專利名稱：甘藍(lán)型油菜無微粉類型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育及雜交種生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)的油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)，涉及一種甘藍(lán)型油菜無微粉類型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育及雜交種生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
油菜的雜種優(yōu)勢(shì)利用有多種途徑，主要包括細(xì)胞質(zhì)不育系雜交種、細(xì)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(xì)胞質(zhì)不育三系(即不育系、保持系、恢復(fù)系)生產(chǎn)雜交種。國內(nèi)外發(fā)現(xiàn)的油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系主要有Polima CMS、陜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(lán)型油菜Polima中發(fā)現(xiàn)的天然雄性不育株，按其表現(xiàn)可分為高溫不育型、低溫不育型和穩(wěn)定型，穩(wěn)定型的不育系占8.5％。研究認(rèn)為，Polima不育系的表現(xiàn)與保持系和環(huán)境有關(guān)，通過大量篩選保持系可育成穩(wěn)定的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。陜2A是李殿榮在甘藍(lán)型油菜品種S74-3×(豐收4號(hào)+7202)復(fù)交組合中發(fā)現(xiàn)的雄性不育材料，于1982年育成的不育系陜2A，其育性表現(xiàn)也與外界環(huán)境有關(guān)。Ogu CMS是1968年Ogura在日本鹿兒島從蘿卜群體中發(fā)現(xiàn)的天然雄性不育株，這種不育材料轉(zhuǎn)育到甘藍(lán)型油菜中以后，不育系育性十分穩(wěn)定，但利用起來還存在問題，主要是低溫時(shí)的葉片黃化、蜜腺發(fā)育不良和在甘藍(lán)型油菜中缺乏其恢復(fù)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(fā)現(xiàn)的胞質(zhì)雄性不育系，這種不育材料的育性不穩(wěn)定，對(duì)溫度十分敏感，氣溫高于20℃時(shí)，出現(xiàn)大量花粉。nig CMS是1972年P(guān)eason把黑芥與甘藍(lán)的F1代植株用秋水仙堿處理，使染色體加倍，再用花莖甘藍(lán)的花粉進(jìn)行連續(xù)回交，選育的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，這種不育系缺乏保持系。mur CMS是1979年Hinata和Konno對(duì)D.muralis(十字花科)與白菜型品種Yukin的雜種一代用秋水仙堿進(jìn)行染色體加倍后，再用Yukin連續(xù)回交育成的白菜型油菜不育系，這個(gè)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(nèi)新選育的細(xì)胞質(zhì)不育系MI CMS、Nca和RM5637正在研究之中。
綜上所述，在發(fā)現(xiàn)的不育系中，Ogu CMS的不育性十分穩(wěn)定，mur CMS和nig CMS不育系的生產(chǎn)利用還有一些問題急待解決。polima，nap，陜2A等不育系的育性均與保持系和外界環(huán)境有關(guān)，這些細(xì)胞質(zhì)雄性不育系制種過程中技術(shù)要求非常嚴(yán)格。因此，生產(chǎn)上需選育無微粉類型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，提高制種純度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種甘藍(lán)型油菜無微粉類型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育及雜交種生產(chǎn)方法。
該方法由以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)采用歐洲油菜與中國油菜進(jìn)行雜交選育不育系，并用中國油菜對(duì)選育的不育系進(jìn)行保持；采用復(fù)合雜交選育恢復(fù)系；雜交組合篩選及雜交種生產(chǎn)。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(hào)為父本做雜交，從其雜交后代中選育不育細(xì)胞質(zhì)。選用多年自交的中雙2號(hào)自交系S212對(duì)其進(jìn)行保持，連續(xù)回交6個(gè)世代，育成穩(wěn)定型雙低不育系212A和相應(yīng)保持系212B。
2)恢復(fù)系的選育利用多親本復(fù)合雜交，使優(yōu)良基因產(chǎn)生聚合，選育恢復(fù)系組配豫220/3559雜交組合，秦油3號(hào)/Ledos雜交組合，得到兩個(gè)F1，再用兩個(gè)F1雜交得到復(fù)交組合，從此復(fù)交組合后代中進(jìn)行系統(tǒng)選育，先后選育出116C與1102C。
4)雜交組合選育采用雙列雜交方法進(jìn)行配合力分析，從中篩選出組合212A/116C和212A/1102C用于雜交種生產(chǎn)；5)雜交種生產(chǎn)①制種區(qū)利用212A生產(chǎn)雜交種。該不育系適宜的制種區(qū)域?yàn)殛兡希陉兡险静シN可克服該不育系初花死蕾現(xiàn)象，大大提高制種產(chǎn)量和質(zhì)量。
②隔離采用空間隔離，隔離區(qū)要求為1000m以內(nèi)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去雜于油菜苗期和初花期去除父母本行內(nèi)的雜株，即母本行內(nèi)的可育株、變異株、病弱株，父本行內(nèi)的變異株、病弱株；⑦砍除父本制種田油菜終花后砍除父本116C或1102C。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
1.不育系的選育用ledos(德國，雙低)為母本，中雙2號(hào)(中國，雙低)為父本做雜交。在該組合的后代群體中發(fā)現(xiàn)5株雄性不育株，該不育材料的花瓣小，雄蕊呈褐色，類似細(xì)胞核不育，其最大的特點(diǎn)是在初花期全株有死蕾現(xiàn)象，主花序最為明顯，但后期開的花不育性非常徹底，人工撥蕾自交無結(jié)實(shí)。用不同來源的材料對(duì)其不育性進(jìn)行保持，結(jié)果表明Polima、陜2A不育系的保持系均能良好的保持212A的不育性，所有轉(zhuǎn)育的不育系均無微量花粉產(chǎn)生，且這些不育系都具有初花期死蕾現(xiàn)象。從轉(zhuǎn)育的不育系中選擇生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良的不育系212A用于雜交組合測(cè)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(duì)長(zhǎng)江流域的半冬性材料中雙2號(hào)在北方生態(tài)環(huán)境下進(jìn)行馴化，選擇生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，較耐寒的單株連續(xù)自交選育成S212，用其對(duì)212A進(jìn)行保持，選育出了212A的雙低保持系S212，命名為212B。
3.恢復(fù)系116C與1102C的選育利用多親本復(fù)合雜交，使優(yōu)良基因產(chǎn)生聚合，選育恢復(fù)系組配豫220(河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1991年第五期，雙低)/3559(本課題組選育，低芥，抗病性強(qiáng))雜交組合，秦油3號(hào)(陜西農(nóng)業(yè)，1989，低芥酸恢復(fù)系)/Ledos雜交組合，得到兩個(gè)F1，再用兩個(gè)F1雜交得到復(fù)交組合。從此復(fù)交組合后代中進(jìn)行系統(tǒng)選育，先后選育出116C(低芥酸)與1102C(雙低)。
4.雜交組合選育采用雙列雜交方法，以4個(gè)雙低不育系為母本，4個(gè)恢復(fù)系為父本，配制成16個(gè)雜交組合進(jìn)行配合力分析，結(jié)果表明組合212A/116C的經(jīng)濟(jì)性狀突出，比對(duì)照材料增產(chǎn)8.5％。次年用同樣方法測(cè)出212A/1102C的優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，比對(duì)照材料增產(chǎn)9.5％。用這兩個(gè)組合分別參加陜西省油菜區(qū)域試驗(yàn)和國家油菜區(qū)域試驗(yàn)，后均勻通過審定。品種名稱為陜油6號(hào)(省審)和陜油8號(hào)(國審)。
陜油6號(hào)，半冬性，生育期252天左右，苗期半直立，葉色淡綠，冬前不抽苔，返青后生長(zhǎng)緩慢，初花后生長(zhǎng)迅速，花期集中，成熟期與秦油2號(hào)相當(dāng)。芥酸含量0.61％，硫甙含量60-70μmol/g。適宜在陜西關(guān)中、陜南及同類地區(qū)種植。
陜油8號(hào)，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(shù)12片以上，冬前不易抽薹，返青至初花生長(zhǎng)緩慢，初花后生長(zhǎng)迅速，花期集中，籽實(shí)期灌漿速度快。株高170-190cm，單株有效分枝數(shù)9-10個(gè)，全株有效角果數(shù)400個(gè)左右，角粒數(shù)26粒，千粒重3.5克左右?？共《静?，耐菌核病。品質(zhì)經(jīng)農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(武漢)測(cè)定，芥酸含量0.28％，硫甙含量25.71umol/g，含油量41.04％。陜油8號(hào)在國家區(qū)試中，兩年平均每公頃2098.5公斤，較對(duì)照品種增產(chǎn)5.5％；生產(chǎn)試驗(yàn)平均每公頃2778.0公斤，較對(duì)照品種增產(chǎn)5.74％。經(jīng)在陜西漢中、安徽滁州、東至、貴州安順、甘肅成縣、江蘇鹽城等地示范均比當(dāng)?shù)刂髟云贩N增產(chǎn)15％以上，是一個(gè)增產(chǎn)潛力大、適應(yīng)性廣的油菜品種。適宜在陜西關(guān)中、陜南，河南、安徽、江蘇等地種植。
5.制種區(qū)域選擇對(duì)212A在陜南、甘肅、青海進(jìn)行制種試驗(yàn)，結(jié)果表明在陜南進(jìn)行正季制種，可克服212A不育系初花期死蕾現(xiàn)象，不產(chǎn)生死蕾，所有花蕾均能正常開裂，且不育性徹底。在陜南制種可大大提高制種產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。
6.不育系繁殖①繁殖環(huán)境在甘肅成縣繁殖，采用空間隔離，要求隔離區(qū)1500米以內(nèi)不能種植其它油菜品種及十字花科作物，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)予以鏟除，保證隔離安全。繁殖區(qū)應(yīng)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、病弱株一次性去除干凈，保證親本繁殖純度。
⑥砍除父本制種田油菜終花后，砍除父本212B。
7.雜交種生產(chǎn)
①制種區(qū)利用212A生產(chǎn)雜交種的適宜區(qū)域?yàn)殛兡稀?br>
②隔離采用空間隔離，隔離區(qū)要求為1000m以內(nèi)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(shù)包括整地、育苗、苗床管理和移栽。
育苗前精細(xì)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；陜南9月中旬開始育苗，確保苗全苗壯；出苗后用甲敵粉或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，移栽后及時(shí)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去雜于油菜苗期和初花期去除父母本行內(nèi)的雜株，即母本行內(nèi)的可育株、變異株、病弱株，父本行內(nèi)的變異株、病弱株。
⑦砍除父本制種田油菜終花后砍除父本116C或1102C。
權(quán)利要求
1.一種甘藍(lán)型油菜無微粉類型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育及雜交種的生產(chǎn)方法，其特征在于，采用歐洲油菜與中國油菜進(jìn)行雜交選育不育系，并用中國油菜對(duì)不育系進(jìn)行保持；采用復(fù)合雜交選育恢復(fù)系；雜交組合篩選及雜交種生產(chǎn)；包括以下步驟1)不育系的選育用德國雙低甘藍(lán)型油菜品種ledos為母本，中國雙低油菜品種中雙2號(hào)為父本雜交，對(duì)雜交后代出現(xiàn)的不育株用多年自交的中雙2號(hào)自交系S212進(jìn)行保持，連續(xù)回交6個(gè)世代，育成無微粉類型雙低不育系212A；2)保持系的選育對(duì)長(zhǎng)江流域的半冬性材料中雙2號(hào)在北方生態(tài)環(huán)境下進(jìn)行馴化，選擇生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，較耐寒的單株連續(xù)自交選育成S212，用其對(duì)212A進(jìn)行保持，選育出212A的雙低保持系S212；3)恢復(fù)系的選育利用多親本復(fù)合雜交，使優(yōu)良基因產(chǎn)生聚合組配豫220/3559雜交組合，秦油3號(hào)/Ledos雜交組合，得到兩個(gè)F1，再用兩個(gè)F1雜交得到復(fù)交組合，從此復(fù)交組合后代材料中進(jìn)行系統(tǒng)選育，選育出116C與1102C；4)雜交組合選育采用雙列雜交方法進(jìn)行配合力分析，從中篩選出組合212A/116C和212A/1102C用于雜交種生產(chǎn)；5)雜交種生產(chǎn)①制種區(qū)利用212A生產(chǎn)雜交種的適宜區(qū)域?yàn)殛兡?；②隔離采用空間隔離，隔離區(qū)要求為1000m以內(nèi)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去雜于油菜苗期和初花期去除父母本行內(nèi)的雜株，即母本行內(nèi)的可育株、變異株、病弱株，父本行內(nèi)的變異株、病弱株；⑦砍除父本制種田油菜終花后砍除父本116C或1102C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種甘藍(lán)型油菜無微粉類型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育及雜交種的生產(chǎn)方法。采用歐洲油菜Ledos與中國油菜品種中雙2號(hào)自交系進(jìn)行雜交選育不育系，用中國油菜中雙2號(hào)自交系回交，育成無微粉類型雙低不肓系和相應(yīng)的保持系；采用復(fù)合雜交選育恢復(fù)系；采用雙列雜交方法進(jìn)行配合力分析，從中篩選出組合并用于雜交種生產(chǎn)。同已有技術(shù)相比，該技術(shù)發(fā)明可降低雜交種生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高提高雜合基因型在雜交種中的比例。本發(fā)明成功選育出陜油6號(hào)和陜油8號(hào)，為油菜增加了增產(chǎn)潛力大、適應(yīng)性廣的油菜品種。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1555685SQ20041002580
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2004年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者董振生, 劉創(chuàng)社, 董軍剛, 劉絢霞, 李紅兵 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)