专利名称：一种油菜细胞质雄性不育系的选育方法
技术领域：
本发明属于油菜育种技术领域，具体涉及一种新的油菜细胞质雄性不育系的选育、繁殖和利用。
背景技术：
细胞质雄性不育是油菜杂种优势最重要的途径。目前国内外已报道的细胞质雄性不育类型很多，根据其来源不同可分为异源细胞质雄性不育和同源细胞质雄性不育两大类在异源CMS中，最有利用价值并已开始商业化育种的有ogu CMS、kosena CMS和Tour CMS；在同源CMS中，具有商业利用价值的主要是波里马细胞质雄性不育系(Pol cms)。Pol cms是华中农业大学傅廷栋院士1972年发现和发明了国际上第一个有实用价值的油菜玻里马雄性不育系，1985-1994年国际上70％以上的油菜杂交中均由pol cms育成，它仍为当前国内甘蓝型油菜杂种生产使用的主要不育细胞质源。但Pol cms的主要缺点是不育系的育性因核基因背景的不同而受温度程度的影响，即在低温或高温条件下出现可育花粉，而影响育种效果。
发明内容
本发明的目的就是克服现有油菜细胞质雄性不育系的不足之处，选育一种新的育性稳定的油菜细胞质雄性不育系，为油菜杂种优势利用提供新的种质资源。利用本发明选育的细胞质雄性不育系的不育性稳定、彻底和不受环境影响等突出优点，培育新型的芥菜型油菜细胞质雄性不育材料，通过回交转育得到甘蓝型细胞质雄性不育系，从而提高油菜的杂种利用效率。
本发明通过以下技术方案得以实现 一种油菜细胞质雄性不育系的选育方法，其主要步骤包括选择天然野生芥菜型雄不育株，用优良的芥菜型油菜作保持系，通过连续回交和分子标记辅助选择，得到遗传稳定的芥菜型细胞质雄性不育系和保持系，繁殖该芥菜型细胞质雄性不育系得到可供生产利用的芥菜型细胞质雄性不育系，或者通过回交转育得到可供生产利用的甘蓝型细胞质雄性不育系。
选育油菜细胞质雄性不育系的详细步骤如下 一种油菜细胞质雄性不育系的选育方法，选择天然野生芥菜型雄性不育株，用优良的芥菜型油菜作保持系，通过连续回交和分子标记辅助选择，得到遗传稳定的芥菜型细胞质雄性不育系和保持系，繁殖该芥菜型细胞质雄性不育系，得到可供生产利用的芥菜型细胞质雄性不育系或者通过回交转育得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系。
其中芥菜型油菜细胞质雄性不育系的选育步骤如下 (1)用野生芥菜型油菜雄性不育株00-6-102A作母本，保持系00-6-102B(该育种材料的种子已于2005年11月12日保藏在CCTCC，保藏编号为CCTCC-P200505)作父本杂交，得到F1； (2)对步骤(1)得到的F1植株进行育性鉴定，得到芥菜型油菜细胞质雄性不育株系6-102A； (3)用步骤(2)得到的芥菜型油菜细胞质雄性不育株系6-102A作母本与保持系6-102B杂交，得到BC1F1 CMS； (4)用步骤(3)所获得的BC1F1 CMS作母本与保持系6-102B杂交，得到BC2F1 CMS； (5)用步骤(4)获得的BC2F1 CMS作母本，以保持系6-102B作轮回亲本连续回交六代，得到芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A(该育种材料的种子已于2005年11月12日保藏在CCTCC，保藏编号为CCTCC-P200504)。
在本发明中，其中回交转育得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的方法包括以芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A为母本，以甘蓝型油菜品种华双3号为轮回亲本，经过连续回交(例如连续回交8代)选育得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系。
繁殖上述不育系的方法是在秋播或夏播隔离条件下繁殖所述的油菜细胞质雄性不育系。
本发明的积极效果是 1、本发明的芥菜型油菜细胞质雄性不育系的不育性十分稳定彻底，且不受环境影响，在甘肃兰州和湖北武昌连续五年10代种植并进行育性鉴定，其育性均表现0级，符合育种目标，对比试验结果如表1所示 表1不同温度对本发明的芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A和其他不育系不育性的影响 说明(1)人工气候箱的型号为LRH-250-G (2)Pol CMS为华中农业大学傅廷栋等发现和发明的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系，Nap CMS为Thompson(1972)选育的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系。
2、本发明的育种程序简单，育种目的明确，在一定程度上可提高育种效果。
3、本发明可转育为甘蓝型油菜(转育方法是本领域公知的方法)，有利于在甘蓝型油菜和芥菜型油菜中寻找恢复系，可实现三系配套。
图1是本发明技术路线 图2是本发明的其中一个实施例中芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A的花器官发育情况图中A和B为本发明的细胞质雄性不育系6-102A；C为Tour CMS；D为Ogu CMS；E和F为Pol CMS 图3是本发明的其中一个实施例中芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A的花药发育情况的显微观察，图中A和B是本发明的6-102A 图4是RFLP分子标记多态性检测结果(探针为Atp6，图中第2个泳道是本发明的不育系6-102A) 图5是RFLP分子标记多态性分析(探针为Orf222，图中第2个泳道是本发明的不育系6-102A)
具体实施例方式 实施例1芥菜型油菜细胞质雄性不育系的培育 一、芥菜型油菜细胞质雄性不育系的遗传分类和分子标记辅助选育步骤如下 1、恢保关系测定 (1)通过恢保关系测定，对芥菜型细胞质雄性不育系进行遗传分类，确定6-102A为新的不育胞质类型。
(2)通过恢保关系测定(见文献傅廷栋，《杂交油菜的育种与利用》，湖北科学技术出版社，2000年，选取39个甘蓝型和芥菜型油菜品种或品系分别与pol CMS；ogu CMS，tour CMS，nap CMS，6-102A油菜细胞质雄性不育材料进行测交，其恢保关系测定结果如表2所示 表2本发明与几种油菜细胞质雄性不育材料之间的恢保关系测定 注表中S表示不育，F表示可育 (3)对获得的F1进行育性调查，结果表明，6-102A与其它几类不育系恢保关系不同。
2、花药发育的显微镜观察 取6-102A的花蕾制作石腊切片(见文献余风群等，甘蓝型油菜几个品种花药发育的细胞学研究.中国油料，1988)，显微结构观察表明芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102 CMS花药发育的败育时期为雄蕊原基分化时期，其主要特点是雄蕊原基偏离正常的分化轨道，形成花瓣原基，不形成花药，着生雄蕊的位置长出小花瓣，败育时期和方式与现有报道的油菜细胞质雄性不育不同。
3、RFLP分子标记分析 (1)从6-102A(芥菜型油菜)、6-102B(芥菜型油菜)、pol CMS(甘蓝型油菜)、ogu CMS(甘蓝型油菜)、tour CMS(甘蓝型油菜)、nap不育胞质(甘蓝型油菜)共六种油菜材料中分别提取基因组DNA和线粒体DNA(具体操作方法见文献涂钧、朱英国.，水稻线粒体DNA的提取与分析，氨基酸和生物资源，1997，19(3)，4-7)。
(2)制备线粒体探针orf222、atp6、atp9、coxI、coxII，其中orf222由华中农业大学油菜研究室提供其它探针由华中农业大学生命科技学院郑用链教授提供(详见表3)。
表3本发明应用几种用于Southern杂交分析的线粒体探针 (3)用四种限制性内切酶EcoRI、HindIII、BamHI、PstI对六种材料的基因组DNA和线粒体DNA进行酶切 (4)进行Southern杂交(参见文献sambrook，J，等著；《分子克隆实验指南》，北京，科学出版社，2002年版)。
(5)检测结果表明应用探针orf222/酶和atp6/酶组合对本发明的芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A表现出明显的多态性(如图4和5所示)。
二、芥菜型油菜细胞质雄性不育系的选育步骤 (1)用野生芥菜型油菜雄性不育株00-6-102A作母本，芥菜型油菜保持系00-6-102B作父本杂交，得到F1； (2)对步骤(1)得到的F1植株进行育性鉴定，得到芥菜型油菜细胞质雄性不育株系6-102A； (3)用步骤(2)的芥菜型油菜细胞质雄性不育株系6-102A作母本与保持系6-102B杂交，得到BC1F1细胞质雄性不育系； (4)用步骤(3)所获得的BC1F1 CMS作母本与保持系6-102B杂交，得到BC2F1 CMS； (5)用步骤(4)获得的BC2F1 CMS作母本，以保持系6-102B作轮回亲本连续回交六代，得到芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A。
芥菜型油菜细胞质雄性不育系繁殖步骤 在武汉秋播(每年的9月)或甘肃夏播(每年的5月)隔离条件下，按父本∶母本为2∶4的行比繁殖芥菜型细胞质雄性不育系，其他栽培条件同普通不育系的繁殖。
实施例2利用回交育种得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系 按照实施例1中“二”所述的育种步骤，以芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A为母本，以甘蓝型油菜品种华双3号(一个公开使用的常规双低油菜品种)为轮回亲本，经过连续八代回交选育得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系。该细胞质雄性不育系的繁殖与芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A的繁殖步骤相同。
权利要求
1、一种油菜细胞质雄性不育系的选育方法，其特征在于，选择天然野生芥菜型雄性不育株，用优良的芥菜型油菜作保持系，通过连续回交和分子标记辅助选择，得到遗传稳定的芥菜型细胞质雄性不育系和保持系，繁殖该芥菜型细胞质雄性不育系，得到可供生产利用的芥菜型细胞质雄性不育系或者通过回交转育得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系。
2、根据权利要求1所述的方法，其中芥菜型油菜细胞质雄性不育系的选育步骤如下
(1)用野生芥菜型油菜雄性不育株00-6-102A作母本，保持系00-6-102B作父本杂交，得到F1；
(2)对步骤(1)得到的F1植株进行育性鉴定，得到芥菜型油菜细胞质雄性不育株系6-102A；
(3)用步骤(2)得到的芥菜型油菜细胞质雄性不育株系6-102A作母本与保持系6-102B杂交，得到BC1F1 CMS；
(4)用步骤(3)所获得的BC1F1 CMS作母本与保持系6-102B杂交，得到BC2F1 CMS；
(5)用步骤(4)获得的BC2F1 CMS作母本，以保持系6-102B作轮回亲本连续回交六代，得到芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其中回交转育得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的方法包括以芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A为母本，以甘蓝型油菜品种华双3号为轮回亲本，经过连续回交选育得到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系。
4、根据权利要求1-3所述的方法，其特征在于，在秋播或夏播隔离条件下繁殖所述的油菜细胞质雄性不育系。
全文摘要
本发明属于油菜育种技术领域，具体地，本发明属于一种油菜细胞质雄性不育系选育方法的发明。本发明的技术特征在于，选择天然野生芥菜型雄性不育株，用优良芥菜型油菜作保持系，通过连续回交和分子标记辅助选择，得到遗传稳定的芥菜型油菜细胞质雄性不育系和保持系，繁殖该不育系得到可供生产利用的芥菜型油菜细胞质雄性不育系。该不育胞质类型与波里马细胞质雄性不育(pol cms)、萝卜细胞质雄性不育(ogu cms)、tour cms、nap cms等细胞质雄性不育类型均不相同，是一种新的油菜细胞质雄性不育类型，本发明的细胞质雄性不育系可用于油菜新品种和其他作物新品种的选育。
文档编号A01H1/02GK1965641SQ20051008694
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月18日 优先权日2005年11月18日
发明者傅廷栋, 涂金星, 马朝芝, 万正杰, 李兴华 申请人:华中农业大学