一種黃瓜雌性系快速純化方法
2023-05-09 17:27:51
專利名稱：一種黃瓜雌性系快速純化方法
技術領域：
本發明涉及蔬菜育種技術領域，特別涉及ー種黃瓜雌性系快速純化方法。
背景技術：
黃瓜雌性系類似其它植物的雄性不育系，系由遺傳上穩定、植株上只著生雌花而無雄花，必需依靠外來正常花粉授粉或人工誘雄自交才能結實的植株所構成的品種或品系。雌性系對黃瓜育種和栽培都有重要作用。在雜種優勢育種中，利用雌性系可以免去大面積雜交制種人工去雄、授粉工作，簡化制種程序，提高工效和雜交率。在生產中黃瓜是以嫩瓜為產品，結瓜數量越多產量越高，結瓜數在一定程度上依賴植株上著生雌花的數量，雌性系的雌花率為100%，因此，雌性系在生產上具有極大的增產潛力，育種家們都在想方設法利用雌性系進行黃瓜育種。雌性系無論對黃瓜育種及栽培都很有用，但雌性系的選育卻十分困難，原因有
(I)黃瓜雌性系資源缺乏
自然界中黃瓜雌性植株多存在於歐美型無刺或少刺黃瓜品種中，而我國生產上廣泛栽培應用的華北型密刺黃瓜資源中雌性系幾乎不存在。要想使雌性系得到廣泛應用，就必須採用雜交、回交和自交的方法，將雌性基因轉育到目的受體中，創製新種質。(2)雌性系選擇過程長
雌性系的創製主要包括兩個階段雌性基因的轉育階段和雌性基因的純化階段。雌性基因的轉育階段一般需要經過6-7代回交，待回交後代農藝性狀與輪迴親本相似，且性型表現為雌性時，停止回交，此時得到ー種其基因型為雜合體，雌性性狀不穩定遺傳的雌性植株，需再經過雌性基因純化後才能成為雌性系在育種栽培上應用。雌性基因純化階段一般也要經過6代以上自交，雌性基因才能形成穩定遺傳的雌性系。按每年選擇兩代，上述兩個過程共需要6至7年時間。(3)黃瓜雌性基因遺傳背景複雜
黃瓜植株上開的花有3種,包括雌花、雄花和完全花,根據同一植株上黃瓜所開花朵的 情況，黃瓜的性型分為7種，普通型(雌、雄異花同株)，雌性型(植株上只著生雌花)、雄性型(植株上只著生雄花)、完全型(植株上只著生完全花)、雌全型(植株上同時著生雌花和完全花)、雄全型(植株同時著生雄花和完全花)及三種花同時出現在同一單株的類型。因此，黃瓜性型的遺傳也相應複雜，雌性、雄性和完全花分別由不同基因控制，其遺傳規律尚不清晰，故對雌性系的選育只能依據植株性型表現。(4)留種與選擇相互衝突幹擾雌性株的選擇
黃瓜雌性植株的繁衍必須經過人工化學誘雄才能自交留種，雌性系純化過程中前期雌性植株與普通植株是混生的，苗期人工誘雄後，雌性植株和普通植株都會出現雄花，致使真假雌株不易辨認，誤選率很高，導致雌性系選育世代増加。因此，減少雌性系的選育世代成為黃瓜雌性系轉育技術進步的重要環節。
發明內容
為了解決以上黃瓜雜合雌性株自交純化得到基因型穩定遺傳的雌性系選擇難度大、雌性基因純化過程慢、效率低的問題，本發明提供了ー種純化時間短、提高雌性系轉育效率、效果好的黃瓜雌性系快速純化方法。以華南型雌性系黃瓜「TM」和華北型普通黃瓜「X8」為試材，摸清了黃瓜雌性基因的遺傳符合孟德爾單顯性基因1:2:1分離規律的基礎上，設計出了ー種雌性基因純化選育技術方法。本發明是通過以下措施實現的
ー種黃瓜雌性系快速純化方法，包括以下步驟
(1)將經多代回交轉育得到的黃瓜雜合雌性株種子播種，幼苗長到2葉一心時，用300ppm硝酸銀誘雄，人工自交，種瓜發育35-40天後採收，得到自交一代種子；
(2)從自交一代種子中隨機選取若干粒播種，幼苗長到2葉一心時，用300ppm硝酸銀誘雄，人工自交，得到同播種數量相同的自交ニ代種瓜；
(3)將若干個自交ニ代種瓜的種子分別在觀察圃和留種圃分株系栽培，觀察圃每個株 系種植不少於10株，花期觀察記錄各株系性型分離情況；留種圃每個株系種植不多於5株，幼苗長到2葉一心時,全部用300ppm硝酸銀誘雄,人工自交留種,採種時淘汰觀察圃中出現雄花的株系，保留觀察圃中全部植株表現為雌性的株系，從全部植株表現為雌性的株系採收到的種子即為純合雌性系種子。為了節省人力物力等方面的投入，步驟(I)中的雜合雌性株種子播種一粒就可以繼續後續的步驟了。為了節省人力物力等方面的投入，步驟(2)中從自交一代種子中隨機選取20粒播種，得到的自交ニ代種瓜的數量為20個，就可以繼續第(3)步驟。本發明的有益效果
經轉育後形成的雜合雌性植株按照本發明的純化方法，只需3個世代一一純合雌性基因分離世代、純合雌性個體分離世代、純合雌性系分離世代，便可得到純合黃瓜雌性系，較常規的雌性基因純合階段所用時間大大減少。比如說，「MC2065」是山東農業科學院蔬菜研究所利用引進雌性源，通過回交轉育技術創製的華北密刺型雌性系，該雌性系的轉育共用了 7年時間，其中回交轉育階段用了 4年，進行了 7個世代，雌性基因純合階段用了 3年，進行了 6個世代。2006年至2011年，同一研究小組5年內轉育成功6個不同類型雌性系。回交轉育階段用了 3-4年，進行了 5-7個世代不等，雌性基因純合階段使用本發明的方法用了1.5年，進行了 3個世代，同比轉育ー個雌性系的時間縮短了1. 5-2年。
具體實施例方式為了更好的理解本發明，下面結合具體實例來進ー步說明。實施例1 :白黃瓜雌性系BH66的選育及純化
海陽白皮黃瓜是山東名優地方品種，品種類型屬華南型白皮普通黃瓜，由於該品種雌花節率較低，適應性差，所以產量不高。以華南型綠皮雌性系TM為母本，海陽白皮黃瓜為輪迴親本，經6代回交，回交方法都為育種人員慣用的技木，在此就不一一贅述，將TM攜帯雌性基因轉育到海陽白皮黃瓜中，得到白皮雜合雌性植株。白皮雜合雌性系純化方法如下
(I)世代1:播種ー株白皮雜合雌性系單株，幼苗長到2葉一心時，用300ppm硝酸銀誘雄，人工自交，種瓜發育35-40天後採收，得到約100-150粒種子。根據孟德爾遺傳規律，Ff基因自交後將出現3種基因型FF、Ff、ff，其分離比例為1/4 1/2 :1/4 ；
(2)世代2:從世代I得到的種子中隨機取20粒播種，得到20棵單株。全部誘雄單株自交(方法同世代1)，得到20個種瓜，即20個株系；
(3)世代3:將世代2採到的20個株系種子，分觀察和留種兩個圃栽培。觀察圃每株系種植不少於10株，花期觀察記錄各株系性型分離情況；留種圃每株系種植不多於5株，全部誘雄單株自交(方法同世代I)，在留種圃淘汰觀察圃中出現普通型植株的株系，全部植株表現為雌性的株系留種，採收到的種子即為純合雌性系。利用本發明方法，通過3個世代分離純化，得到白黃瓜雌性系BH66，較以前的雌性系提純方法提前3代，以BH66為親本育成了白皮黃瓜品種魯白8號。實施例2 :華北型露地黃瓜雌性系BNl 14的選育 雌性系黃瓜多存在於華南型品種中，在華北密刺型黃瓜品種中少有存在。N114是華北型密刺黃瓜，對多種病害具有高抗性，但對光溫敏感，春季栽培雌花節律低，產量不高。以華南型綠皮雌性系TM為母本，自交系NI 14為為輪迴親本，經7代回交，將TM攜帯雌性基因轉育到NI 14自交系黃瓜中，得到密刺型雜合雌性植株。密刺型雜合雌性系純化方法如下
世代1:播種ー株經轉育後形成的密刺型雜合雌性(Ff)系單株，幼苗長到2葉一心吋，用300ppm硝酸銀誘雄,人工自交,種瓜發育35-40天後採收,得到約100-150粒種子。根據孟德爾遺傳規律，Ff基因自交後將出現3種基因型FF、Ff、ff，其分離比例為1/4 1/2 1/4 ；
世代2 :從世代I得到的種子中隨機取20粒播種，得到20棵單株。全部誘雄單株自交(方法同世代1)，得到20個種瓜，即20個株系；
世代3 :將世代2採到的20個株系種子，分觀察和留種兩個圃栽培。觀察圃每株系種植不少於10株，花期觀察記錄各株系性型分離情況；留種圃每株系種植不多於5株，全部誘雄單株自交(方法同世代1)，在留種圃淘汰觀察圃中出現普通型植株的株系，留種圃全部植株表現為雌性的株系留種，採收到的種子即為純合雌性系。利用本發明純化方法，通過3代分離純化，得到密刺黃瓜雌性系BN114，以此為親本育成魯黃瓜新9號品種。
權利要求
1.一種黃瓜雌性系快速純化方法，其特徵是包括以下步驟(I)將黃瓜雌性基因轉育到目的受體中，得到雜合雌性株種子，播種，幼苗長到2葉一心時，用300ppm硝酸銀誘雄，人工自交，採收種瓜，得到自交一代種子；(2 )從自交一代種子中隨機選取若干個播種，幼苗長到2葉一心時，用300ppm硝酸銀誘雄，人工自交，分別得到同播種數量相同的自交二代種瓜；(3)將若干個自交二代種瓜的種子分別在觀察圃和留種圃分株系栽培，觀察圃每個株系種植不少於10株，花期觀察記錄各株系性型分離情況；留種圃每個株系種植不多於5株， 幼苗長到2葉一心時,全部用300ppm硝酸銀誘雄,人工自交留種,採種時淘汰觀察圃中出現雄花的株系，保留觀察圃中全部植株表現為雌性的株系，從全部植株表現為雌性的株系採收到的種子即為純合雌性系種子。
2.根據權利要求1所述的黃瓜雌性系快速純化方法，其特徵是步驟(I)播種的雜合雌性株種子為一粒。
3.根據權利要求1或2所述的黃瓜雌性系快速純化方法，其特徵是步驟(2)中從自交一代種子中隨機選取20個播種，得到的自交二代種瓜的數量為20個。
4.根據權利要求1、2或3所述的黃瓜雌性系快速純化方法，其特徵是步驟(3)將若干個自交二代種瓜的種子分別在觀察圃和留種圃分株系栽培。
全文摘要
本發明涉及蔬菜育種技術領域，特別涉及一種黃瓜雌性系快速純化方法將雜合雌性株種子，播種，誘雄，人工自交得到一代種子；一代種子播種，誘雄，人工自交，得到二代種瓜；將二代種瓜的種子分別在觀察圃和留種圃栽培，觀察圃花期觀察記錄各株系性型分離情況；留種圃誘雄，人工自交，觀察圃中出現雄花植株的株系，在留種圃中相應的種瓜被淘汰，觀察圃中全部植株表現為雌性的株系，留種圃中保留相應株系的種瓜，採收到的種子即為純合雌性系種子。經轉育後形成的雜合雌性植株按照本發明的純化方法，只需3個世代便可得到純合黃瓜雌性系，較常規的雌性基因純合階段所用時間大大減少。
文檔編號A01H1/02GK103004583SQ20121058828
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者孫小鐳, 曹齊衛, 張衛華, 王永強, 王志峰 申請人:山東省農業科學院蔬菜研究所