一種胡蘿蔔雄性不育保持系的更新方法
2023-05-26 02:12:26
專利名稱：一種胡蘿蔔雄性不育保持系的更新方法
技術領域：
本發明屬於胡蘿蔔雜種優勢利用技術領域，涉及一種胡蘿蔔雄性不育保持系的更新方法。
背景技術：
胡蘿蔔(Daucus carota L.)為傘形花科胡蘿蔔屬二年生草本植物，是目前唯一比較容易大量獲得維生素A源的蔬菜作物。全世界胡蘿蔔年貿易流通量約在150萬噸，貿易量在蔬菜作物中位居前列。據聯合國糧農組織(FAO)統計，目前全世界胡蘿蔔栽培總面積為 109. 92萬hm2，其中我國達45. 3萬hm2，佔世界栽培面積的42. 0% ；我國胡蘿蔔出口量和出口金額分別為39. 0萬噸和1. 04億美元，已成為世界胡蘿蔔第一生產國和主要出口國。以往日本、韓國的進口胡蘿蔔以美國產品為主，但近年來隨著一代雜種胡蘿蔔的引進栽培開發成功，中國產胡蘿蔔佔居了該市場的主要份額。在目前的生產力水平條件下，胡蘿蔔出口具有重要的經濟地位，也是近期優勢發展項目。我國雖然是胡蘿蔔栽培大國，但育種嚴重滯後。目前我國胡蘿蔔F1種子市場尚無國產主導品種，國內胡蘿蔔F1種子市場大部分被法國利馬格蘭(GROUPE LIMAGRAIN)、荷蘭 BEJO SEED、日本 SAKADA、MARUTANE 及 TAKII 等種苗公司所壟斷。為使我國胡蘿蔔種源不再受外國種苗界的壟斷性控制，在國產化種業上穩步發展，育成能和進口品種相抗衡的國產一代雜種是唯一出路。胡蘿蔔為異花授粉作物，由於花器官很小，難以開展常規人工雜交育種。理想的胡蘿蔔雄性不育(CGMS)三系雜交制種的過程至少需要雄性不育A、B對配製及C系的選擇、F1 生產力測定過程。從田間的不育株的發現開始、進行兩代測交0年)確定B系。再回交取低回交次數5代，這樣14年才能培育出一組雄性不育A、B對。正常的父本系(C系)的選擇自交三代後小群體混合採種1 2代便可進入F1生產力測定。這樣C系的選擇需8 10年。在雄性不育A、B對的配對與C系的選擇同步進行情況下，從測F1生產力至F1種子的大量生產還需6年。因此從田間的不育株的發現到F1的生產整整需要20年。對其20年後&的商品性是否能進入市場也是一個未知數。在雄性不育三系材料中，最核心的是保持系，這是由於經過幾代回交後不育系成為保持系的同核異質系，保持系決定了不育系的性狀，最終決定了一代雜種的性狀。所以，保持系的更新換代技術是胡蘿蔔雄性不育三系雜交制種的核心技術，其優劣決定了一代雜種的生產力和市場競爭力。我國有上千年的胡蘿蔔栽培史，有大量的(N)MS—基因型常規材料，但其經濟性狀遠不能滿足當前生產力發展需求，只能是原始材料，並不能作為當今的育種材料。用我國原始的(N)MS—基因型材料直接回交不育株、轉育不育系的傳統技術配出的雄性不育A、B對在國際化市場面前不具使用價值，已不再適用於目前開放的國內市場需要。培育優良性狀的(N)Hisms是目前胡蘿蔔品種更新換代的核心技術。只有優良的B系材料才能配置出優良的A、B對。本發明通過技術創新用優良F1的自交系(S)MS—材料代換經典保持系(N)Hisms核基因，創造新的保持系(N) msms材料，進一步育成新的不育系(S)msms，從而提高胡蘿蔔雄性不育三系F1育種的核心競爭力。
發明內容
針對傳統的回交方法轉育不育系，其經濟性狀難以保證的缺陷，本發明根據質核互作型不育性遺傳的理論，發明了一種用性狀表現優良F1多代自交獲得的自交系(S)MS— 為父本與經典保持系雜交，然後再用自交系(S)MS—作為輪迴親本進行3代以上回交，完成經典保持系的核基因代換更新，最後從(N)MSMS、(N)MSms和(N)Hisms的混合群體中鑑定出保持系(N)msms (即是新育成的保持系材料)的方法。選育程序和步驟如下第一步，優良F1經5代自交選擇，分離得到育性內涵為(S)MS—的純系。第二步，用得到的(S)MS—與經典保持系(N)Hisms雜交，然後以(S)MS—為輪迴親本，進行3 4代回交，完成核基因代換更新。得到育性內涵為(N)MSMS、(N)MSms和(N) msms的群體。第三步，育性內涵為(N)MSMS、(N)MSms和(N)Hisms的個體分別與經典不育系(S) msms雜交，然後鑑定雜交後代的育性表現，選出雜交後代雄性不育的組合，其花粉提供者即為更新後的保持系(N)msms。
圖1為胡蘿蔔雄性不育保持系的更新流程圖。
具體實施例方式本發明育成的新保持系KS001B是由優良新黑田五寸F1經5代自交分離的自交系 KT0283與經典保持系S001B雜交，再用自交系KT0283作為輪迴親本經3代回交選育得到的。新黑田五寸F1是從日本弓丨進的一代雜種。自交5代單株選擇育成自交系KT(^83， 其育性內涵為(S)MS—。以自交系KT0283為輪迴親本育成的新保持系KS001B性狀優良，符合育種目標要求。其根長圓錐形，上下粗度較一致，平均長度19cm，橫徑在3. 3 3. 5cm之間，單根重平均130克。外皮、肉質、中心柱皆為橙紅色，且中心柱較細，皮目少且小。不易抽薹，生長期110天。本發明完成的保持系更新方法與通常篩選保持系採用的回交轉育方法比較，具有顯著的突出優點。用我國原始的(N)MS—基因型材料直接回交不育株、轉育不育系的傳統技術配出的雄性不育A、B對在國際化市場面前不具使用價值，已不再適用於目前開放的國內市場需要。本發明利用優良F1的自交系(S)MS—材料代換經典保持系(N)Hisms核基因， 創造的新保持系KS001B性狀優良，可以直接作為雄性不育三系F1育種的核心材料，配製出具有國際市場競爭力的胡蘿蔔雜交種新品種。新保持系KS001B選育的具體實施過程如下1991-1996年，選擇從日本引進的優良一代雜種新黑田五寸F1，採取北育南繁的方法自交5代，單株選擇育成自交系KT0283，其育性內涵為(S)MS—。1996年春得到自交系 KT0283 種子。1996年夏播自交系KT0283和經典保持系S001B種子培育種根，1997年用自交系 KT0283為父本與經典保持系S001B雜交，秋季收穫雜交種子和保持系自交種子。雜交種子的育性內涵為(N)MSms和(N)msms的群體。1997年秋季開始，採取秋季南育種根、翌年春季北繁的方法，以自交系KT0283為輪迴親本，進行3代回交，完成核基因代換更新。2000年秋季得到育性內涵為(N)MSMS、(N) MSms禾口(N)msms群體的種子。2000年秋季南育種根，翌年北繁，用育性內涵為(N)MSMS、(N)MSms和(N)msms的個體分別與經典不育系(S)msms雜交，2001年秋季得到雜交種子，每株種子單收。2001秋南育種根，2002年春北繁，鑑定雜交後代的育性表現，選出雜交後代雄性不育的組合，其花粉提供者即為更新後的新保持系，育性內涵為(N)msms，命名為KSOOIB。
權利要求
1.一種胡蘿蔔雄性不育保持系的更新方法，其特徵在於用優良進口 F1多代自交獲得的自交系(S)MS—為父本與經典保持系雜交，然後再用自交系(S)MS—作為輪迴親本進行 3代以上回交，完成經典保持系的核基因代換更新，最後從(N)MSMS、(N)MSms和(N)Hisms的混合群體中鑑定出保持系(N)Hisms (即是新育成的保持系材料)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於胡蘿蔔新保持系KS001B是由優良新黑田五寸Fl經5代自交分離的自交系KT0283與經典保持系S001B雜交，再用自交系KT0283作為輪迴親本經3代以上回交選育得到的。
全文摘要
培育優良性狀的保持系(N)msms是胡蘿蔔雄性不育三系F1品種更新換代的核心技術。本發明根據質核互作型不育性遺傳的理論，發明了一種經典保持系的更新換代方法用性狀表現優良F1多代自交獲得的自交系(S)MS__為父本與經典保持系雜交，然後再用自交系(S)MS__作為輪迴親本進行3代以上回交，完成經典保持系的核基因代換更新，育成新的保持系(N)msms材料。通過本方法更新後的保持系性狀優良，可以直接作為雄性不育三系F1育種的核心材料，配製出具有國際市場競爭力的胡蘿蔔雜交種新品種。
文檔編號A01H1/02GK102232357SQ20101016132
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者崔成日, 馬慶惠, 馬有會 申請人:遼寧師範大學