一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法

文档序号:262673阅读:336来源:国知局
一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法
【专利摘要】本发明公开了一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法,本发明用于特定纯合两用系的同型临时完全保持系选育,利用杂合型不育株在一定高温胁迫处理后产生的可育花粉,与特定纯合两用系中的不育株进行回交选育而成,与传统选育方法相比,显著减少回交次数,大大缩短选育时间;每次回交所用的花粉都是杂合型不育株提供的,回交目的性强;选育效果和时间与分子标记辅助选育方法相当。
【专利说明】 —种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法

【技术领域】
[0001]本发明属于油菜品系选育领域,尤其涉及一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法。

【背景技术】
[0002]隐性上位互作核不育是油菜杂种优势利用的一种重要途径,该利用途径已于2003年获得国家技术发明专利(ZL97125803.1),该专利方法成功实现油菜隐性核不育纯合两用系、临时完全保持系和恢复系三系配套制种,制种时首先用纯合两用系中的不育株与临时完全保持系生产全不育系,再用全不育系和恢复系生产杂交种。
[0003]在育种过程中,临时完全保持系与纯合两用系往往通过不同途径育成,二者除了相关育性基因差异外,其他性状也不尽相同。这样通过纯合两用系、临时完全保持系和恢复系生产出来的杂交种实际上是三交种。三交种的整齐度没有单交种好,在生产上容易被种子经营企业和农民认为种子纯度差而难以接受。
[0004]同型临时完全保持系是临时完全保持系的一种,其特点是与相应的纯合两用系是近等基因系,理论上除了相关育性基因差异外,其它性状应相同或基本相同。利用同型临时完全保持系和纯合两用系生产出来的全不育系,与其双亲均为近等基因系。这样的全不育系再与恢复系杂交,生产出来的杂交种实为单交种,整齐度高,容易被种子经营企业和农户接受。因此,在实际应用中同型临时完全保持系比一般临时完全保持系更加重要。
[0005]同型临时完全保持系的选育方法很多,目前主要有两种策略:一是对于现有的纯合两用系,或先育成纯合两用系,然后用纯合两用系中不育株做轮回亲本与临时完全保持系回交,一般回交8代以上就可以育成该纯合两用系的同型临时完全保持系,其特点是适合选育特定纯合两用系的同型临时完全保持系,而且根据每一次回交后代的育性,可以测定所选单株的保持率,选择目的性强;缺点是选育时间太长,需要20个以上世代,其技术路线见图1 ;二是构建一个具有各种育性相关基因型,并且符合育种目标的群体,从中同时选育出纯合两用系和同型临时完全保持系,其特点是纯合两用系和同型临时完全保持系可以同时选育,效率高;难点是选育过程中需要通过测交或者分子标记技术检测,确保目标基因型不能丢失,在实践中往往采用分子标记技术,结合背景选择和前景选择大大提高选择效率,但是室内分子标记工作量非常大。其中图1为传统选育方法流程图,其效果为经8次以上回交,20个以上世代,其后代性状接近轮回亲本(92.5%)0
[0006]油菜隐性上位互作核不育系统中有两种基因型不育株,即纯合两用系中不育株基因型是纯合的,为纯合型不育株;全不育系基因型是杂合的,为杂合型不育株。这两种类型不育株不育性对温度的敏感性存在差异,在较低温度下,两种类型不育株均表现彻底不育,难以区分;而在一定高温胁迫处理下,纯合型不育株的不育性比杂合型不育株的不育性更加稳定。根据这个现象可以鉴定出这两种不育株的基因型,并已申报国家技术发明专利(201410231271.8)。
[0007]进一步研究表明杂合型不育株在一定高温胁迫处理后可产生一定的可育花粉,并具有一定的自交结实性,该特性被应用于本发明中。


【发明内容】

[0008]本发明的目的是提供一种油菜隐性核不育特定纯合两用系的同型临时完全保持系选育方法。
[0009]为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:
[0010]一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0011](I)、油菜纯合两用系和临时完全保持系正常季节大田种植;
[0012](2)、花期用纯合两用系中不育株作为母本,与临时完全保持系作为父本进行杂交;
[0013](3)、收获上述杂交种子F1 ;
[0014](4)、第二年或第二季将杂交种子F1和纯合两用系正常季节大田种植;
[0015](5)、匕单株现蕾期移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0016](6)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34_36°C的光照条件下处理14-16小时;
[0017](7)、上述高温胁迫处理后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田;
[0018](8)、待不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交;
[0019](9)、收获上述回交一代种子BC1 ;
[0020](10)、第三年或第三季将回交一代种子BC1和纯合两用系正常季节大田种植;
[0021](11)、从BC1选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0022](12)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34_36°C的光照条件下处理14-16小时后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距40cm左右,株距40cm左右;
[0023](13)、待部分不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交;
[0024](14)、收获上述回交二代种子BC2 ;
[0025](15)、第四年或第四季将回交二代种子BC2和纯合两用系正常季节大田种植;
[0026](16)、从BC2选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0027](17)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34_36°C的光照条件下处理14-16小时后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距40cm左右,株距40cm左右;待部分不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交;
[0028](18)、收获上述回交三代种子BC3 ;
[0029](19)、第五年或第五季将回交三代种子BC3正常季节大田种植;
[0030](20)、从BC3选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0031](21)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34_36°C的光照条件下处理14-16小时;
[0032](22)、高温胁迫处理后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距60cm左右,株距60cm左右;
[0033](23)、在不育株开花前1-2天,用长40cm左右、宽40cm左右、高100_150cm的长方体状无纺布袋将油菜套住,内用支架撑起,以利其中油菜生长自交结实,布袋下部与地面平齐,阻止昆虫进入,防止生物学混杂,每株套I个无纺布袋;
[0034](24)、在套袋30天左右后去除无纺布袋,并把多余的花蕾去除;
[0035](25)、按单株单收单脱收获BC3F2 ;
[0036](26)、第六年或第六季将上一代收获的不育单株自交种子BC3F2种成株系,在最倾向于纯合两用系的株系中再选择最倾向于纯合两用系的可育单株套袋自交;
[0037](27)、根据目标纯合两用系的品质和外观要求,对上述可育单株自交后代再进行筛选,从中决选出目标纯合两用系的冋型临时完全保持系。
[0038]所述的一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法,其特征在于:步骤
(7)中将不育株移栽大田,栽成行距40cm左右,株距40cm左右。
[0039]工作原理:
[0040]研究发现油菜隐性上位互作核不育系统中杂合型不育株在一定高温胁迫处理后,可产生一定的可育花粉,并具有一定的自交结实性。根据这一特性,在利用纯合两用系作轮回未本,一般临时完全保持系作为供体未本来选育纯合两用系的冋型临时完全保持系时,首先用纯合两用系中的不育株和一般临时完全保持系杂交,杂交后代为杂合型不育株;杂合型不育株经一定高温胁迫处理后产生可育花粉,用可育花粉对目标纯合两用系中的不育株花朵进行授粉,从而完成回交一代。根据相关遗传理论,回交一代全部是不育株,理论上其中一半植株为纯合型不育株,另一半植株为杂合型不育株。选择倾向纯合两用系的不育株经同样高温胁迫处理,其中杂合型不育株又可以产生可育花粉,可以完成回交二代。用同样的方法,继续回交。回交3代性状接近纯合两用系90%以上。
[0041]根据相关遗传理论,杂合型不育株自交后代中可育株基因型为临时完全保持系的基因型。回交3代以上群体经一定高温胁迫处理后,从其中杂合型不育株自交后代的可育株群体中就可以选育出隐性核不育同型临时完全保持系。
[0042]参见图2为本发明选育方法流程图,其效果为经3次以上回交,6个以上世代,其后代性状接近轮回亲本(93.8%)。
[0043]本发明的有益效果:
[0044]该方法针对油菜隐性核不育特定纯合两用系的同型临时完全保持系选育,利用杂合型不育株在一定高温胁迫处理后会产生一定的可育花粉并具有一定的自交结实性这一特性,结合回交选育方法,经3次以上回交,6个以上世代,就可以育成特定纯合两用系的同型临时完全保持系。与其传统选育方法相比,显著减少回交次数,大大缩短选育时间;每次回交所用的花粉都是杂合型不育株提供的,回交目的性强。选育效果和时间与分子标记辅助选育方法相当。该方法操作简单,结果可靠,易于推广应用。

【专利附图】

【附图说明】
[0045]图1为传统选育方法流程图;
[0046]图2为本发明方法流程图。

【具体实施方式】
[0047]一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法,包括以下步骤:
[0048](I)、油菜纯合两用系和临时完全保持系正常季节大田种植;
[0049](2)、花期用纯合两用系中不育株作为母本,与临时完全保持系作为父本进行杂交;
[0050](3)、收获上述杂交种子F1 ;
[0051](4)、第二年或第二季将杂交种子F1和纯合两用系正常季节大田种植;
[0052](5)、F1单株现蕾期移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0053](6)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在35°C的光照条件下处理15小时;
[0054](7)、上述高温胁迫处理后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距40cm,株距 40cm ;
[0055](8)、待不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交;
[0056](9)、收获上述回交一代种子BC1 ;
[0057](10)、第三年或第三季将回交一代种子BC1和纯合两用系正常季节大田种植;
[0058](11)、从BC1选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0059](12)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在35°C的光照条件下处理15小时后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距40cm,株距40cm ;
[0060](13)、待部分不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交;
[0061](14)、收获上述回交二代种子BC2 ;
[0062](15)、第四年或第四季将回交二代种子BC2和纯合两用系正常季节大田种植;
[0063](16)、从BC2选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0064](17)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在35°C的光照条件下处理15小时后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距40cm,株距40cm ;待部分不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交;
[0065](18)、收获上述回交三代种子BC3 ;
[0066](19)、第五年或第五季回交三代种子BC3正常季节大田种植;
[0067](20)、从BC3选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田;
[0068](21)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在35°C的光照条件下处理15小时;
[0069](22)、高温胁迫处理后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距60cm,株距60cm ;
[0070](23)、在不育株开花前1-2天,用长40cm、宽40cm、高100_150cm的长方体状无纺布袋将油菜套住,内用支架撑起,以利其中油菜生长自交结实,布袋下部与地面平齐,阻止昆虫进入,防止生物学混杂,每株套I个无纺布袋;
[0071](24)、在套袋30天后去除无纺布袋,并把多余的花蕾去除;
[0072](25)、按单株单收单脱收获BC3F2 ;
[0073](26)、第六年或第六季将上一代收获的不育单株自交种子BC3F2种成株系,在最倾向于纯合两用系的株系中再选择最倾向于纯合两用系的可育单株套袋自交;
[0074](27)、根据目标纯合两用系的品质和外观要求,对上述可育单株自交后代再进行筛选,从中决选出目标纯合两用系的冋型临时完全保持系。
[0075]实验结果如表1、表2、表3所不。
[0076]表I $、BC1, BC2世代部分杂合型不育株高温胁迫处理后与纯合两用系中不育株杂交后代育性表现
[0077]

【权利要求】
1.一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)、油菜纯合两用系和临时完全保持系正常季节大田种植; (2)、花期用纯合两用系中不育株作为母本,与临时完全保持系作为父本进行杂交; (3)、收获上述杂交种子F1; (4)、第二年或第二季将杂交种子F1和纯合两用系正常季节大田种植; (5)^F1单株现蕾期移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田; (6)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34-36°C的光照条件下处理14-16小时; (J)、上述高温胁迫处理后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田; (8)、待不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交; (9)、收获上述回交一代种子BC1; (10)、第三年或第三季将回交一代种子BC1和纯合两用系正常季节大田种植; (11)、从BC1选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田; (12)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34-36°C的光照条件下处理14-16小时后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距40cm左右,株距40cm左右; (13)、待部分不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交; (14)、收获上述回交二代种子BC2; (15)、第四年或第四季将回交二代种子BC2和纯合两用系正常季节大田种植; (16)、从BC2选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田; (17)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34-36°C的光照条件下处理14-16小时后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距40cm左右,株距40cm左右;待部分不育株出现可育花粉时,用可育花粉给纯合两用系中不育株花朵授粉进行回交; (18)、收获上述回交三代种子BC3; (19)、第五年或第五季将回交三代种子BC3正常季节大田种植; (20)、从BC3选择倾向纯合两用系的单株,现蕾期将其移入带有底孔的盆钵,每盆一株,油菜连同盆钵一起栽入大田; (21)、抽薹期将带盆钵的不育株放置人工气候室或光照培养箱里,控制在34-36°C的光照条件下处理14-16小时; (22)、高温胁迫处理后,随即去除盆钵,将不育株移栽大田,栽成行距60cm左右,株距60cm左右; (23)、在不育株开花前1-2天,用长40cm左右、宽40cm左右、高100-150cm的长方体状无纺布袋将油菜套住,内用支架撑起,以利其中油菜生长自交结实,布袋下部与地面平齐,阻止昆虫进入,防止生物学混杂,每株套I个无纺布袋; (24)、在套袋30天左右后去除无纺布袋,并把多余的花蕾去除; (25)、按单株单收单脱收获BC3F2; (26)、第六年或第六季将上一代收获的不育单株自交种子BC3F2种成株系,在最倾向于纯合两用系的株系中再选择最倾向于纯合两用系的可育单株套袋自交; (27)、根据目标纯合两用系的品质和外观要求,对上述可育单株自交后代再进行筛选,从中决选出目标纯合两用系的冋型临时完全保持系。
2.根据权利要求1所述的一种油菜隐性核不育同型临时完全保持系的选育方法,其特征在于:步骤(7 )中将不育株移栽大田,栽成行距40cm左右,株距40cm左右。
【文档编号】A01H1/02GK104160951SQ201410406806
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】吴新杰, 陈凤祥, 胡宝成, 李强生, 江莹芬, 荣松柏, 梅新全 申请人:安徽省农业科学院作物研究所
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