和穩定型，穩定型的不育系佔8.5％。研究認為，Polima不育系的表現與保持系和環境有關，通過大量篩選保持系可育成穩定的細胞質雄性不育系。陝2A是李殿榮在甘藍型油菜品種S74-3×(豐收4號+7202)復交組合中發現的雄性不育材料，於1982年育成的不育系陝2A，其育性表現也與外界環境有關。Ogu CMS是1968年Ogura在日本鹿兒島從蘿蔔群體中發現的天然雄性不育株，這種不育材料轉育到甘藍型油菜中以後，不育系育性十分穩定，但利用起來還存在問題，主要是低溫時的葉片黃化、蜜腺發育不良和在甘藍型油菜中缺乏其恢復系。nap CMS是1972年Thompson從波蘭春油菜品種Bronowsiki作父本與冬油菜品種RD58等作母本雜交的F2代中發現的胞質雄性不育系，這種不育材料的育性不穩定，對溫度十分敏感，氣溫高於20℃時，出現大量花粉。nig CMS是1972年Peason把黑芥與甘藍的F1代植株用秋水仙鹼處理，使染色體加倍，再用花莖甘藍的花粉進行連續回交，選育的細胞質雄性不育系，這種不育系缺乏保持系。mur CMS是1979年Hinata和Konno對D.muralis(十字花科)與白菜型品種Yukin的雜種一代用秋水仙鹼進行染色體加倍後，再用Yukin連續回交育成的白菜型油菜不育系，這個不育系要加以利用，需要更好的保持系，而保持系涉及自交不親和性問題，因此保持系的繁殖非常困難。國內新選育的細胞質不育系MI CMS、Nca和RM5637正在研究之中。
綜上所述，在發現的不育系中，Ogu CMS的不育性十分穩定，mur CMS和nig CMS不育系的生產利用還有一些問題急待解決。polima，nap，陝2A等不育系的育性均與保持系和外界環境有關，這些細胞質雄性不育系制種過程中技術要求非常嚴格。因此，生產上需選育無微粉類型細胞質雄性不育系，提高制種純度。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種甘藍型油菜無微粉類型細胞質雄性不育系的選育及雜交種生產方法。
該方法由以下的技術方案實現採用歐洲油菜與中國油菜進行雜交選育不育系，並用中國油菜對選育的不育系進行保持；採用複合雜交選育恢復系；雜交組合篩選及雜交種生產。包括以下步驟1)不育系及保持系的選育用德國雙低油菜品種ledos為母本，中國雙低油菜品種中雙2號為父本做雜交，從其雜交後代中選育不育細胞質。選用多年自交的中雙2號自交系S212對其進行保持，連續回交6個世代，育成穩定型雙低不育系212A和相應保持系212B。
2)恢復系的選育利用多親本複合雜交，使優良基因產生聚合，選育恢復系組配豫220/3559雜交組合，秦油3號/Ledos雜交組合，得到兩個F1，再用兩個F1雜交得到復交組合，從此復交組合後代中進行系統選育，先後選育出116C與1102C。
4)雜交組合選育採用雙列雜交方法進行配合力分析，從中篩選出組合212A/116C和212A/1102C用於雜交種生產；5)雜交種生產①制種區利用212A生產雜交種。該不育系適宜的制種區域為陝南，在陝南正季播種可克服該不育系初花死蕾現象，大大提高制種產量和質量。
②隔離採用空間隔離，隔離區要求為1000m以內不種植其它油菜品種或十字花科作物；③適期播種包括整地、育苗、苗床管理和移栽；④行比父母本行比為1∶2；⑤密度畝留苗8000株左右，2/3栽植母本212A，1/3栽植父本116C或1102C；⑥去雜於油菜苗期和初花期去除父母本行內的雜株，即母本行內的可育株、變異株、病弱株，父本行內的變異株、病弱株；⑦砍除父本制種田油菜終花後砍除父本116C或1102C。
具體實施例方式
以下結合具體的實施例對本發明作進一步的詳細描述。
1.不育系的選育用ledos(德國，雙低)為母本，中雙2號(中國，雙低)為父本做雜交。在該組合的後代群體中發現5株雄性不育株，該不育材料的花瓣小，雄蕊呈褐色，類似細胞核不育，其最大的特點是在初花期全株有死蕾現象，主花序最為明顯，但後期開的花不育性非常徹底，人工撥蕾自交無結實。用不同來源的材料對其不育性進行保持，結果表明Polima、陝2A不育系的保持系均能良好的保持212A的不育性，所有轉育的不育系均無微量花粉產生，且這些不育系都具有初花期死蕾現象。從轉育的不育系中選擇生長勢強、品質優良的不育系212A用於雜交組合測配。該不育系芥酸含量0.63％，硫甙含量16-20μmol/g。
2.保持系的選育對長江流域的半冬性材料中雙2號在北方生態環境下進行馴化，選擇生長勢強，較耐寒的單株連續自交選育成S212，用其對212A進行保持，選育出了212A的雙低保持系S212，命名為212B。
3.恢復系116C與1102C的選育利用多親本複合雜交，使優良基因產生聚合，選育恢復系組配豫220(河南農業科學，1991年第五期，雙低)/3559(本課題組選育，低芥，抗病性強)雜交組合，秦油3號(陝西農業，1989，低芥酸恢復系)/Ledos雜交組合，得到兩個F1，再用兩個F1雜交得到復交組合。從此復交組合後代中進行系統選育，先後選育出116C(低芥酸)與1102C(雙低)。
4.雜交組合選育採用雙列雜交方法，以4個雙低不育係為母本，4個恢復係為父本，配製成16個雜交組合進行配合力分析，結果表明組合212A/116C的經濟性狀突出，比對照材料增產8.5％。次年用同樣方法測出212A/1102C的優勢強，比對照材料增產9.5％。用這兩個組合分別參加陝西省油菜區域試驗和國家油菜區域試驗，後均勻通過審定。品種名稱為陝油6號(省審)和陝油8號(國審)。
陝油6號，半冬性，生育期252天左右，苗期半直立，葉色淡綠，冬前不抽苔，返青後生長緩慢，初花後生長迅速，花期集中，成熟期與秦油2號相當。芥酸含量0.61％，硫甙含量60-70μmol/g。適宜在陝西關中、陝南及同類地區種植。
陝油8號，半冬性，生育期250天左右，苗期半直立，葉色淡綠，越冬前綠葉數12片以上，冬前不易抽薹，返青至初花生長緩慢，初花後生長迅速，花期集中，籽實期灌漿速度快。株高170-190cm，單株有效分枝數9-10個，全株有效角果數400個左右，角粒數26粒，千粒重3.5克左右。抗病毒病，耐菌核病。品質經農業部油料及製品質量監督檢驗中心(武漢)測定，芥酸含量0.28％，硫甙含量25.71umol/g，含油量41.04％。陝油8號在國家區試中，兩年平均每公頃2098.5公斤，較對照品種增產5.5％；生產試驗平均每公頃2778.0公斤，較對照品種增產5.74％。經在陝西漢中、安徽滁州、東至、貴州安順、甘肅成縣、江蘇鹽城等地示範均比當地主栽品種增產15％以上，是一個增產潛力大、適應性廣的油菜品種。適宜在陝西關中、陝南，河南、安徽、江蘇等地種植。
5.制種區域選擇對212A在陝南、甘肅、青海進行制種試驗，結果表明在陝南進行正季制種，可克服212A不育系初花期死蕾現象，不產生死蕾，所有花蕾均能正常開裂，且不育性徹底。在陝南制種可大大提高制種產量，降低生產成本。
6.不育系繁殖①繁殖環境在甘肅成縣繁殖，採用空間隔離，要求隔離區1500米以內不能種植其它油菜品種及十字花科作物，如發現應予以剷除，保證隔離安全。繁殖區應選擇2-3年未種植過油菜或十字花科作物的田塊。
②播期在甘肅成縣正常秋播，播期為9月中旬。
③密度不育系212A畝留苗6000株，212B畝留苗3000株。
④行比212A和212B按2∶1行比間比種植。
⑤去雜去劣在油菜苗期與初花期將父母本行中的雜株、畸形株、矮變株、病弱株一次性去除乾淨，保證親本繁殖純度。
⑥砍除父本制種田油菜終花後，砍除父本212B。
7.雜交種生產
①制種區利用212A生產雜交種的適宜區域為陝南。
②隔離採用空間隔離，隔離區要求為1000m以內不種植其它油菜品種或十字花科作物。
③適期播種主要技術包括整地、育苗、苗床管理和移栽。
育苗前精細整地，施足底肥。畝施磷酸二銨15公斤，尿素15公斤，播前用甲敵粉4斤/畝處理土壤；陝南9月中旬開始育苗，確保苗全苗壯；出苗後用甲敵粉或1605粉每畝2-3斤防治黃曲條跳甲。2-3葉期間苗，3-4葉期定苗，5葉期適量施入人糞尿；苗齡35-40天起苗移栽，移栽前適量灌水保證根系完整。移栽前去掉變異株或雜株，10月中、下旬移栽，大苗移栽，移栽後及時灌水。
④行比父母本行比為1∶2，即1行父本，2行母本。
⑤密度畝留苗8000株左右，2/3栽植母本212A，1/3栽植父本116C或1102C。
⑥去雜於油菜苗期和初花期去除父母本行內的雜株，即母本行內的可育株、變異株、病弱株，父本行內的變異株、病弱株。
⑦砍除父本制種田油菜終花後砍除父本116C或1102C。
權利要求
1.一種甘藍型油菜無微粉類型細胞質雄性不育系的選育及雜交種的生產方法，其特徵在於，採用歐洲油菜與中國油菜進行雜交選育不育系，並用中國油菜對不育系進行保持；採用複合雜交選育恢復系；雜交組合篩選及雜交種生產；包括以下步驟1)不育系的選育用德國雙低甘藍型油菜品種ledos為母本，中國雙低油菜品種中雙2號為父本雜交，對雜交後代出現的不育株用多年自交的中雙2號自交系S212進行保持，連續回交6個世代，育成無微粉類型雙低不育系212A；2)保持系的選育對長江流域的半冬性材料中雙2號在北方生態環境下進行馴化，選擇生長勢強，較耐寒的單株連續自交選育成S212，用其對212A進行保持，選育出212A的雙低保持系S212；3)恢復系的選育利用多親本複合雜交，使優良基因產生聚合組配豫220/3559雜交組合，秦油3號/Ledos雜交組合，得到兩個F1，再用兩個F1雜交得到復交組合，從此復交組合後代材料中進行系統選育，選育出116C與1102C；4)雜交組合選育採用雙列雜交方法進行配合力分析，從中篩選出組合212A/116C和212A/1102C用於雜交種生產；5)雜交種生產①制種區利用212A生產雜交種的適宜區域為陝南；②隔離採用空間隔離，隔離區要求為1000m以內不種植其它油菜品種或十字花科作物；③適期播種包括整地、育苗、苗床管理和移栽；④行比父母本行比為1∶2；⑤密度畝留苗8000株左右，2/3栽植母本212A，1/3栽植父本116C或1102C；⑥去雜於油菜苗期和初花期去除父母本行內的雜株，即母本行內的可育株、變異株、病弱株，父本行內的變異株、病弱株；⑦砍除父本制種田油菜終花後砍除父本116C或1102C。
全文摘要
本發明公開了一種甘藍型油菜無微粉類型細胞質雄性不育系的選育及雜交種的生產方法。採用歐洲油菜Ledos與中國油菜品種中雙2號自交系進行雜交選育不育系，用中國油菜中雙2號自交系回交，育成無微粉類型雙低不肓系和相應的保持系；採用複合雜交選育恢復系；採用雙列雜交方法進行配合力分析，從中篩選出組合併用於雜交種生產。同已有技術相比，該技術發明可降低雜交種生產風險，提高提高雜合基因型在雜交種中的比例。本發明成功選育出陝油6號和陝油8號，為油菜增加了增產潛力大、適應性廣的油菜品種。
文檔編號A01H1/02GK1555685SQ20041002580
公開日2004年12月22日 申請日期2004年1月5日 優先權日2004年1月5日
發明者董振生, 劉創社, 董軍剛, 劉絢霞, 李紅兵 申請人:西北農林科技大學