甘蓝型油菜显性核不育橙黄花纯合两型系及其应用的制作方法

文档序号:179320阅读:274来源:国知局

专利名称::甘蓝型油菜显性核不育橙黄花纯合两型系及其应用的制作方法
技术领域
:甘蓝型油菜显性核不育的杂种优势利用领域
背景技术
:1甘蓝型油菜显性核不育性的遗传性甘蓝型油菜显性核不育性受2对显性基因控制,Ms为显性不育基因,Rf为显性上位基因,能抑制Ms不育基因的表达,使育性恢复可育。不育株有2种基因型,MsMsrfif为纯合型不育株,Msmsrfrf为杂合型不育株。可育株有7种基因型,其中MsMsRfrf自交宵性分离比例为3:1,MsmsRfrf自交育性分离比例为13:3。其余5种可育基因型自交没有宵性分离。双隐性纯合体msmsrfrf作为父本,与纯合型不育株杂交,后代不育株率达到100%。基因型为RfRf的可育株可作为恢复系,与不育株杂交,后代可育株率达到100%(表1)。表1甘蓝型油菜显性核不育性的遗传性<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>根据其遗传性,两型系内不育株与可育株杂交,世代间的基因型相同,而且2种基因型各占50%,因而能稳定遗传。纯合两型系能稳定保持纯合型不育株,杂合两型系能稳定保持杂合型不育株。2橙黄花的遗传性甘蓝型油菜鲜黄花-橙黄花性状由2对重叠基因控制,当基因型为双隐性纯合(y^y2y2)时表现为橙黄花,其余8种基因型都表现为鲜黄花。
发明内容本发明的目的在于寻找一种简便、有效的方法,使全不育系内的可育株与不育株间出现明显的形态差异,容易被识别。利用原有技术,全不育系所有植株的花瓣色泽与父、母本相同,为鲜黄色,因纯合两型系内迟拔或漏拔的可育株所产生的后代很难被识别、拔除。本项发明利用橙黄花的纯合两型系为母本,鲜黄花的临保系为父本,生产全不育系。即在临近开花时,将纯合两型系内可育株尽可能全部拔除。由鲜黄花临保系对橙黄花纯合两型系剩余不育株授粉,由此产生的后代全部为鲜黄花不育株。尽管纯合两型系内迟拔或漏拔的可宵株会对不育株授粉以及漏拔的可育株会自花授粉,由此产生的可育株仍表现为橙黄花。在用全不育系与恢复系进行杂交制种时,这些橙黄花的可育株在鲜黄花的不育系内容易识别,被人工拔除后,能使杂交种的纯度提高到95%以上。本发明是这样实现的1998年,以甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系48AB内的不育株(基因型为MsMsrfrf)为母本,与双低油菜品种沪油15(原名9715)杂交,F,代26株全部为不育株(基因型为Msmsrfrf)。然后以沪油15为轮回亲本回交,回交Bd代表现为15株不育株(基因型为Msmsrfrf),14株可育株(基因型为msmsrfrf)。从BC,代群体中选不育株与沪油15继续回交,获得BC2代,回交BC2代表现为27株不育株(基因型为Msmsrfrf),25株可育株(基因型为msmsrfrf)。该BC2代群体就是甘蓝型油菜显性核不育杂合两型系沪油15AB(不育株基因型为Msmsrfrf,可宵株基因型为msmsrfrf)。自交系93161是从引自韩国的油菜品种荣选中选育的恢复系,它的恢复株率高,芥酸含量低于1%,但硫甙含量偏高,达55Mmol/g,而且熟期较晚。自交系23010是引自湖南省农科院的双低品系。我们于1995年用以上自交系配制杂交组合,19诉年在(9316x23010)F3群体中选育获得98-4416-1单株,表现为较早熟、芥酸含量为0.3%、硫甙含量18.5pmol/g。1999年在区号为99-3063的F4群体中选单株进行恢复性鉴定。2000年田间鉴定结果表明,其恢复株率均达到100%。该株系就是恢复系HF03。橙黄花的纯合两型系选育:核不育杂合两型系沪油15AB内的不宵株(基因型为Msmsrfrf)为母本,与恢复系HF03杂交(基因型为msmsRfRf),2001~2002年区号为02-247的F,代群体共计165株,全部表现为可育(基因型为MsmsRfrf和msmsR的(表2)。从该群体中选择2株自然授粉植株,在2002-2003年,区号为034216的F2代群体共计138株,全部表现为可育,说明02-247-1的基因型为msmsRfrf;区号为03-4217的&代群体发生育性分离,149株表现为可育,20株表现为不育,说明02-247-2的基因型为MsmsR的表2)。表2杂交组合(沪油15AxHF03)F,和F2的育性表现<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>根据油菜显性核不育的遗传规律,区号为04-4307的Fs代群体共计131株,31株为不育,经适合性测验,符合3:1的育性分离理论比例(《23:|=0.0636),不符合13:3的育性分离理论比例(《213:3=17.0337)。这一结果说明,03-4217Bt单株的基因型为MsMsRfrf。因此,区号为04-4307的F3代群体中不育株的基因型为MsMsrfif,可育株有2种基因型,MsMsRfrf基因型自交将出现育性分离,MsMsRfRf基因型自交将表现为全可育。根据油菜橙黄花的遗传规律,从04-4307的F3代群体中选橙黄花可育株自交,并与橙黄花不育株作兄妹交,F4和F3SM!代全部表现为橙黄花。这一结果说明,F4和F3SM,代的花色基因型为y1y1y2y2。表4杂交组合(沪油15AxHF03)F4、F3兄妹交组合及F3测交组合的育性表现<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2004~2005年度区号为054347~05-4355的9个F4代群体,无一例外地表现为橙黄花(表4)。区号为05-4356的兄妹交组合也全部为橙黄花,同时出现育性分离,18株为可育,16株为不育,符合l:l的育性分离理论比例(《21:1=0.0294)。该兄妹交组合的父本、区号为05-4350的可育株也全部为橙黄花,其中85株为可育,36株为不育,符合3:1的育性分离理论比例(《23:|=1.2149)。根据上述结果推断结果,05-4356的兄妹交组合就是显性核不育橙黄花纯合两型系,不育株基因型为MsMsrfrfyiyiy2y2,可育株基因型为MsMsRfrfyiyiy2y2。同时,从04-4307群体中选择的3株橙黄花不育株与鲜黄花临保系沪15测交,3个测交组合分别为35株、58株和31株,均表现为鲜黄花不育(表4)。这一结果说明04-4307的F3代群体中所有不育株的基因型为MsMsrfrf,该群体的可育基因型为2MsMsRfrf:lMsMsRfRf,进一歩证实了034217B1单株的基因型为MsMsRfif。橙黄花纯合两型系应用模式1全不育系生产模式母本为橙黄花的纯合两型系,父本为鲜黄花的临保系。移栽期父、母本行比为1:4~1:6父本母本父本母本父本母本父本MMM$9<MM$(JMM$$cMM$MM$cMM9$M9$MMMc$M$$cMc92M初花期纯合两型系内少量可育株没有被及时拔除。父本母本父本母本父本母本父本M$9MMMMMM$$MM$"M$<9MMMM9$M$MMMM99M1:纯合两型系内个别可育株没有被拔除。父本母本父本母本父本母本父本MMM29MM$9M$$M9$MM$3$MM9$MM$$MM$$MM$$MM$$M终花后,将父本全部拔除,成熟后从母本植株上收获的种子为全不育系。2杂交制种模式母本全不育系,父本为恢复系。初花期全不育系内的橙黄花可育株容易被识别。父本母本父本母本父本母本父本R"$9R$$9$R$c$$RR9"9R"3RRR"$9R"9R$RR2c$$R$c9$R$$9RR$"9R$"R$cR1:全不育系内的橙黄花可育株被拔除。父本母本父本母本父本母本父本RR9"9RRRRR$RRR$"$R9$$RR29$R9$R$99RR$$$9R2$$R$$$R成熟后从母本植株上收获的种子为杂交种的种子。注M为临保系;c为可育株;?为不育株R为恢复系。五比较1原有方法甘蓝型油菜显性核不育三系制种技术(专利号CN89109310.9)采用纯合两型系、临保系、恢复系三系配套的制种技术,即用纯合两型系与临保系测交产生全不育系,再用全不宵系与恢复系配制杂交种的技术。纯合两型系内50%的植株表现为不育,另外50%表现为可育,其中的可育株对不育株授粉,其后代的育性分离符合1:1(图2),而相应可育株自交后代的育性分离3:1。为了获得不育株率达到100%的全不育系,唯一的方法是在临近开花前,将纯合两型系内的可育株完全拔除,用临保系对纯合两型系内剩余50%不育株授粉,其后代的不育株率就能达到100%(图3)。但是,在临近开花前,纯合两型系内的不育株与可育株没有形态差异,二者随机交融成--个整体。只有在开花后,通过观察其雄蕊退化与否才能将这二者进行区分。因此在生产实际中不可能将纯合两型系内的可育株及时、彻底地拔除,也就是个别可育株没有被及时拔除或没有被拔除。迟拔或漏拔的可育株不仅会对不育株授粉,而且漏拔的可育株会自花授粉,其后代中出现不同数量可宵株。其结果是全不育系的不育株率下降到95%甚至更低。在用全不育系与恢复系进行杂交制种时,这些可育株与不育株间也没有明显的形态差异,难以被人工识别、拔除,使杂交种的纯度下降到卯%甚至更低。2本发明我们的发明是选育橙黄花的纯合两型系。以橙黄花的纯合两型系为母本,鲜黄花的临保系为父本。在临近开花时,将纯合两型系内可育株尽可能全部拔除。由鲜黄花临保系对橙黄花纯合两型系剩余不育株授粉,由此产生的后代全部为鲜黄花不育株。尽管纯合两型系内迟拔或漏拔的可育株会对不育株授粉以及漏拔的可育株会自花授粉,由此产生的可育株仍表现为橙黄花。在用全不育系与恢复系进行杂交制种时,这些橙黄花的可育株在鲜黄花的全不育系内容易识别(图4),被人工拔除后,能确保杂交种的纯度达到95%以上。图1两型系的遗传模式。图2纯合两型系的遗传模式。图3生产全不育系的遗传模式。图4用橙黄花纯合两型系与鲜黄花临保系生产鲜黄花全不育系的遗传模式。图5流程图。实例l06-4310的上区号为054356Alx4356Bl,21株全部为橙黄花,其中12株为可育株,9株为不育株,符合1:1的分离比例。06-4319的上区号为054356B1,104株全部为橙黄花,其中81株为可育株,23株为不育株,符合3:1的分离比例。实例206-4311的上区号为054356Alx4356B3,34株全部为橙黄花,其中17株为可育株,17株为不育株,符合l:l的分离比例。06-4320的上区号为05-4356B3,60株全部为橙黄花,其中44株为可育株,16株为不育株,符合3:1的分离比例。实例305-4330的母本04-4356为橙黄花纯合两型系、父本04-3091为鲜黄花临保系沪油15,该群体26株全部为鲜黄花不育株(表5)。实例405-4331的母本为04-4356为橙黄花纯合两型系、父本04-3091为鲜黄花临保系沪油15,该群体62株全部为鲜黄花不育株(表5)。实例504-4357的母本为03-4307A1群体中的橙黄花不育株、父本3085-1为鲜黄花临保系沪油15,该群体35株全部为鲜黄花不育株(表5)。实例6044358的母本为034307A2群体中的橙黄花不育株、父本3085-2为鲜黄花临保系沪油15,该群体56株全部为鲜黄花不育株(表5)。实例704-4358的母本为03-4307A3群体中的橙黄花不育株、父本3085-2为鲜黄花临保系沪油15,该群体28株全部为鲜黄花不育株(表5)。表5橙黄花纯合两型系与鲜黄花临保系杂交后代的性状表现<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>橙黄花的纯合两型系选育以核不育杂合两型系沪油15AB内的不育株(基因型为Msmsrfrf)为母本,与恢复系HF03杂交(基因型为msmsRfRf),F,代群体共计165株,全部表现为可育(基因型为MsmsRfrf和msmsRfrf)。从F,代群体中选择2株自然授粉植株。区号为03-4216的F2代群体共计138株,全部表现为可育,说明02-247-1的基因型为msmsRfrf:区号为03-4217的F2代群体发生育性分离,149株表现为可育,20株表现为不育,说明02-247-2的基因型为MsmsRfrf。随后从区号为03-4217的F2群体中选择6株可育自交,5个F3代群体发生育性分离。区号为04-4307的F3代群体发生育性和花瓣色泽的分离,70株为鲜黄花可育、22株为鲜黄花不育、30株为橙黄花可育、9株为橙黄花不育。根据油菜显性核不育的遗传规律,区号为04-4307的F3代群体共计131株,31株为不育,经适合性测验,符合3:1的育性分离理论比例(-3:1=0.0636),不符合13:3的育性分离理论比例(《213:3=17.0337)。这一结果说明,03-4217B1单株的基因型为MsMsRM。因此,区号为04-4307的F3代群体中不育株的基因型为MsMsrfif,可育株有2种基因型,MsMsRfrf基因型自交将出现育性分离,MsMsRfRf基因型自交将将表现为全可育。根据油菜橙黄花的遗传规律,从04-4307的F3代群体中选橙黄花玎育株自交,并与橙黄花不育株作兄妹交,F4和F3SM,代将全部表现为橙黄花。这一结果说明,F4和F3SM,代的花色基因型为y1y1ly2y2。2004~2005年度区号为054347~05-4355的9个&代群体,无一例外地表现为橙黄花(表4)。区号为05-4356的兄妹交组合也全部为橙黄花,同时出现育性分离,18株为可疗,16株为不宵,符合1:1的育性分离理论比例(《21:1=0.0294)。该兄妹交组合的父本、区号为05-4350的可育株也全^P为橙黄花,其中85株为可育,36株为不育,符合3:1的宵性分离理论比例(《23:1=1.2149)。根据上述结果推断结果,05-4356的兄妹交组合就是显性核不育橙黄花纯合两型系,不育株基因型为MsMsrfrfyiyiy2y2,可育株基因型为MsMsRfrfyiyiy2y2。权利要求1、一种甘蓝型油菜显性核不育系制种方法,其特征在于选育橙黄花纯合两型系并以橙黄花的纯合两型系为母本,鲜黄花的临保系为父本进行鲜黄花全不育株生产,再用鲜黄花全不育系作为母本、恢复系为父本进行杂交制种方法。2、根据权利要求1所述的甘蓝型油菜显性核不育系制种方法,其特征在于橙黄花的纯合两型系为母本、鲜黄花的临保系为父本,父、母本行比为1:4~1:6。3、根据权利要求1所述的甘蓝型油菜显性核不育系制种方法,其特征在于橙黄花纯合两型系选育步骤包括a、以甘蓝型油菜显性核不育杂合两型系沪油15AB的不育株为母本,与恢复系HF03杂交获得可育的F,代群体(区号02-247);b、从F!代群体中挑选数株与恢复系HF03杂交得可育的F2代群体(区号03-4216,03-4217)的F2代群体发生育性分离;c、从03-4217的F2代群体中选择数株可育自交,F3代发生育性分离,育性分离为3:1;d、从04-4307的F3代群体选橙黄花可育株自交,F4代群体全部表现为橙黄花,育性分离为3:1;e、从04-4307的F3代群体选橙黄花不育株与可育株进行兄妹交,后代全部为橙黄花,育性分离为l:l。这一兄妹交后代就是橙黄花纯合两型系。4、根据权利要求3所述的甘蓝型油菜显性核不育系制种方法,其特征在于初花期时,纯合两型系内少量可育株没有及时被拨除,终花期时,纯合两型系内个别可育株没有被拨除;终花后将父本全部拨除,从母本植株上获全不育系。5、根据权利要求1所述的甘蓝型油菜显性核不育系制种方法,其特征在于当以橙黄花的纯合型系为母本与鲜黄花的临保系为父本进行测交,临近开花时将纯合两型系内可育株尽可能全部拔除,让剩余的不育株授粉,产生后代全部为鲜黄花不育株,而迟拨、漏拨的可育株会对不育株授粉以及漏拨的可育株自花授粉产生的可育株为橙黄花。6、根据权利要求1所述的甘蓝型油菜显性核不育系制种方法,其特征在于由橙黄花纯合两型系获得的全不育系为母本与恢复系为父本杂交制种,初花期及盛花期全不育系内的橙黄花可育株易识别被全部拨除,成熟后从母本植株收获的杂交种种子,其纯度在95%以上。全文摘要根据甘蓝型油菜显性核不育性受Ms不育基因和Rf基因上位抑制互作控制以及鲜黄花-橙黄花性状由2对重叠基因控制的遗传原理,采用橙黄花纯合两型系与鲜黄花临保系生产全不育系,然后用全不育系与恢复系生产杂交种。与原有方法比,因纯合两型系内可育株迟拔或漏拔,在全不育系出现的可育株仍表现为橙黄花,在与恢复系进行杂交制种时,这些橙黄花的可育株在鲜黄花的不育系内容易识别,被人工拔除后,能有效提高杂交种的纯度。文档编号A01H5/00GK101107915SQ200610029259公开日2008年1月23日申请日期2006年7月21日优先权日2006年7月21日发明者周熙荣,孙超才,静庄,李延莉,李树林,王伟荣,钱小芳,顾龙弟申请人:上海市农业科学院
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