甘藍型油菜抗裂角胞質不育系和保持系的選育方法
2024-04-06 19:16:05
專利名稱：甘藍型油菜抗裂角胞質不育系和保持系的選育方法
技術領域：
本發明涉及油菜抗裂角胞質雄性不育系和保持系選育技術，屬農作物新品種培育新方法。
背景技術：
油菜是我國主要油料作物，其生產發展好壞直接關係到食用油的市場供應。近年來我國食用油供需矛盾十分突出，因此採取各種措施增加油菜產量、提高油菜生產效率是油菜研究的中心課題。其中影響油菜產量和機械收穫的油菜裂角問題是目前制約油菜生產的主要因素之一。裂角是油菜在長期進化過程中為了適應環境、繁衍後代而形成的一種生物學特性，它對於油菜本身來說是有利的，但對油菜生產卻是不利的，主要表現在減少油菜產量、 增加生產成本、不利於機械化收穫等方面。角果炸裂可造成油菜產量損失8 12%，如果延遲收穫，減產可達20 %。目前生產上推廣應用的油菜品種都是極易裂角和易裂角品種，缺乏抗裂角品種。近年來，我國城市化進程加快，大量農民進城務工，農村青壯年勞動力缺乏。 因此，油菜的機械化生產尤其是機械收穫是大勢所趨。而油菜機械化收穫的關鍵就是解決油菜易裂角問題，選育適應機械化生產需要的抗裂角品種。油菜雜種優勢明顯，目前我國生產上大面積推廣應用的是油菜雜交種，其中主要包括胞質不育油菜雜交種、核不育雜交種。這兩個油菜雜種優勢利用系統各有優缺點。核不育系統雖然不育株不育徹底，不受環境條件影響，但是其不育系中只有50%的單株為不育株，還存在50%可育株，不育系繁殖和雜交制種過程中需要人工拔除這些可育株，不僅費工費時，增加生產成本，而且如果沒有及時拔除，會造成雜交種中出現不育株。胞質不育雜種系統實現三系配套，親本繁殖和雜交制種田間操作簡單，種子產量高，成本低，因此目前生產上推廣的油菜雜交種主要是胞質不育雜交種。但是，目前生產上推廣的胞質不育雜交種都是易裂角雜交種，不適合機械化收穫。為了解決目前生產上油菜雜交種的易裂角問題， 必須選育符合要求的抗裂角胞質雄性不育系、保持系，從而選育抗裂角的油菜雜交種。到目前為止，國內外尚無抗裂角的胞質不育系和保持系，更無抗裂角的雜交種。因此是一個亟待填補的空白。
發明內容
針對目前國內外尚無抗裂角的胞質不育系、保持系的局面，本發明目的在於提供一種甘藍型油菜抗裂角胞質雄性不育系和保持系選育方法。為實現本發明目的，本發明改進了油菜抗裂角檢測方法、篩選出了抗裂角種質資源材料、選育了甘藍型抗裂角胞質不育保持系和不育系，為進一步選配抗裂角胞質不育雜交種打下了良好基礎。技術方案如下在Morgan隨機碰撞測試原理的基礎上，對測試方法進行了改進，採用多次碰撞和抗裂角指數替代原來的一次碰撞和一半角果破裂的時間，檢測結果的穩定性和重現性更好。抗裂角甘藍型油菜胞質保持系和不育系的選育路徑通過改進後的隨機碰撞法對甘藍型油菜種質資源進行抗裂角性狀篩選，獲得抗裂角甘藍型油菜品系，再通過抗裂角材料與胞質雄性不育系測交，從中篩選抗裂角胞質雄性不育保持系。通過芥酸和硫甙品質分析，從中篩選出雙低抗裂角胞質不育系H155。再通過與077A雜交和連續8代回交，育成抗裂角胞質不育系H155A。本發明有益效果在於(1)對Morgan等的隨機碰撞檢測抗裂角方法進行了改進，更易於操作，測定結果穩定性和重現性更好。( 篩選到了 3個抗裂角的甘藍型油菜品系，為抗裂角品種的選育奠定了基礎。( 通過與胞質不育系的測交和多代連續回交，育成了雙低抗裂角胞質不育系，為國內抗裂角胞質不育雜交種的選育奠定了基礎。H155A和H155B的抗裂角指數分別為0. 7260和0. 7030，二者的芥酸含量分別為1.483%和1. 675 %，二者硫甙分別為 29. 412ymol/g和30. 385ymol/g，H155A的不育株率為100%。H155A低溫有微量花粉，高溫徹底不育，農藝性狀優良、抗寒、抗病毒病和耐菌核病。H155A的芥酸和硫甙含量與其保持系一致。
圖1 盛有鋼珠和角果的容器圖片；圖2 抗裂角品系H155角果圖片。圖3 甘藍型油菜胞質不育系H155A花朵圖片。
具體實施例方式1、改進了隨機碰撞法，以抗裂角指數鑑定油菜的抗裂角能力在甘藍型油菜黃熟期摘取10個典型單株主花序中部的50個角果，置於尼龍網袋
中，懸掛晾乾，測試前將角果放在20°C、50%相對溼度的環境中2周。然後將角果密封保存。
採用隨機碰撞法進行測試。隨機碰撞儀為CSC-M搖床，放置角果的容器為內直徑19cm、高
14cm的聚乙烯塑料筒，容器內放置12個直徑為13mm的不鏽鋼鋼珠。搖床的震動幅度為
24mm。每品種(系)取20個角果，搖床以400次mirT1搖動lmin，記錄破裂的角果數，10次
重複。每品種(系)均重複測試兩次，取平均值。採用抗裂角指數代替半數角果破裂所需
要的時間作為衡量品種抗裂角性狀的定量指標。
10裂角指數Μ =+式中，Xi為在第i次搖動時破裂的角果數；抗裂
『=1 >
角指數SSRI = 1-SI。本研究在原方法基礎上，採用多次碰撞，並用抗裂角指數替代破裂角果百分數，方法穩定可靠、重複性好，能夠將不同的品種(系)的抗裂角能力區分開。經過 4年的使用發現，抗裂角指數品種(系)間差異極顯著，年份間以及品種(系)與年份的互作極顯著，而重複間品種(系)的抗裂角指數差異不顯著，說明利用隨機碰撞法鑑定角果抗裂性的結果重現性較好，操作簡單，具有可行性。2、篩選抗裂角油菜種質資源通過上述方法，對2 個甘藍型油菜種質資源材料的抗裂角性狀進行了鑑定，發現甘藍型油菜的抗裂角性狀在品種間存在很大差異，極易裂角(抗裂角指數為0.0000)和較易裂角(抗裂角指數在0. 0000 0. 1000)的品種佔絕96%，這與國外有關學者的結論一致。通過該方法篩選出4份較抗裂角的品種(系)H155、98009和寧油10號，它們的抗裂角指數分別高達0. 7750,0. 6475和0. 6430。篩選到的抗裂角種質資源為選育抗裂角品種奠定了物質基礎。3、選育抗裂角甘藍型油菜胞質保持系和不育系，為選育抗裂角雜交種打下了基礎利用篩選到的抗裂角品系H155與胞質不育系077A雜交和連續8次回交，育成了胞質不育系H155A。H155A的不育株率達到100%，低溫有微量花粉，高溫徹底不育。它們的農藝性狀優良、抗寒、抗病毒病和耐菌核病。它們的芥酸和硫甙含量與其保持系一致(見表 1)。表1抗裂角胞質不育系及其保持系的性狀
權利要求
1.甘藍型油菜抗裂角胞質不育系和保持系的選育方法，其特徵在於，通過如下步驟實現(1)改進隨機碰撞測試方法在油菜黃熟期摘取10個典型單株主花序中部的50個角果，置於尼龍網袋中，懸掛晾乾，測試前將角果放在20°C、50%相對溼度的環境中2周，然後將角果密封保存；採用隨機碰撞法進行測試隨機碰撞儀為CSC-M搖床，每品種(系)取20個角果放置在容器中，容器內放置不鏽鋼鋼珠，搖床以400次HiirT1搖動lmin，搖床的震動幅度為24mm，記錄破裂的角果數，10次重複；每品種(系)均重複測試兩次，取平均值；採用抗裂角指數代替半數角果破裂所需要的時間作為衡量品種抗裂角性狀的定量指標；(2)篩選抗裂角油菜種質資源通過步驟(1)方法篩選出3份最抗裂角的品種(系)H155、98009和寧油10號，它們的抗裂角指數分別為0. 7750,0. 6475和0. 6430 ；(3)選育抗裂角甘藍型油菜胞質保持系和不育系利用篩選到的抗裂角品系H155，與胞質不育系077A雜交和連續8次回交，育成胞質不育系H155A，H155A的抗裂角指數為0. 7030，與其保持系基本一致。2、如權利要求所述的甘藍型油菜抗裂角胞質不育系和保持系的選育方法，其特徵在於，步驟(1)中放置角果的容器為內直徑19cm、高14cm的聚乙烯塑料筒；容器內放置12個直徑為13mm的不鏽鋼鋼珠。
全文摘要
本發明公開了一種甘藍型油菜抗裂角胞質不育系和保持系的選育方法，屬農作物新品種培育方法。該方法改進了油菜抗裂角檢測方法、篩選出了抗裂角種質資源材料、利用篩選到的抗裂角品系H155與胞質不育系077A雜交和連續8次回交，育成了胞質不育系H155A。H155A的不育株率達到100％。H155A低溫有微量花粉，高溫徹底不育，農藝性狀優良、抗寒、抗病毒病和耐菌核病。H155A的芥酸和硫甙含量與其保持系一致。為國內抗裂角胞質不育雜交種的選育奠定了基礎。
文檔編號A01H1/02GK102342245SQ20101024658
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月6日 優先權日2010年8月6日
發明者張書芬, 文雁成, 朱家成, 王建平, 趙磊 申請人:河南省農業科學院經濟作物研究所