一種選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法與流程
2023-08-05 15:10:16 1
本發明屬於育種方法技術領域，尤其涉及一種選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法。
背景技術：
在眾多的油菜雜種優勢利用的途徑和方法中，最常用也是最有效的利用途徑是以細胞質不育(CMS)、細胞核不育(GMS)、化學誘導不育(CHA)創製雜交種為代表。目前國內外已報導的油菜CMS約有20個，在生產中比較常用的主要有Polima CMS、陝2A CMS、蘿蔔細胞質CMS(Ogu CMS)，前兩種在我國生產上已大面積推廣應用，Ogu CMS主要在歐美得到推廣應用，我國雖有相關的研究，但起步較晚，應用落後。
Ogu CMS是日本農學家Ogura於1968年在蘿蔔種質資源中發現的不育材料，法國的Bannerot(1974)將歐洲甘藍型油菜細胞核導入日本蘿蔔不育胞質中，經連續回交轉育育成甘藍型油菜Ogu CMS，該不育系不育性徹底且不受環境影響，結實性好，利用價值高，但其恢復源狹窄且在油菜中很難找到。1983年，法國的Pelletier等通過原生質體融合找到了恢復系，但是仍存在著恢復能力不夠理想，部分雌性不育，較高硫甙與恢復基因連鎖等問題；2005年Primard-Brisset等利用伽馬射線輻射誘變使DNA片段重組，獲得了低硫苷的甘藍型油菜Ogu CMS恢復系R2000，使Ogu CMS雜交油菜在歐洲廣泛運用；2005年先正達公司發現，Ogu蘿蔔的恢復基因座與芥子油基因座之間發生斷裂並重新連接的BLR1重組現象，並通過具備該現象的BLR-038與甘藍型油菜不育系雜交，從後代中選育出農藝性狀良好的低硫苷恢復系BLR-038(專利：200580003519.4)；美國先鋒公司也在2009年通過輻射誘變技術選育了具有縮短Raphanus片段的新蕓薹屬Ogu恢復系SRF，(專利：200980109801.9)。國內，李旭峰等(2001)利用染色體工程將Ogu CMS恢復基因從蘿蔔的變種材料藍花子中導入到甘藍型油菜中，但是存在附加染色體的影響；陳衛江等(2013)以蘿蔔-甘藍為供體材料，選育出Ogu CMS的恢復系CLR650，其導人的蘿蔔片段長度比國外同類恢復材料R113短，但硫苷含量較高；文雁成(2010,2016)、王俊生(2011)、劉絢霞(2013)、楊其東(2016)等從恢復系的選育應用方面作了研究，利用分子標記輔助選擇獲得了改良的甘藍型Ogu CMS恢復材料R2008(文雁成)、S2572(楊其東)等。
上述國內外所見研究，均是以Ogu CMS的恢復系創製或者以選育改良為目標的，不涉及同時配套改良保持系和不育系。為了加快我國甘藍型油菜Ogu CMS研究和應用，不僅需要更多的Ogu CMS恢復系材料，更需要創造與甘藍型油菜Ogu CMS配套的三系育種材料。本發明就是從這點出發的。其目標在於創造一種快速選育甘藍型油菜Ogu CMS三系的簡便方法。
技術實現要素：
本發明目的在於提供一種選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法，旨在解決目前甘藍型油菜Ogu CMS三系品質性狀和農藝性狀較差，不同遺傳背景的恢復系少，配套的穩定三系缺乏，雜交種測配和應用存在一定困難等問題。
本發明是這樣實現的，一種選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法，是利用遺傳原理，將育性標記和回交選育相結合，兼顧農藝性狀、品質性狀選擇，把甘藍型油菜Ogu CMS的恢復基因定嚮導入優良甘藍型油菜親本中，選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質不育恢復系，同時獲得新的甘藍型油菜Ogu CMS和保持系。
進一步，選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法具體包括：
以甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育雜種或Ogu不育系×其恢復系F1為母本，用優良的品種(系)為輪迴父本雜交，在各品系測配後代中繼續選擇可育株與輪迴父本回交，每個世代通過田間觀察記載，進行農藝性狀篩選；在室內再通過化驗分析，進行含油量、硫苷和脂肪酸組分的品質性狀篩選；
連續回交5～6代，至父母本性狀基本穩定一致時，對回交世代可育株自交，後代育性不發生分離即為新的甘藍型油菜Ogu CMS的恢復系；
對回交世代分離出的不育株與輪迴父本測交即得到新的甘藍型油菜OguCMS，輪迴父本即為甘藍型油菜Ogu CMS的保持系。
進一步，所述一種選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法，其特徵在於，以甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育雜種為母本，以優良甘藍型油菜品種系作為輪迴父本，通過一次雜交和多次回交，選育得到配套的雄性不育「三系」，即不育系、保持系和恢復系。
本發明提供的一種選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法，可以精準、高效、快速創造一系列新的甘藍型油菜Ogu CMS配套三系資源，其應用前景廣闊，效益較為明顯：
首先，能有效減少工作量，短時間內得到配套三系。常用的油菜恢復系改良方法僅雜交一次，後代中各世代的選育無論是採用田間對測還是分子標記輔助選擇，只能選得恢復系，且工作量大；所述一種選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法，是通過利用甘藍型油菜蘿蔔細胞質的恢復基因或蘿蔔質雜種，以育性為標誌性狀，與優良親本作父本連續多代回交，獲得配套的甘藍型油菜蘿蔔細胞質不育系、保持系和恢復系，方法目標明確，簡單高效。
其次，可以促進甘藍型油菜Ogu CMS較快地進入生產實踐。甘藍型油菜Ogu CMS不育性非常穩定，制種安全、結實好，風險和成本低。但是由於國內研究起步晚，且配套的三系少，加之國外的專利保護，使直接引進利用發生不少困難等，進而使甘藍型油菜Ogu CMS遲遲不能進入我國生產應用。採用該方法可快速創製眾多的新型配套的甘藍型油菜蘿蔔質不育系、保持系、及恢復系，將極大地促進甘藍型油菜Ogu CMS系統在我國進入生產應用。
第三，可為雜種優勢利用研究提供豐富的基礎種質資源材料。採用該方法可在較短時間內改良得到多個不同遺傳背景的配套甘藍型油菜蘿蔔質不育三系種質資源材料，可以為Ogu CMS系統的深入研究以及陝2A(波利馬)CMS等不同不育系統的比較研究提供種質材料。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法示意圖。
圖2是本發明實施例提供的選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法實例圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
現有技術的油菜恢復系改良方法僅雜交一次，以後各世代自交、選擇，結合採用田間對測或者分子標記輔助選擇，工作量大且只能選育得到恢復系。本發明通過利用甘藍型油菜蘿蔔細胞質的恢復基因或優良雜種，以育性為標誌性狀，與優良親本連續多代回交，最終分離得到新的配套甘藍型油菜蘿蔔細胞質不育系、保持系和恢復系，該方法目標明確，簡單高效。
下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細描述。
如圖1所示，本發明實施例提供的選育甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育三系的方法包括：
以甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育雜種或Ogu不育系×其恢復系F1為母本，用優良的品種為輪迴父本雜交，在各品系測配後代中繼續選擇可育株與輪迴父本回交，每個世代通過田間觀察記載，進行農藝性狀篩選；
在室內再通過化驗分析，進行含油量、硫苷和脂肪酸組分的品質性狀篩選；連續回交5～6代，至父母本性狀基本穩定一致時，對回交世代可育株自交，後代育性不發生分離即為新的甘藍型油菜Ogu CMS的恢復系；
對回交世代分離出的不育株與輪迴父本測交即得到新的甘藍型油菜OguCMS，輪迴父本即為甘藍型油菜Ogu CMS的保持系。
也就是說本發明是以甘藍型油菜蘿蔔細胞質雄性不育雜種為母本，以優良甘藍型油菜品種系作為輪迴父本，通過一次雜交和多次回交，選育得到配套的雄性不育「三系」，即不育系、保持系和恢復系。
下面結合具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
如圖2所示，2012年春播期間，本發明引進甘藍型油菜Ogu CMS雜交種「2012SNC228」為母本，經測定：芥酸含量2.90％，硫苷含量22.34umol/g餅，含油量40.15％，經濟性狀較差；用本發明自主選育的雙低高含油量品系代號2012SNC224-1材料為作輪迴父本，該品系芥酸含量2.31％，硫苷含量25.09umol/g餅，含油量45.75％，早熟，經濟性狀優。當年從2012SNC228中選擇農藝性狀較好株系作母本與輪迴父本2012SNC224-1雜交，輪迴父本2012SNC224-1自交繁殖，收穫後檢測對應父本和母本株的芥酸、硫苷，含油量等品質參數，並對農藝性狀與品質性狀綜合考查，去劣存優。
BC1—BC5代，每代回交時，選擇農藝性狀較好可育株作母本與輪迴父本雜交，收穫後檢測對應父本和母本株的芥酸、硫苷，含油量等品質參數，農藝性狀與品質性狀綜合考查篩選，去劣存優；
對BC5的子代群體中連續兩代選擇可育株自交，得到育性不發生分離的2016SNC101株系即為新的甘藍型油菜Ogu CMS恢復系；不育株與輪迴父本雜交得到2016SNC102即為對應不育系；輪迴父本自交系2016SNC103，即為新的甘藍型油菜Ogu CMS保持系。2016SNC101田間長勢良好，經濟性狀較優，收穫後經室內品質檢測，芥酸含量1<％，硫苷含量27.36umol/g餅，含油量46.58％；2016SNC103芥酸含量1<％，硫苷含量26.40umol/g餅，含油量47.35％。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。