芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法

文档序号:270040阅读:1622来源:国知局
芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法
【专利摘要】本发明公开了芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法。该方法选育出的芝麻隐性核不育保持系,与隐性纯合两用系内不育株杂交,可使其不育性实现全不育保持,其后代为完全不育系;用完全不育系为母本,与恢复系为父本杂交,生产大田用杂交种子F1,实现隐性纯合两用系、保持系、恢复系三系配套制种。本发明破解了现有芝麻隐性核不育两系杂交制种难题,提高制种效率和纯度,制种产量提高30%-50%,省工省时,制种简便,有利于推动芝麻杂种优势研究利用。
【专利说明】芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法。

【背景技术】
[0002] 缩略语:
[0003] WB :保持系;AB :两用系;WA :完全不育系;R :恢复系。
[0004]细胞核雄性不育基因是作物雄性不育杂种优势利用的关键基因之一。传统遗传育 种观点认为隐性核不育类型的不育系难以找到保持系,利用两用系进行杂交制种需要人工 拔除50 %的可育株,较为费时、费工,其杂种优势利用受到很大限制。为解决这一难题,国内 外学者对隐性不育基因的遗传机制和核不育类型不育系保持方法进行了大量探索,其中最 引人注目的是棉花主基因多基因互作机制和甘蓝型油菜隐性上位互作机制研究利用。
[0005] 黄观武(1989)从棉花核不育两用系洞A与陆地棉品种资源N〇5014杂交的F5群体 中,发现部分可育株,通过持续杂交系选,育成对洞A不育株具有完全保持效果的保持系MB 和完全不育系MA,用MA与恢复系C杂交,配制出优良杂交种;冯义军等(1995)根据多基因 假说遗传学原理,提出MB受主基因-多基因系统共同控制,且育性一定程度上受环境条件 影响;这种核隐性互作型不育系类似质核互作型不育系,可以实现"三系"配套(两用系洞 A、保持系MB和恢复系C),所不同的是MB对洞A不育性的保持只有一代。
[0006] 陈风祥(1998)用甘蓝型油菜核雄性不育系9012A与自交系测交,从育性比为 13 : 3的&群体中大量选取可育株自交,同时与9012A不育株成对测交,鉴定分离出隐性核 不育临时完全保持系TAM及完全不育系,用完全不育系与恢复系杂交,配制出优良杂交种, 实现了隐性纯合两用系、TAM系、恢复系三系配套制种,从而解决了隐性核不育制种难题,提 高制种效率,制种产量提高40% -60%,省工省时,提高制种纯度,制种简便。隐性核不育系 存在众多恢复源,一旦找到完全保持系就有巨大的利用价值。"甘蓝型油菜隐性上位互作核 不育三系选育及制种方法"于2008年元月获国家技术发明二等奖。
[0007] 棉花、油菜等隐性互作核不育完全保持系的选育及其遗传机制的提出,打破了隐 性核不育找不到保持系的传统遗传育种理论,创建了一套安全高效的恢保体系,有效破解 隐性核不育制种难题,对芝麻等其它作物杂种优势研究利用具有指导借鉴意义。
[0008] 近年来,芝麻雄性不育杂交制种技术取得较大进展。河南农科院屠礼传等(1993) 育成世界上第1个芝麻杂交种豫芝9号,是隐性核不育两用系ms86-l为母本,与父本丹巴 格配制的芝麻两系杂交种,比豫芝4号增产29. 52%。之后,河南农科院郑永战(2003)选育 出郑杂芝H03,中国农业科学院油料作物研究所赵应忠(2007、2010)育成中芝杂1号和中芝 杂2号,安徽省农科院汪强(2006、2008)育成皖杂芝1号和合杂芝1号等,均为芝麻两系杂 交种,其母本91ms2108、95ms-5、0176A和54-8A等均为隐性核不育两用系(msms,Msms),其 不育性由两用系内可育株(Msms)实行半不育保持。
[0009] 国内外利用的芝麻雄性不育系均为由细胞核不育基因控制的两用系(AB系),传 统遗传学理论认为这类隐性核不育系没有保持系;因没有保持系,其不育性只能由同一系 内可育株实行半不育保持(一半可育株,一半不育株);杂交制种时需要人工拔除50%的可 育杂株,每亩制种田需花8-10个农用工进行去杂提纯,费工费时效率低。


【发明内容】

[0010] 本发明要解决的技术问题是提供一种芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法。
[0011] 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:芝麻隐性核不育三系配套杂 交制种方法,包括以下步骤:
[0012] (1)用具有隐性核不育基因的纯合两用系AB进行系内杂交,产生核不育株;
[0013] (2)用保持系WB为父本,上述核不育株为母本杂交,其杂交后代即为完全不育系 WA ;
[0014] (3)用完全不育系WA为母本,与恢复系R为父本杂交,生产大田用杂交种子F1 ;
[0015] (4)核隐性不育纯合两用系AB、保持系WB和恢复系R保纯和繁育;
[0016] (5)两用系、保持系、恢复系繁育及各级杂交制种均应进行自然隔离或用网棚放蜂 杂交,严防外源花粉污染。
[0017] 本发明的有益效果是:
[0018] (1)本发明创制出的芝麻隐性核不育保持系WB,与两用系AB内不育株杂交,其后 代为完全不育系WA,使两用系的不育株率由50 %提高到100%,实现全不育保持。
[0019] (2)用完全不育系WA为母本,恢复系R为父本杂交,生产大田用杂交种子F1,其杂 交制种时母本不需拔除可育杂株。
[0020] (3)本发明实现了隐性纯合两用系、保持系、恢复系"三系"配套制种,每亩较"两 系法"制种节省用工8-10个,制种产量提高30%以上,纯度提高10%,杂交种子质量得到显 著提高。
[0021] (4)解决了芝麻隐性核不育制种及隐性核不育找不到保持系的难题,提高制种效 率和纯度,制种简便,推动了芝麻杂种优势研究利用。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0023] 图1是本发明芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法实施例的概括图。
[0024] 图2是本发明芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法实施例的芝麻隐性核不育 三系杂交种亲本选配技术路线。
[0025] 图3是本发明芝麻隐性核不育亲本繁育与三系配套杂交制种模式。

【具体实施方式】
[0026] 1.隐性核不育两用系0176AB创制
[0027] 芝麻隐性核不育两用系0176AB基因型为msms+Msms,系谱分别为 01-76-44-17-2-23-10-0。选育过程:
[0028] 2000年从固镇县地方品种"固芝1号"中发现芝麻不育株。
[0029] 2001年混合种植上年不育株上自然授粉种子(简称Ml),从Ml群体优良不育株上 混合采收种子。
[0030] 2002年春季混合种植Ml自然授粉种子,形成M2,分收M2群体中优良不育单株,于 同年秋季种植,形成44份不育株系。
[0031] 2003-2004连续4代(其中2002年、2004年各加一代)进行系内混合姊妹交、成 对杂交和系统转育,直至育性和特征性状基本稳定,育性比趋向于1 : 1。
[0032] 0176AB叶绿色,单杆型,株高155-165cm,花白色,一叶三花,蒴果四棱,种皮白色, 千粒重为3. 3克。不育株败育彻底,自交不结实,雌蕊发育正常,花粉粒小、瘪,染色浅;可育 株花粉粒大,染色深,黑色物质密度大。
[0033] 2.隐性核不育完全不育系W71A及其保持系WB7-1D-20-13-0选育
[0034] 2004年,用不同来源种质与两用系0176AB等不育株测交,配制测交组合600个。
[0035] 2005年,各组合F1自交。
[0036] 2006年,对各组合分离世代的不育株率进行田间调查,其中0176AX2513-8、 0176AX287-1和0176AX94-2等组合的不育株率超过60. 0%。从这些组合的分离世代中 选取大量可育株与0176AB中不育株成对杂交,同时可育株自交,并依次编号。
[0037] 2007年,田间调查1200个成对杂交组合不育株率,其中(OneAXSHZODF1不 育株率为61. 5% (16/26),51-220-2可育株同时自交。
[0038] 2008年,用51-220-2自交株系分别与0176AB中不育株成对杂交,其中 0176六父51-220-2-7的不育株率为88.2%(15/17);51-220-2-7可育株自交。
[0039] 2009年,用51-220-2-7自交系与0176AB中不育株成对杂交,其中 0176AX51-220-2-7-1D 的不育株率为 100% (0/65) ;51-220-2-7-lD 可育株自交(为记录 方便,将 51-220-2-7-1D 简写为 WB7-1D)。
[0040] 2010 年,测交世代中 0176AXWB7-1D-20 的不育株率为 100% (0/200) ;WB7-lD-20 分单株自交。
[0041] 2011 年,测交世代中 0176AXWB7-1D-20-13 的不育株率为 98. 3 % (116/118); WB7-1D-20-13 自交。
[0042] 2012-2014年,测交世代中0176AXWB7-1D-20-13-0的不育株率均为100% (记为 全不育系W71A),同时保持系WB7-1D-20-13-0经多代自交和系选,综合性状稳定(表1)。
[0043] 2012-2013年以核隐性全不育系W71A为母本,优良恢复系皖芝2181为父本配制育 成强优三系杂交组合皖芝11号(图2)。
[0044] 表1 2011-2014年芝麻完全不育系W71A育性表现

【权利要求】
1.芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法,包括以下步骤: (1) 用具有隐性核不育基因的纯合两用系进行系内杂交,产生核不育株; (2) 用保持系为父本,上述核不育株为母本杂交,其杂交后代即为完全不育系; (3) 用完全不育系为母本,与恢复系为父本杂交,生产大田用杂交种子匕; (4) 核隐性不育纯合两用系、保持系和恢复系保纯和繁育; (5) 两用系、保持系、恢复系繁育及各级杂交制种均应进行自然隔离或用网棚放蜂杂 交,严防外源花粉污染。
【文档编号】A01H1/02GK104285782SQ201410546429
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】汪强, 赵莉, 田东丰, 林勇翔, 徐桂珍 申请人:安徽省农业科学院作物研究所
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